CN105811563A - 直流系统交流充电自动切换回路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直流系统交流充电自动切换回路，包括有交流输入Ⅰ、交流输入Ⅱ、空开、交流充电母线及两组的逆变电源模块，每组的逆变电源模块包括一个以上的逆变电源模块，将交流充电母线分割成两段，两段交流充电母线Ⅰ、Ⅱ之间采用并联接触器KM3接点连接，交流母线Ⅰ直接接着一组的逆变电源模块，交流母线Ⅱ直接接着另一组的逆变电源模块。本发明在“自动方式”下，有两路交流输入供逆变电源模块工作，若切换回路异常，即使某一路交流输入异常，也能确保正常的交流输入支路供给对应的逆变电源模块正常工作，确保直流母线电压不会丢失，使直流蓄电次始终处于充电状态。

Description

直流系统交流充电自动切换回路
技术领域
本发明涉及一种直流系统交流充电切换回路，特别是一种直流系统交流充电自动切换回路。
背景技术
直流系统充电回路的典型做法是将两路交流电源通过自动切换装置引入一路交流进行逆变成直流。
现有直流系统交流充电自动切换回路典型设设计如图1所示，两路交流通过空开后分别接到交流电源自动切换装置输入Ⅰ和输入Ⅱ。电源切换开关置于“输入Ⅰ”位置时，导通输入Ⅰ和输出电路，切断输入Ⅱ和输出电路，交流由第一路交流供电。电源切换开关置于“输入Ⅱ”位置时，通输入Ⅱ和输出电路，切断输入Ⅰ和输出电路，交流由第二路交流供电。电源切换开关置于“自动”时，在电源自动切换装置检测到输入Ⅰ有电时，导通输入Ⅰ和输出电路，切断输入Ⅱ和输出电路，交流由第一路交流供电；在输入Ⅰ失电，而输入Ⅱ电压正常时，自动切换到输入Ⅱ供电，导通输入Ⅱ和输出电路，切断输入Ⅰ和输出电路，交流由第二路交流供电。该技术方案，在电源切换开关、电源切换模块或电源切换继电器损坏时，自动切换功能将丢失，交流电源不能自动切换。假设电源切换开关置于“自动”位置，若切换把手损坏或电源投切模块功能损坏，装置是无法告警的，若工作电源输入Ⅰ失电，由于切换回路损坏，自动切换功能丢失，即使输入Ⅱ电源正常，工作电源也无法自动切换到输入Ⅱ，需靠手动才能切换。对于无人值班的变电站或配电所，交流充电电源丢失将造成直流蓄电池长时间放电加速蓄电池的报废；若此前蓄电池回路已损坏，再加以充电电源丢失，将造成单充单蓄变电站全站直流失压风险。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种可避免交流充电电源丢失造成直流蓄电池长时间放电、加速蓄电池的报废的一种直流系统交流充电自动切换回路。
一种直流系统交流充电自动切换回路，包括有交流输入Ⅰ、交流输入Ⅱ、空开、交流充电母线及两组的逆变电源模块，每组的逆变电源模块包括一个以上的逆变电源模块，其结果要点在于：将交流充电母线分割成两段，两段交流充电母线Ⅰ、Ⅱ之间采用并联接触器KM3接点连接，交流输入Ⅰ接空开Q1的上端，空开Q1的下端接到接触器KM1，交流电源经过KM1的常开接点直接与交流母线Ⅰ相联，交流母线Ⅰ直接接着一组的逆变电源模块，接触器KM1工作线圈的一端接着交流输入Ⅰ空开Q1下端A相，工作线圈的另一端通过工作方式切换开关QK的1-2接点与交流输入零线相连；交流输入Ⅰ的A相还通过工作方式切换开关QK上的7-8接点与KM3工作线圈连接，确保工作方式切换开关QK切换至“Ⅰ母工作”方式时，接触器KM1和KM3均动作，两组充电模块均正常工作，交流输入Ⅱ接空开Q2的上端，空开Q2的下端接到接触器KM2，交流电源经过KM2的常开接点直接与交流母线Ⅱ相联，交流母线Ⅱ直接接着另一组的逆变电源模块，接触器KM2工作线圈的一端接着交流输入Ⅱ空开Q2下端A相，工作线圈的另一端通过工作方式切换开关QK的3-4接点与交流输入零线相连；交流输入Ⅱ的A相还通过工作方式切换开关QK的9-10接点与KM3工作线圈连接，确保工作方式切换开关QK切换至“Ⅱ母工作”方式时，KM2和KM3均动作，两组充电模块均正常工作，同时交流输入Ⅰ经过KM2的常闭接点、交流输入Ⅱ经过KM1的常闭接点并接后与QK的5-6接点连接，再与并列接触器KM3的工作线圈相联，KM3工作线圈的另一端与零线连接，交流充电母线Ⅰ、Ⅱ通过KM3的常闭接点相连，确保在自动方式下，任一电源失电，均可通过另一输入电压经其常闭接点控制启动KM3动作，将两段交流充电母线并接，确保所有充电模块正常工作。
本发明改变了原有与电源模块直流相连的交流母线只有一组，任何工作方式只有一组交流输入对逆变电源的供电。改进后的电路，与逆变电源模块直流相连交流母线分成两段，自动方式下，两段交流母线分列工作，由交流输入Ⅰ和交流输入Ⅱ同时工作，分别对两段交流母线分别供电。本发明增加了并联接触器KM3，在只有一路交流输入正常时，通过并联接触器将两段交流母线并联。并联接触器KM3的启动回路的三种工作方式。在“自动方式”下，交流输入Ⅰ异常时，正常电源交流输入Ⅱ经QK的5-6接点、KM1的常闭接点启动KM3；交流输入Ⅱ异常时，正常电源交流输入Ⅰ经QK的5-6接点、KM2的常闭接点启动KM3。在“交流母线工作”工作方式下，正常电源交流输入Ⅰ经QK的7-8接点启动KM3。在“交流母线Ⅱ工作”工作方式下，正常电源交流输入Ⅱ经QK的9-10接点启动KM3。确保在任何工作方式下，所有逆变电源模块均能正常工作。
在交流充电母线Ⅰ、Ⅱ上分别安装了电压监视继电器Y1和Y2。
在某一充电电源失压时，能发出告警信号及时处理。
综上所述的，本发明相比现有技术如下优点：
1.在“自动方式”下，有两路交流输入供逆变电源模块工作，若切换回路异常，即使某一路交流输入异常，也能确保正常的交流输入支路供给对应的逆变电源模块正常工作，确保直流母线电压不会丢失，使直流蓄电次始终处于充电状态，即使蓄电池损坏，某一路交流输入异常时，直流母线仍可正常运行，降低了全站失去直流电源的风险。只有在蓄电池损坏，两路交流输入异常情况下才会造成全站直流电源丢失。
2.并联接触器KM3的启动方式，通过QK的切换及KM1、KM2的常闭接点，能实现四种工作方式下正常启动，确保两路交流输入正常工作时，交流母线Ⅰ、Ⅱ分别运行，在任一路交流输入异常时，KM3能自动动作，将交流母线Ⅰ、Ⅱ并联，确保直流母线电压不失压。
3.在交流母线Ⅰ、Ⅱ上分别安装了电压监视继电器Y1和Y2，在某一充电电源失压时，能发出告警信号及时处理。
4.该回路原理设计简单，即可封装实现模块化生产，也可适用于现场旧设备回路改造。
附图说明
图1是现有技术直流系统交流充电自动切换回路图。
图2是本发明实施例直流系统交流充电自动切换回路图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行更详细的描述。
实施例1
一种直流系统交流充电自动切换回路，交流输入Ⅰ（1A、1B、1C）接空开Q1的上端，空开Q1的下端接到接触器KM1，通过端空开可切断交流输入的输入；交流电源经过KM1的常开接点直接与交流母线Ⅰ相联，交流母线Ⅰ直接接着一组的电源模块(如图2中的模块1、模块2，可根据实际需要增减），接触器KM1工作线圈的一端接着交流输入Ⅰ空开Q1下端A相，工作线圈的另一端通过工作方式切换开关QK的1-2接点与交流输入零线相连；这样交流输入Ⅰ有电时，确保接触器KM1才动作，其常开接点闭合，交流电压能直接输入到充电母线，交流输入Ⅰ无电时，接触器KM1不动作，其常开接点断开，防止倒供电。交流输入Ⅰ的A相还通过QK1的7-8接点与KM3工作线圈连接，确保QK切换至“I母工作”方式时，KM1和KM3均动作，四个充电模块正常工作。交流输入Ⅱ（2A、2B、2C）接空开Q2的上端，空开Q2的下端接到接触器KM2，通过端空开可切断交流输入的输入；交流电源经过KM2的常开接点直接与交流充电Ⅱ母相联，交流充电Ⅱ母直接接着一组的电源模块(如图2中的模块3、模块4，可根据实际需要增减），接触器KM2工作线圈的一端接着交流输入Ⅱ空开Q2下端A相，工作线圈的另一端通过工作方式切换开关QK的3-4接点与交流输入零线相连；这样交流输入Ⅱ有电时，确保接触器KM1才动作，其常开接点闭合，交流电压能直接输入到充电母线，交流输入Ⅱ无电时，接触器KM2不动作，其常开接点断开，防止倒供电。交流输入Ⅱ的A相还通过QK1的9-10接点与KM3工作线圈连接，确保QK切换至“I母工作”方式时，KM2和KM3均动作，四个充电模块正常工作。同时交流输入Ⅰ经过KM2的常闭接点、交流输入Ⅱ经过KM1的常闭接点并接后与QK的5-6接点连接，再与并列接触器KM3的工作线圈相联，KM3工作线圈的另一段与零线连接，交流充电母线通过KM3的常闭接点相连，确保在自动方式下，任一电源失电，均可通过另一输入电压经其常闭接点控制启动KM3动作，将两段交流充电母线并接，确保所有充电模块正常工作。将与充电模块直接相连的交流母线分割为两段，Ⅰ母供模块1、2，Ⅱ母供模块3、4，Ⅰ、Ⅱ母交流电源间通过并联接触器KM3接点连接。该设计图的工作方式有三种：Ⅰ母工作、Ⅱ母工作，自动方式。具体工作原理如下：本提案设计图如图2所示，将与充电模块直接相连的交流母线分割为两段，Ⅰ母供模块1、2，Ⅱ母供模块3、4，Ⅰ、Ⅱ母交流电源间通过并联接触器KM3接点连接。该设计图的工作方式有三种：Ⅰ母工作、Ⅱ母工作，自动方式。具体工作原理如下：
正常时工作在“自动方式”，自动方式时QK接点1-2、3-4、5-6导通，7-8、9-10断开；交流输入Ⅰ正常，则KM1动作，将交流输入Ⅰ引入到Ⅰ母电源，电源模块1、2正常工作；交流输入Ⅱ正常，则KM2动作，将交流输入Ⅱ引入到Ⅱ母电源，电源模块3、4正常工作；交流输入Ⅰ和交流输入Ⅱ均正常时，KM1和KM2的常闭接点断开，并联接触器KM3不动作，四个逆变电源模块均能带电工作；在交流输入Ⅰ正常，交流输入Ⅱ失电时，KM2失电，KM2的常开接点断开，Ⅱ母断开与交流输入Ⅱ的连接，KM2的常闭接点闭合，通过交流输入Ⅰ电源启动KM3接触器，KM3常开接点闭合，Ⅰ母和Ⅱ母间联络回路闭合，四个逆变电源模块由交流输入Ⅰ供电；在交流输入Ⅱ正常，交流输入Ⅰ失电时，KM1失电，Ⅰ母断开了与交流输入Ⅰ的连接，KM1的常闭接点闭合，通过交流输入Ⅱ电源启动KM3接触器，KM3常开接点闭合，Ⅰ母和Ⅱ母间联络回路闭合，四个逆变电源模块由交流输入Ⅱ供电。
若交流输入Ⅱ回路由于工作需要手动切换到Ⅰ母工作时，将QK切换至“Ⅰ母工作”，QK接点1-2、7-8导通，3-4、5-6、9-10断开，KM1和KM3带电，Ⅰ、Ⅱ母交流电压由交流输入Ⅰ供电，四个逆变电源模块均带电工作。
若交流输入Ⅰ回路由于工作需要手动切换到Ⅱ母工作时，将QK切换至“Ⅱ母工作”，QK接点3-4、9-10导通，1-2、5-6、7-8断开，KM1和KM3带电，Ⅰ、Ⅱ母交流电压由交流输入Ⅱ供电，四个逆变电源模块均带电工作。
本实施例未述部分与现有技术相同。

Claims (2)

1.一种直流系统交流充电自动切换回路，包括有交流输入Ⅰ、交流输入Ⅱ、空开、交流充电母线及两组的逆变电源模块，每组的逆变电源模块包括一个以上的逆变电源模块，其特征在于：将交流充电母线分割成两段，两段交流充电母线Ⅰ、Ⅱ之间采用并联接触器KM3接点连接，交流输入Ⅰ接空开Q1的上端，空开Q1的下端接到接触器KM1，交流电源经过KM1的常开接点直接与交流母线Ⅰ相联，交流母线Ⅰ直接接着一组的逆变电源模块，接触器KM1工作线圈的一端接着交流输入Ⅰ空开Q1下端A相，工作线圈的另一端通过工作方式切换开关QK的1-2接点与交流输入零线相连；交流输入Ⅰ的A相还通过工作方式切换开关QK上的7-8接点与KM3工作线圈连接，确保工作方式切换开关QK切换至Ⅰ母工作方式时，接触器KM1和KM3均动作，两组充电模块均正常工作，交流输入Ⅱ接空开Q2的上端，空开Q2的下端接到接触器KM2，交流电源经过KM2的常开接点直接与交流母线Ⅱ相联，交流母线Ⅱ直接接着另一组的逆变电源模块，接触器KM2工作线圈的一端接着交流输入Ⅱ空开Q2下端A相，工作线圈的另一端通过工作方式切换开关QK的3-4接点与交流输入零线相连；交流输入Ⅱ的A相还通过工作方式切换开关QK的9-10接点与KM3工作线圈连接，确保工作方式切换开关QK切换至Ⅱ母工作方式时，KM2和KM3均动作，两组充电模块均正常工作，同时交流输入Ⅰ经过KM2的常闭接点、交流输入Ⅱ经过KM1的常闭接点并接后与QK的5-6接点连接，再与并列接触器KM3的工作线圈相联，KM3工作线圈的另一端与零线连接，交流充电母线Ⅰ、Ⅱ通过KM3的常闭接点相连，确保在自动方式下，任一电源失电，均可通过另一输入电压经其常闭接点控制启动KM3动作，将两段交流充电母线并接，确保所有充电模块正常工作。
2.根据权利要求1所述的直流系统交流充电自动切换回路，其特征在于：在交流充电母线Ⅰ、Ⅱ上分别安装了电压监视继电器Y1和Y2。
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