[發明專利]四向自動轉換開關電力拓撲

在審

• 申請號: 201980078371.2
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN113169554A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 蒂莫西·R·博凱奇;朱莉·M·德拉戈
• 申請（專利權）人: 康明斯發電IP公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H01H25/04;H02J3/14;H02J9/06
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張少波;楊明釗

系統和裝置包括用于電力分配的網狀網絡。網狀網絡包括多個互連的四向自動轉換開關。每個四向自動轉換開關包括公共極、利用第一開關設備選擇性地耦合到公共極的第一極、利用第二開關設備選擇性地耦合到公共極的第二極、利用第三開關設備選擇性地耦合到公共極的第三極、以及利用第四開關設備選擇性地耦合到公共極的第四極。多個互連的四向自動轉換開關中的第一互連的四向自動轉換開關的公共極被構造成向相應的負載提供電力，并且多個互連的四向自動轉換開關中的兩個或更多個互連的四向自動轉換開關的公共極被構造成從相應的電源接收電力。

相關申請的交叉引用

本申請要求2018年11月27日提交的、標題為“FOUR-WAY AUTOMATIC TRANSFERSWITCH POWER TOPOLOGY”的美國專利申請第16/201,573號的優先權，該申請的全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開涉及電力耦合(power coupling)。更具體地，本公開涉及用于將電源連接到多個負載的系統和方法。

背景

例如，用于消費者應用的自動轉換開關(ATS)可用于選擇性地將住宅或商業建筑的本地負載耦合到公用電網。當停電發生時，這種設備也可用于選擇性地將本地負載耦合到發電機。典型的ATS有兩個電源輸入和一個輸出。典型的ATS由多個部件(例如致動器、螺線管(solenoid)和接觸器盒(contactor cartridge))組成。ATS設計具有復雜的構造和很多的部件，特別是關于致動器和螺線管子系統。

概述

一個實施例涉及一種裝置，該裝置包括用于電力分配的網狀網絡。網狀網絡包括多個互連的四向自動轉換開關(four-way reverse flow automatic transfer switch)。每個四向自動轉換開關包括公共極(common pole)、利用第一開關設備選擇性地耦合到公共極的第一極、利用第二開關設備選擇性地耦合到公共極的第二極、利用第三開關設備選擇性地耦合到公共極的第三極、以及利用第四開關設備選擇性地耦合到公共極的第四極。多個互連的四向自動轉換開關中的第一互連的四向自動轉換開關的公共極被構造成向相應的負載提供電力，并且多個互連的四向自動轉換開關中的兩個或更多個互連的四向自動轉換開關的公共極被構造成從相應的電源接收電力。

另一個實施例涉及包括以下系統的系統，該系統包括：第一四向自動轉換開關、第二四向自動轉換開關、第三四向自動轉換開關、第四四向自動轉換開關、第五四向自動轉換開關和第六四向自動轉換開關。第一四向自動轉換開關包括第一公共極，該第一公共極被構造成耦合到負載和電源之一；第二四向自動轉換開關包括第二公共極，該第二公共極被構造成耦合到負載和電源之一，第二公共極選擇性地耦合到第一公共極；第三四向自動轉換開關包括第三公共極，該第三公共極被構造成耦合到負載和電源之一，第三公共極選擇性地耦合到第二公共極；第四四向自動轉換開關包括第四公共極，該第四公共極被構造成耦合到負載和電源之一，第四公共極選擇性地耦合到第一公共極；第五四向自動轉換開關包括第五公共極，該第五公共極被構造成耦合到負載和電源之一，第五公共極選擇性地耦合到第四公共極和第二公共極；以及第六四向自動轉換開關包括第一公共極，該第一公共極被構造成耦合到負載和電源之一，第六公共極選擇性地耦合到第五公共極和第三公共極。

另一個實施例涉及一種方法，該方法包括互連網狀網絡的方法，包括：提供多個自動轉換開關，每個自動轉換開關包括公共極和選擇性地耦合到公共極的多個轉換極(transfer pole)，將轉換極耦合在一起以形成網狀網絡，以及將每個公共極耦合到電源或負載之一。

根據結合附圖時進行的以下的詳細描述，這些和其他的特征，連同其組織和操作方式將變得明顯。

附圖簡述

圖1是根據一些實施例的四向逆流(reverse flow)自動轉換開關的示意圖。

圖2是根據一些實施例的包括九個四向逆流自動轉換開關的網狀網絡的示意圖。