CN102611189A - 双电源切换装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双电源切换装置及其控制方法，涉及电源技术领域，实现双电源切换的人工控制，提高供电质量。一种双电源切换装置，包括：相互短接的第一路电源输出线路和第二路电源输出线路，还包括：设置在所述第一路电源输出线路上的用于控制所述第一路电源输出线路导通或关断的第一切换装置，设置在所述两路电源中第二路电源输出线路上的用于控制所述第二路电源输出线路导通或关断的第二切换装置，与所述第一切换装置和所述第二切换装置连接的控制装置；所述控制装置用于控制所述第一切换装置开启或关断，使所述第一路电源输出线路导通或关断；控制所述第二切换装置开启或关断，使所述第二路电源输出线路开启或关断。

Description

双电源切换装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种双电源切换装置及其控制方法。

背景技术

在一些不允许供电中断的重要用电场所，为了保证用电系统的正常工作，通常采用双电源供电，两路电源分别为一路常用电源、一路备用电源。其中，两路电源可以分别为两路市电、两路油机供电、一路市电一路油机供电或市电或不间断电源(Uninterrupted Power Supply，UPS)直流供电等。正常情况下只有一路电源工作，当该路电源出现断电或缺相等故障时，双电源系统自动或人工将电源切换到另一路，在双电源中用于切换的开关称为双电源切换开关。

现有的双电源自动切换开关，主要依靠继电器、接触器线圈和辅助触点来实现缺相检测并实现双电源的自动投切，现有技术检测和执行电路虽简单，但其依靠线圈持续通电产生的电磁力来进行状态保持，消耗电能，线圈的持续发热会对环境温度升高和器件寿命产生不良影响，同时，现有的双电源自动切换开关在实现双电源的投切时，自动投切过程仍有很多不足并且无法进行人为控制，供电质量不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种双电源切换装置及其控制方法，实现双电源切换的人工控制，提高供电质量。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种双电源切换装置，包括：相互短接的第一路电源输出线路和第二路电源输出线路，还包括：设置在所述第一路电源输出线路上的用于控制所述第一路电源输出线路导通或关断的第一切换装置，设置在所述两路电源中第二路电源输出线路上的用于控制所述第二路电源输出线路导通或关断的第二切换装置，与所述第一切换装置和所述第二切换装置连接的控制装置；

所述控制装置用于控制所述第一切换装置开启或关断，使所述第一路电源输出线路导通或关断；控制所述第二切换装置开启或关断，使所述第二路电源输出线路开启或关断。

一种双电源切换控制方法，包括：

在相互短接的第一路电源输出线路和第二路电源输出线路上分别设置用于控制所述第一路电源输出线路导通或关断的第一切换装置和用于控制所述第二路电源输出线路导通或关断的第二切换装置；

控制所述第一切换装置开启或关断，使所述第一路电源输出线路导通或关断；控制所述第二切换装置开启或关断，使所述第二路电源输出线路开启或关断。

本发明实施例提供的双电源切换装置及其控制方法，在控制装置的控制下，实现双电源切换装置中两路电源的各自的开启和关闭，相对于现有技术，提高双电源切换的准确性，并可对每路电源的开启和关闭进行人工的控制，提高了双电源切换装置中两路电源切换的灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的双电源切换装置的示意图；

图2为本发明实施例提供的双电源切换装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中第一路电源向第二路电源切换时的脉冲波形图；

图4为本发明实施例中第二路电源向第一路电源切换时的脉冲波形图；

图5为本发明实施例中两路电源都关断时的脉冲波形图；

图6为本发明实施例提供的双电源切换控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种双电源切换装置，如图1所示，包括：相互短接的第一路电源输出线路和第二路电源输出线路，在本发明实施例中，第一路和第二路电源为三相交流电源，图中A1、B1、C1为第一路三相交流电源的三条电源线，A2、B2、C2为第二路三相交流电源的三条电源线，在本发明实施例中，第一路电源输出线路和第二路电源输出线路也可包括N线(零线)和L线(火线)，并不局限于上述三条电源线，以及与所述第一路电源输出线路A1、B1、C1和第二路电源输出线路A2、B2、C2连接的用于连接负载的输出线路，图中MA、MB、MC为三条连接负载的输出线路，设置在所述第一路电源输出线路A1、B1、C1上的用于控制所述第一路电源输出线路A1、B1、C1导通或关断的第一切换装置1，设置在所述两路电源中第二路电源输出线路A2、B2、C2上的用于控制所述第二路电源输出线路A2、B2、C2导通或关断的第二切换装置2，与所述第一切换装置1和所述第二切换装置2连接的控制装置3；

所述控制装置3用于控制所述第一切换装置1开启或关断，使所述第一路电源输出线路A1、B1、C1导通或关断；控制所述第二切换装置2开启或关断，使所述第二路电源输出线路A2、B2、C2开启或关断。

通过控制装置对第一切换装置和第二切换装置进行开启和关断的控制，控制装置的控制过程可由人工现场操作，也可由人工预先将控制两个切换装置的切换的方式和切换的时间设置到控制装置中，在到切换时间时，控制装置控制两个切换装置进行已设置的方式的切换。在本发明实施例中，控制装置可对双电源系统中每路电源的工作状态进行检测，并根据检测到的两路电源输出线路的故障与否，开启无故障的备用电源，关闭出现故障的电源。

现有的双电源切换装置根据两路电源的电压大小实现位于电源线路上的继电器的自动切换，无法进行人工的控制，灵活性很低。相对于现有技术，本发明实施例提供的双电源切换装置，在控制装置的控制下，实现双电源切换装置中两路电源的各自的开启和关闭，对每路电源的开启和关闭进行人工的控制，提高了双电源切换装置中两路电源切换的灵活性和准确性。

进一步的，在本发明实施例中，控制装置用于控制所述第一切换装置开启，使所述第一路电源输出线路导通，同时控制所述第二切换装置关断，使所述第二路电源输出线路关断；

或控制所述第一切换装置关断，使所述第一路电源输出线路关断，同时控制所述第二切换装置开启，使所述第二路电源输出线路导通；

或控制所述第一切换装置与所述第二切换装置同时关断，使所述第一路电源输出线路和第二路电源输出线路同时关断。

进一步的，在本发明实施例中，所述控制装置还用于检测所述第一路电源和所述第二路电源是否出现故障；

若所述第一路电源无故障且所述第二路电源出现故障，则所述控制装置控制所述第一切换装置开启，使所述第一路电源输出线路导通，同时控制所述第二切换装置关断，使所述第二路电源输出线路关断，即在第一切换装置开启的同时第二切换装置关断，避免两个切换装置同时开启而导致两路电源同时接通，相互短路。

若所述第一路电源出现故障且所述第二路电源无故障，则所述控制装置控制所述第一切换装置关断，使所述第一路电源输出线路关断，同时控制所述第二切换装置开启，使所述第二路电源输出线路导通。

若所述第一路电源与所述第二路电源同时出现故障，则所述控制装置控制所述第一切换装置与所述第二切换装置同时关断，使所述第一路电源输出线路和第二路电源输出线路同时关断。

现有的双电源切换装置根据两路电源的电压大小实现位于电源线路上的继电器的自动切换，这就导致当一路电源出现故障，但该路故障电源的电压依然能够维持继电器线圈吸合时，继电器不发生切换，此时就会造成双电源系统供电质量的下降。而本发明提供的双电源切换装置通过控制装置检测所述第一路电源和所述第二路电源是否出现故障，一旦控制装置检测到电源的故障，就控制两路电源切换装置分别开启和关闭，相对于现有技术提高了双电源切换装置中两路电源切换的准确性。

进一步的，在本发明实施例中，如图2所示，所述第一切换装置1和所述第二切换装置2分别包括：设置在电源输出线路(A1、B1、C1和A2、B2、C2)上的电源线路触点(即图中所示a1、b1、c1和a2、b2、c2)和永磁接触器4；本发明相对于现有技术采用永磁接触器代替现有技术中采用的电磁铁接触器，永磁接触器吸合触电后，用于保持吸合状态的力量来自于永久磁铁和软铁的吸合，用于保持吸合状态的线圈电流为0，大大降低了接触器的发热量，延长了双电源切换装置的寿命。

所述第一切换装置1或所述第二切换装置2开启时，所述永磁接触器4吸合所述电源线路触点(a1、b1、c1或a2、b2、c2)，使所述电源输出线路导通；

所述第一切换装置1或所述第二切换装置2关断时，所述永磁接触器4释放所述电源线路触点(a1、b1、c1或a2、b2、c2)，使所述电源输出线路关断。

进一步的，在本发明实施例中，所述控制装置向所述第一切换装置或所述第二切换装置输入正向脉冲信号，所述第一切换装置或所述第二切换装置开启；即当永磁接触器4接收到控制装置3发出的正向脉冲时，永磁接触器4吸合电源线路触电，使电源输出线路导通。

所述控制装置向所述第一切换装置或所述第二切换装置输入反向脉冲信号，所述第一切换装置或所述第二切换装置关断。即当永磁接触器4接收到控制装置3发出的反向脉冲时，永磁接触器4吸合电源线路触点，使电源输出线路导通。

当检测到第一路电源出现故障，需要断开第一路电源并使用第二路电源时，控制装置向第一切换装置发送如图3所示的反向脉冲信号，同时向第二切换装置发送如图3所示的正向脉冲信号，使得第一切换装置内的永磁接触器释放第一路电源输出线路上的电源线路触点，使得第一路电源输出线路断开，同时，第二切换装置内的永磁接触器吸合第二路电源输出线路上的电源线路触点，使得第二路电源输出线路导通，完成双电源系统内，第一路电源向第二路电源的切换。

当检测到第二路电源出现故障，需要断开第二路电源并使用第一路电源时，控制装置向第一切换装置发送如图4所示的正向脉冲信号，同时向第二切换装置发送如图4所示的反向脉冲信号，使得第一切换装置内的永磁接触器吸合第一路电源输出线路上的电源线路触点，使得第一路电源输出线路导通，同时，第二切换装置内的永磁接触器释放第二路电源输出线路上的电源线路触点，使得第二路电源输出线路断开，完成双电源系统内，第二路电源向第一路电源的切换。

在需要将两路电源都关断时，控制装置向第一切换装置和第二切换装置都发送如图5所示的反向脉冲信号，永磁接触器在接收到反向脉冲信号后释放电源输出线路上的电源线路触点，使得两路电源输出线路都关断。

可选的，如图2所示，本发明实施例提供的双电源切换装置还包括：与第一路电源输出线路上的电源线路触点(a1、b1、c1)和第二路电源输出线路上的电源线路触点(a2、b2、c2)连接的机械互锁6，机械互锁6的作用是保证两路电源输出线路上的电源线路触电无法同时开启，以防止两路电源之间相互短路。

本发明实施例提供的双电源切换装置，通过控制装置发出的正向或负向的脉冲信号控制永磁接触器对线路触电的吸合和释放，从而实现双电源切换装置内的两路电源间的切换，在控制装置的控制下，实现双电源切换装置中两路电源的各自的开启和关闭，相对于现有技术提高双电源切换的准确性，并可对每路电源的开启和关闭进行人工的控制，提高了双电源切换装置中两路电源切换的灵活性。与此同时，采用永磁接触器实现触点的吸合和释放，减少了电路的发热量，增加了器件寿命。

本发明实施例还提供一种双电源切换控制方法，包括：

101、在相互短接的第一路电源输出线路和第二路电源输出线路上分别设置用于控制所述第一路电源输出线路导通或关断的第一切换装置和用于控制所述第二路电源输出线路导通或关断的第二切换装置；

102、控制所述第一切换装置开启或关断，使所述第一路电源输出线路导通或关断；控制所述第二切换装置开启或关断，使所述第二路电源输出线路开启或关断。

进一步的，本发明实施例提供的双电源切换控制方法，还包括：

控制所述第一切换装置开启，使所述第一路电源输出线路导通，同时控制所述第二切换装置关断，使所述第二路电源输出线路关断；

或控制所述第一切换装置关断，使所述第一路电源输出线路关断，同时控制所述第二切换装置开启，使所述第二路电源输出线路导通；

或控制所述第一切换装置与所述第二切换装置同时关断，使所述第一路电源输出线路和第二路电源输出线路同时关断。

进一步的，本发明实施例提供的双电源切换控制方法，还包括：检测所述第一路电源和所述第二路电源是否出现故障；

若所述第一路电源无故障且所述第二路电源出现故障，则控制所述第一切换装置开启，使所述第一路电源输出线路导通，同时控制所述第二切换装置关断，使所述第二路电源输出线路关断；

若所述第一路电源出现故障且所述第二路电源无故障，则控制所述第一切换装置关断，使所述第一路电源输出线路关断，同时控制所述第二切换装置开启，使所述第二路电源输出线路导通；

若所述第一路电源与所述第二路电源同时出现故障，则控制所述第一切换装置与所述第二切换装置同时关断，使所述第一路电源输出线路和第二路电源输出线路同时关断。

进一步的，本发明实施例提供的双电源切换控制方法，还包括：

向所述第一切换装置或所述第二切换装置输入正向脉冲信号，所述第一切换装置或所述第二切换装置开启；

向所述第一切换装置或所述第二切换装置输入反向脉冲信号，所述第一切换装置或所述第二切换装置关断。

进一步的，在本发明实施例提供的双电源切换控制方法中，所述第一切换装置和所述第二切换装置包括：设置在电源输出线路上的电源线路触点和永磁接触器；

所述第一切换装置或所述第二切换装置开启时，所述永磁接触器吸合所述电源线路触点，使所述电源输出线路导通；

所述第一切换装置或所述第二切换装置关断时，所述永磁接触器释放所述电源线路触点，使所述电源输出线路关断。

本发明实施例提供的双电源切换控制方法，通过控制装置发出的正向或负向的脉冲信号控制永磁接触器对线路触电的吸合和释放，从而实现双电源切换装置内的两路电源间的切换，在控制装置的控制下，实现双电源切换装置中两路电源的各自的开启和关闭，相对于现有技术提高双电源切换的准确性，并可对每路电源的开启和关闭进行人工的控制，提高了双电源切换装置中两路电源切换的灵活性。与此同时，采用永磁接触器实现触点的吸合和释放，减少了电路的发热量，增加了器件寿命。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种双电源切换装置，包括：相互短接的第一路电源输出线路和第二路电源输出线路，其特征在于，还包括：设置在所述第一路电源输出线路上的用于控制所述第一路电源输出线路导通或关断的第一切换装置，设置在所述两路电源中第二路电源输出线路上的用于控制所述第二路电源输出线路导通或关断的第二切换装置，与所述第一切换装置和所述第二切换装置连接的控制装置；

所述控制装置用于控制所述第一切换装置开启或关断，使所述第一路电源输出线路导通或关断；控制所述第二切换装置开启或关断，使所述第二路电源输出线路开启或关断。

2.根据权利要求1所述的双电源切换装置，其特征在于，所述控制装置还用于控制所述第一切换装置开启，使所述第一路电源输出线路导通，同时控制所述第二切换装置关断，使所述第二路电源输出线路关断，

或控制所述第一切换装置关断，使所述第一路电源输出线路关断，同时控制所述第二切换装置开启，使所述第二路电源输出线路导通，

或控制所述第一切换装置与所述第二切换装置同时关断，使所述第一路电源输出线路和第二路电源输出线路同时关断。

3.根据权利要求1或2所述的双电源切换装置，其特征在于，所述控制装置还用于检测所述第一路电源和所述第二路电源是否出现故障；

若所述第一路电源无故障且所述第二路电源出现故障，则所述控制装置控制所述第一切换装置开启，使所述第一路电源输出线路导通，同时控制所述第二切换装置关断，使所述第二路电源输出线路关断，

若所述第一路电源出现故障且所述第二路电源无故障，则所述控制装置控制所述第一切换装置关断，使所述第一路电源输出线路关断，同时控制所述第二切换装置开启，使所述第二路电源输出线路导通，

若所述第一路电源与所述第二路电源同时出现故障，则所述控制装置控制所述第一切换装置与所述第二切换装置同时关断，使所述第一路电源输出线路和第二路电源输出线路同时关断。

4.根据权利要求3所述的双电源切换装置，其特征在于，

所述控制装置向所述第一切换装置或所述第二切换装置输入正向脉冲信号，所述第一切换装置或所述第二切换装置开启；

所述控制装置向所述第一切换装置或所述第二切换装置输入反向脉冲信号，所述第一切换装置或所述第二切换装置关断。

5.根据权利要求4所述的双电源切换装置，其特征在于，所述第一切换装置和所述第二切换装置分别包括：设置在电源输出线路上的电源线路触点和永磁接触器；

所述第一切换装置或所述第二切换装置开启时，所述永磁接触器吸合所述电源线路触点，使所述电源输出线路导通；

所述第一切换装置或所述第二切换装置关断时，所述永磁接触器释放所述电源线路触点，使所述电源输出线路关断。

6.一种双电源切换控制方法，其特征在于，包括：

在相互短接的第一路电源输出线路和第二路电源输出线路上分别设置用于控制所述第一路电源输出线路导通或关断的第一切换装置和用于控制所述第二路电源输出线路导通或关断的第二切换装置；

控制所述第一切换装置开启或关断，使所述第一路电源输出线路导通或关断；控制所述第二切换装置开启或关断，使所述第二路电源输出线路开启或关断。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，还包括：

控制所述第一切换装置开启，使所述第一路电源输出线路导通，同时控制所述第二切换装置关断，使所述第二路电源输出线路关断，

或控制所述第一切换装置关断，使所述第一路电源输出线路关断，同时控制所述第二切换装置开启，使所述第二路电源输出线路导通，

或控制所述第一切换装置与所述第二切换装置同时关断，使所述第一路电源输出线路和第二路电源输出线路同时关断。

8.根据权利要求6或7所述的控制方法，其特征在于，还包括：

检测所述第一路电源和所述第二路电源是否出现故障；

若所述第一路电源无故障且所述第二路电源出现故障，则控制所述第一切换装置开启，使所述第一路电源输出线路导通，同时控制所述第二切换装置关断，使所述第二路电源输出线路关断，

若所述第一路电源出现故障且所述第二路电源无故障，则控制所述第一切换装置关断，使所述第一路电源输出线路关断，同时控制所述第二切换装置开启，使所述第二路电源输出线路导通，

若所述第一路电源与所述第二路电源同时出现故障，则控制所述第一切换装置与所述第二切换装置同时关断，使所述第一路电源输出线路和第二路电源输出线路同时关断。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括：

向所述第一切换装置或所述第二切换装置输入正向脉冲信号，所述第一切换装置或所述第二切换装置开启；

向所述第一切换装置或所述第二切换装置输入反向脉冲信号，所述第一切换装置或所述第二切换装置关断。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述第一切换装置和所述第二切换装置包括：设置在电源输出线路上的电源线路触点和永磁接触器；

所述第一切换装置或所述第二切换装置开启时，所述永磁接触器吸合所述电源线路触点，使所述电源输出线路导通；

所述第一切换装置或所述第二切换装置关断时，所述永磁接触器释放所述电源线路触点，使所述电源输出线路关断。

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