[發明專利]一種節能型應急電源切換系統及方法

有效

• 申請號: 202010525503.6
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111628565B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 李波;狄國;顧建勇;吳德祥
• 申請（專利權）人: 山東華天電子科技有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

本發明公開了一種節能型應急電源切換系統及方法，包括切換單元控制器，以及分別與切換單元控制器連接的A相切換單元、B相切換單元和C相切換單元；每一相切換單元包括：與市電相應相的輸出端連接的第一切換開關組件，以及與應急電源逆變器相應相的輸出端連接的第二切換開關組件；所述第一切換開關組件包括：并聯連接的市電可控硅和市電接觸器；所述第二切換開關組件包括：并聯連接的逆變可控硅和逆變接觸器。本發明在應急電源切換中采取長時間工作的繼電器/接觸器與短時間工作的可控硅組合的方式，通過時序的控制既能滿足負載對切換時間≤3ms的要求，同時降低了裝置的成本，提高了可靠性，減少了損耗，節省了電能。

技術領域

本發明涉及應急電源可靠切換技術領域，尤其涉及一種節能型應急電源切換系統及方法。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

應急電源作為一種為重要負荷例如消防燈具和設備、化工設備、冶煉設備、電梯等提供后備電源的裝置，近些年來的使用范圍不斷擴大。與早期的普通燈具和消防設備相比，新的應用場合誕生了新的需求。諸如一些化工設備、金鹵燈等負載，對切換時間要求極其嚴格。根據我們的一些研究，需要達到≤3ms的切換時間，才能保證后接設備正常工作或者避免出現重大事故。這就需要在應急電源中設置特殊的切換裝置。

目前應急電源中一般采取兩種切換方式：

(1)采用繼電器/接觸器切換逆變器冷備模式，切換時間可以滿足國家標準規定的0.25s；該種方式可靠性高，成本低；但是無法滿足應急電源切換時間≤3ms的要求。

(2)采用專用的STS(靜態轉換開關)方式，能夠實現≤3ms的切換時間；該種方式切換時間快，但是代價是成本高、可靠性低，相對繼電器/接觸器的方式，損耗大(可控硅壓降一般為1.5V，以300A為例，僅可控硅的損耗就高達1.5*300*3＝1350W，而繼電器/接觸器的損耗只有50*3＝150W)。

由于應急電源平時工作于市電，只有在市電異常時才轉為電池逆變輸出，而且后接負載較重要，對供電可靠性要求極高。因此如何在滿足切換時間的前提下，能夠提高整個電源的可靠性并減小損耗，成為行業內亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種節能型應急電源切換系統及方法，將長時間工作的繼電器/接觸器與短時間工作的可控硅組合，通過時序的控制既能滿足負載對切換時間≤3ms的要求，同時降低了裝置的成本，提高了可靠性，減少了損耗，節省了電能。

本發明實施方式的第一個方面，公開了一種節能型應急電源切換系統，包括切換單元控制器，以及分別與切換單元控制器連接的A相切換單元、B相切換單元和C相切換單元；

每一相切換單元包括：與市電相應相的輸出端連接的第一切換開關組件，以及與應急電源逆變器相應相的輸出端連接的第二切換開關組件；

所述第一切換開關組件包括：并聯連接的市電可控硅和市電接觸器；所述第二切換開關組件包括：并聯連接的逆變可控硅和逆變接觸器。

本發明實施方式的第二個方面，公開了一種節能型應急電源切換方法，包括：

檢測到市電出現異常時，市電接觸器線圈失電，同時逆變可控硅觸發開通，輸出逆變信號，應急電源供電；

等待市電接觸器線圈完全釋放，此時市電接觸器觸點斷開，同時逆變接觸器線圈得電；

等待逆變接觸器線圈完全吸合，此時逆變可控硅失去觸發關斷；

等待逆變可控硅完全關斷，此時逆變接觸器觸點接通。

進一步地，還包括：

市電恢復后，進行逆變器的鎖頻鎖相與鎖幅控制；

逆變可控硅觸發開通，同時逆變接觸器線圈關斷；