[發明專利]不間斷直流供電方法和裝置

有效

• 申請號: 201210013074.X
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102570592A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 陸得盛;張達;楊小聰;余斌;張元生;劉建東;余樂文;王利崗;陳凱;楊喜迎;金楓
• 申請（專利權）人: 北京礦冶研究總院
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;黃曉軍

技術領域

本發明涉及工業應用技術領域，尤其涉及一種不間斷直流供電方法和裝置。

背景技術

在礦山在線安全監測系統中，由于礦山的環境特殊性，經常存在諸如高溫、多塵、高濕、高寒、雷電等極端惡劣條件，同時，又存在頻繁停電、供電線路屢遭破壞的實際問題，礦山在線安全監測系統的可靠性問題，特別是供電的可靠性問題，已經成為業界關注的焦點問題之一。同時，越是出現險情時，在線安全監測系統的可靠性越差，這一問題，極大限制了礦山在線安全監測系統的應用范圍，也為礦山安全生產埋下了隱患。在這種應用背景下，一種不間斷直流電源設備的出現解決了井下供電可靠性問題，這種電源設備具有電池備份線路，當電網正常的時候本電源設備通過電網獲取電能，當電網出現故障不能供電的時候自動轉到電池供電，保證一定時間內直流電壓的輸出，確保系統正常運行。

上述不間斷直流電源設備具備兩部分供電線路，一部分是電網供電線路，從電網獲取交流電經過直流變換后輸出；另一部分是電池供電線路。在電網正常的時候通過電網供電線路供電，當電網故障時候轉到電池供電線路供電。

現有技術中的一種在上述不間斷直流電源設備的電網供電線路和電池供電線路之間進行切換的方法為：采用繼電器開關切換的方式進行主備份供電線路的切換。電網供電線路和電池供電線路都通過繼電器開關連接到后級的直流穩壓線路。當電網電壓正常的時候，電網供電線路的繼電器開關閉合，電網供電線路給直流穩壓線路供電，此時電池也通過電網充電保持滿能量狀態。當電網故障的時候，檢測線路檢測到故障后通知控制線路斷開電網供電線路，接通電池供電線路的繼電器開關，這時由電池供電線路給直流穩壓線路供電。

現有技術中的在上述不間斷直流電源設備的電網供電線路和電池供電線路之間進行切換的方法的缺點為：由于繼電器開關在關斷和打開過程中的較長延時及檢測線路的延時，會造成直流輸出電壓的瞬間掉電或跌落，而且由于器件特性的不一致，這個掉電或跌落情況也會有不同，對直流用電設備造成一定的影響。

發明內容

本發明的實施例提供了一種不間斷直流供電方法和裝置，以實現有效地在主直流供電線路和電池供電線路之間進行切換。

一種不間斷直流供電方法，包括：

將變壓器的第一組副邊輸出線圈連接到主直流供電線路的輸入端，所述主直流供電線路的輸出端連接到直流二次穩壓線路的輸入端，將所述變壓器的第二組副邊輸出線圈連接到電池充電線路的輸入端，所述電池充電線路連接到電池端，所述電池端連接到一個P溝道金屬絕緣體半導體MOS場效應管的源極，所述P溝道MOS場效應管的漏極連接到所述直流二次穩壓線路的輸入端和所述主直流供電線路的輸出端；

當電網工作正常時，所述主直流供電線路將從所述第一組副邊輸出線圈接收到的來自電網的交流電壓轉化為直流電壓，并將所述直流電壓傳輸到直流二次穩壓線路的輸入端，所述電池充電線路將從所述第二組副邊輸出線圈接收到的來自電網的交流電壓轉化為直流電壓，對所述電池進行充電，所述P溝道MOS場效應管的漏極的電壓大于源極的電壓設定數值，所述P溝道MOS場效應管處于關閉狀態。

一種不間斷直流供電裝置，包括：

變壓器線圈模塊，用于將變壓器的第一組副邊輸出線圈連接到主直流供電線路的輸入端，將所述變壓器的第二組副邊輸出線圈連接到電池充電線路的輸入端；

主直流供電線路模塊，用于將所述主直流供電線路的輸出端連接到直流二次穩壓線路的輸入端，當電網工作正常時，將從所述第一組副邊輸出線圈接收到的來自電網的交流電壓轉化為直流電壓，并將所述直流電壓傳輸到直流二次穩壓線路的輸入端；

電池供電線路模塊，包括：電池充電線路連接和電池端，所述電池端連接到一個P溝道金屬絕緣體半導體MOS場效應管的源極，所述P溝道MOS場效應管的漏極連接到所述直流二次穩壓線路的輸入端和所述主直流供電線路的輸出端；當電網工作正常時，所述電池充電線路將從所述第二組副邊輸出線圈接收到的來自電網的交流電壓轉化為直流電壓，對所述電池進行充電，所述P溝道MOS場效應管的漏極的電壓大于源極的電壓設定數值，所述P溝道MOS場效應管處于關閉狀態。

由上述本發明的實施例提供的技術方案可以看出，由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例中的主直流供電線路和電池供電線路之間的切換方式簡單可靠，切換開關控制簡單，不會造成直流輸出電壓的瞬間掉電或跌落。本發明實施例通過反饋電路的調節控制，可以使主直流供電線路輸出的直流電壓被限制在規定的閾值范圍之內。

附圖說明