[實用新型]一種智能數(shù)字化雙電源切換系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520538163.5
• 申請日: 2015-07-23
• 公開（公告）號: CN204809977U
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 應(yīng)展烽;楊忠浩;馬嘯;趙騫;周俊巍
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)常熟研究院有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種雙電源切換裝置及其控制方法，主要用于消防、醫(yī)院、機場等場所。

背景技術(shù)

為了保證負載供電的不間斷，負載的供電通常分為常用電源和備用電源，同時要保證常用電源與備用電源之間的轉(zhuǎn)換時間要短。智能雙電源轉(zhuǎn)換裝置必須能準確、快速地檢測出掉電情況并發(fā)出轉(zhuǎn)換控制信號，通過交流異步電機智能地在常用與備用電源之間轉(zhuǎn)換，避免由于誤判或檢測時間過長等造成負載供電中斷的情況。

現(xiàn)有數(shù)字雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)基本利用采樣電路檢測電源的幅值、頻率、相位等信息，通過單片機控制切換開關(guān)動作。但受制于單片機的運算速度較慢，不能采用優(yōu)化的人工智能算法對采樣信號進行分析，降低了電源投切的可靠性。

中國實用新型專利201110419179.0公開了一種智能電子設(shè)備雙電源轉(zhuǎn)換裝置，該實用新型實現(xiàn)通過兩路交流輸入，經(jīng)由兩個獨立的無縫整流模塊得到直流電源，將兩路直流電源并聯(lián)連接并輸入一個DC/DC變換器模塊，以得到所需直流電壓。

中國實用新型專利201110276944.8公開了一種智能型雙電源自動切換開關(guān)及其運行方法，該裝置利用均方根法檢測輸入電源的電壓，通過單片機控制電機轉(zhuǎn)動切換電源；中國實用新型專利201320347920.1公開了一種基于IGBT的雙電源轉(zhuǎn)換裝置，該裝置通過電壓互感器檢測輸入側(cè)的電源，通過單片機控制IGBT的通斷來切換電源。

以上專利存在以下不足，其一，供電單元不可靠，當DC/DC模塊故障時，不能輸出直流電壓，設(shè)備停止工作；其二，上述專利均不帶有上位機，不便于實現(xiàn)遠端監(jiān)控與操作，智能化程度較低。

實用新型內(nèi)容

1、本實用新型的目的。

本實用新型為了解決供電單元不可靠，無法進行頻率偏移和諧波含量的檢測，不便于實現(xiàn)遠端監(jiān)控與操作的問題，而提出了一種智能數(shù)字化雙電源切換系統(tǒng)。

2、本實用新型所采用的技術(shù)方案。

一種智能數(shù)字化雙電源切換系統(tǒng)，包括：控制單元、電壓采樣單元、雙入單出反激式開關(guān)電源、電機、上位機，控制單元通過電壓采樣單元反饋的電壓信號對雙入單出反激式開關(guān)電源進行控制，選擇一條支路的電源供電機運轉(zhuǎn)，并與所述的上位機進行通信，其特征在于：所述的雙入單出反激式開關(guān)電源包括常用直流電源供電支路和備用直流電源供電支路，每一路分別包括開機浪涌保護模塊、輸入整流模塊、直流切換模塊、π型輸入濾波模塊、反激變換器模塊，每一路中的電源輸入防止瞬時電流過大的開機浪涌保護模塊后，通過整流模塊進行整流，然后在整流模塊的輸出端并聯(lián)可以在常用電源供電支路和備用電源供電支路進行切換的直流切換模塊，再經(jīng)過型輸入濾波模塊濾波后，通過反激變換器模塊最后在輸出整流電路輸出，最后兩路電源供電支路經(jīng)過一個π型輸出濾波模塊輸出給負載供電。

所述的上位機包括微控制器模塊、電機控制模塊、通信模塊、指示模塊，所述微控制器模塊分別與所述電機控制模塊、所述以通信模塊、所述指示模塊相連。

電機控制模塊由電機行程開關(guān)、光耦和繼電器組成，電機控制邏輯部分由電機行程開關(guān)和光耦配合完成，驅(qū)動部分由繼電器完成，電機控制只有正傳和反轉(zhuǎn)兩個方向，電機驅(qū)動單元中電機反轉(zhuǎn)驅(qū)動單元與電機正轉(zhuǎn)驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)相同，限流電阻R5一端接微控制器，另一端接三極管Q1，限流電阻R6的一端接微控制器，另一端接光耦U2B，上拉電阻R4一端接，另一端接三極管Q1集電極，三極管Q1發(fā)射級接地，光耦U2A輸入側(cè)陽極接三極管Q1集電極，光耦U2A輸入側(cè)陰極接地，光耦U2B輸入側(cè)陰級接地，輸出側(cè)集電極接微控制器，光耦U2B輸出側(cè)發(fā)射極接光耦U2C輸出側(cè)集電極，光耦U2C輸出側(cè)發(fā)射極接限流電阻(R10)，限流電阻R10另一端接三極管Q3基極，穩(wěn)壓管D1陰極接，穩(wěn)壓管D1陽極接三極管Q3集電極，三極管Q3的發(fā)射極接地，繼電器U3的線圈分別與、三極管Q3集電極相連，常開觸點分別與繼電器U4、電機相連。

所述通信模塊為以太網(wǎng)通信模塊，選用ENC28J60，微控制器模塊分壓后與ENC28J60的SPI端口相連，ENC28J60的TP接口與網(wǎng)絡(luò)變壓器相連，所述網(wǎng)絡(luò)變壓器選用HR911105A。