CN105914873B - 双路电源自动转换装置及转换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双路电源自动转换装置及转换方法。该转换装置包括：采样模块、信号处理模块、同期检测模块、驱动模块和调节模块。通过设置同期检测模块，以根据双路电源系统之间的电压差、频率差和相角差判断双路电源系统是否符合同期的要求，并且在符合同期的要求的情况下，进行备用电源系统的合闸驱动，在不符合同期的要求的情况下，对备用电源系统的电压和频率进行调节直到符合同期的要求时进行备用电源系统的合闸驱动。这样，根据本发明实施例的双路电源自动转换装置及转换方法能够在不造成负载短时停电的情况下实现双路电源之间的无缝切换，并且能够避免备用电源系统在合闸期间对负载供电系统所造成的影响，保护了电路及相关的电气设备。

Description

双路电源自动转换装置及转换方法

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种双路电源自动转换装置及转换方法。

背景技术

传统的双路电源自动转换装置可根据需要实现负载供电电源的切换，例如在系统电源(负载的主工作电源，一般为电网系统)停电的情况下，可将柴油发电机等的备用电源接入负载的供电母线，并由它给负载供电。在这种情况下，由于柴油发电机从启动到稳定运转需要一段时间，因此，负载将发生短时停电。在一些不允许短时停电的重要场合例如医院，这种传统的双路电源自动转换装置可能无法适用。

对此，目前还提出了一种先投入备用电源后退出系统电源的技术，然而，这种技术存在备用电源和系统电源同时接入供电母线的时刻，若两个电源不符合同期条件，则在备用电源接入时会对整个供电系统造成冲击和扰动，严重时会造成电气设备的损坏。

发明内容

技术问题

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，如何在不造成负载短时停电的情况下实现双路电源之间的无缝切换。

解决方案

为了解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种双路电源自动转换装置，用于在主电源系统和备用电源系统之间进行负载供电系统的接入/切除转换，包括：采样模块，用于采集所述主电源系统的电压、以及所述备用电源系统的电压；信号处理模块，与所述采样模块连接，用于从所述采样模块接收所述主电源系统的电压、以及所述备用电源系统的电压，并确定所述主电源系统的频率和相角、以及所述备用电源系统的频率和相角；同期检测模块，与所述采样模块和所述信号处理模块连接，用于从所述采样模块接收所述主电源系统的电压、以及所述备用电源系统的电压，从所述信号处理模块接收所述主电源系统的频率和相角、以及所述备用电源系统的频率和相角，并比较所述主电源系统和所述备用电源系统之间的电压、频率和相角以确定所述主电源系统和所述备用电源系统是否符合同期的要求，在符合同期的要求的情况下，发出合闸驱动信号，在不符合同期的要求的情况下，向所述备用电源发出调节信号；驱动模块，与所述同期检测模块连接，用于从所述同期检测模块接收所述合闸驱动信号，并驱动所述备用电源系统接入所述负载供电系统；以及调节模块，与所述同期检测模块连接，用于从所述同期检测模块接收所述调节信号，并对所述备用电源系统的电压和频率进行调节。

对于上述双路电源自动转换装置，在一种可能的实现方式中，所述调节模块包括：速度调节器，用于通过调节所述备用电源系统的发动机转速来调节所述备用电源系统的频率，以及电压调节器，用于调节所述备用电源系统的电压。

对于上述双路电源自动转换装置，在一种可能的实现方式中，所述采样模块还用于采集所述主电源系统的电流、以及所述备用电源系统的电流，并发送到所述信号处理模块；所述双路电源自动转换装置还包括显示模块，与所述信号处理模块连接，用于接收并显示由所述信号处理模块得到的所述主电源系统和所述备用电源系统的电气参数。

对于上述双路电源自动转换装置，在一种可能的实现方式中，还包括：主控制模块，与所述信号处理模块和所述同期检测模块连接，用于从所述信号处理模块接收所述电气参数，并在检测到所述主电源系统的电气参数异常的情况下，发出当前状态检测信号；以及状态检测模块，与所述主控制模块连接，用于从所述主控制模块接收所述当前状态检测信号，并检测所述主电源系统和所述备用电源系统相对于所述负载供电系统的开合闸状态，并将所检测到的开合闸状态发送至所述主控制模块。

对于上述双路电源自动转换装置，在一种可能的实现方式中，所述显示模块还与所述状态检测模块连接，用于从所述状态检测模块接收所述开合闸状态并显示，在检测到所述主电源系统的电气参数异常、并且所述开合闸状态为第一状态的情况下，所述主控制模块向所述同期检测模块发出同期检测信号，所述同期检测信号用于使所述同期检测模块进行确定所述主电源系统和所述备用电源系统是否同期的操作，所述第一状态为所述主电源系统相对于所述负载供电系统接入而所述备用电源系统相对于所述负载供电系统切除。

对于上述双路电源自动转换装置，在一种可能的实现方式中，所述主控制模块还与所述驱动模块连接，在所述状态检测模块检测到所述开合闸状态从所述第一状态转换为第二状态的情况下，所述主控制模块向所述驱动模块发出开闸驱动信号，所述开闸驱动信号用于使所述驱动模块驱动所述主电源系统从所述负载供电系统切除，所述第二状态为所述主电源系统和所述备用电源系统相对于所述负载供电系统均接入。

为了解决上述技术问题，根据本发明的另一个方面，提供了一种双路电源自动转换方法，用于在主电源系统和备用电源系统之间进行负载供电系统的接入/切除转换，包括：采集步骤，用于采集所述主电源系统的电压、以及所述备用电源系统的电压；信号处理步骤，用于根据所述主电源系统的电压、以及所述备用电源系统的电压，确定所述主电源系统的频率和相角、以及所述备用电源系统的频率和相角；同期检测步骤，用于根据所述主电源系统和所述备用电源系统之间的电压差、频率差和相角差来判断所述主电源系统和所述备用电源系统是否同期；合闸驱动步骤，用于在所述主电源系统和所述备用电源系统同期的情况下，驱动所述备用电源系统接入所述负载供电系统；以及同期调节步骤，用于在所述主电源系统和所述备用电源系统不同期的情况下，对所述备用电源系统的电压和频率进行调节。

对于上述双路电源自动转换方法，在一种可能的实现方式中，所述采集步骤还用于采集所述主电源系统的电流、以及所述备用电源系统的电流；所述信号处理步骤还用于根据所述主电源系统的电压和电流、以及所述备用电源系统的电压和电流，得到所述主电源系统和所述备用电源系统的电气参数，所述双路电源自动转换方法还包括显示步骤，用于显示所述电气参数。

对于上述双路电源自动转换方法，在一种可能的实现方式中，还包括：主控制步骤，用于根据所述电气参数来判断是否需要进行状态转换；以及状态检测步骤，用于在需要进行状态转换的情况下，检测所述主电源系统和所述备用电源系统相对于所述负载供电系统的当前状态，其中，所述显示步骤还用于显示所述当前状态，在需要进行状态切换、并且所述当前状态为第一状态的情况下，进行所述同期检测步骤，所述第一状态为所述主电源系统相对于所述负载供电系统接入而所述备用电源系统相对于所述负载供电系统切除。

对于上述双路电源自动转换方法，在一种可能的实现方式中，还包括开闸驱动步骤，用于在所述状态检测步骤检测到所述当前状态从所述第一状态转换为第二状态的情况下，驱动所述主电源系统从所述负载供电系统切除，所述第二状态为所述主电源系统和所述备用电源系统相对于所述负载供电系统均接入。

有益效果

通过设置同期检测模块，以根据双路电源系统之间的电压差、频率差和相角差判断双路电源系统是否符合同期的要求，并且在符合同期的要求的情况下，进行备用电源系统的合闸驱动，在不符合同期的要求的情况下，对备用电源系统的电压和频率进行调节直到符合同期的要求时进行备用电源系统的合闸驱动。这样，根据本发明实施例的双路电源自动转换装置及转换方法能够在不造成负载短时停电的情况下实现双路电源之间的无缝切换，并且能够避免备用电源系统在合闸期间对负载供电系统所造成的影响，保护了电路及相关的电气设备。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。

图1示出根据本发明一实施例的双路电源自动转换装置的结构框图；

图2示出根据本发明另一实施例的双路电源自动转换装置的结构框图；

图3示出根据本发明一实施例的双路电源自动转换装置的实现原理示意图；

图4示出根据本发明一实施例的双路电源自动转换方法的流程图；

图5示出根据本发明另一实施例的双路电源自动转换方法的流程图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

实施例1

根据本发明实施例的双路电源自动转换装置1001可用于在主电源系统200和备用电源系统300之间进行负载供电系统的接入/切除转换，具体地，例如可以在主电源系统200相对于负载供电系统接入而备用电源系统300相对于负载供电系统切除、主电源系统200相对于负载供电系统切除而备用电源系统300相对于负载供电系统接入、以及主电源系统200和备用电源系统300相对于负载供电系统均接入这三个状态之间进行转换。图1示出了根据本发明实施例的双路电源自动转换装置1001的结构框图，图中以箭头示意性示出了该装置1001所包括的各部件之间的信号流向，如图1所示，该双路电源自动转换装置主要包括：采样模块110、信号处理模块120、同期检测模块130、驱动模块140和调节模块150。

在一种可能的实现方式中，采样模块110用于采集主电源系统200的电压、以及备用电源系统300的电压，具体可以通过电压互感器PT来采集，如图3所示，通过电压互感器PT来采集主电源系统200和备用电源系统300的电压(图3中分别用U1和U2表示)。信号处理模块120与采样模块110连接，用于从采样模块110接收主电源系统200的电压、以及备用电源系统300的电压，并确定主电源系统200的频率和相角、以及备用电源系统300的频率和相角。同期检测模块130与采样模块110和信号处理模块120连接，用于从采样模块110接收主电源系统200的电压、以及备用电源系统300的电压，从信号处理模块120接收主电源系统200的频率和相角、以及备用电源系统300的频率和相角，并根据主电源系统200和备用电源系统300之间的电压差、频率差和相角差来判断主电源系统200和备用电源系统300是否符合同期条件，在符合同期条件的情况下，发出合闸驱动信号，在不符合同期条件的情况下，发出调节信号。驱动模块140与同期检测模块130连接，用于从同期检测模块130接收所述合闸驱动信号，并驱动备用电源系统300接入负载供电系统。调节模块150与同期检测模块130连接，用于从同期检测模块130接收所述调节信号，并对备用电源系统300的电压和频率进行调节。

在一种可能的实现方式中，同期检测模块130可以通过减法器或者比较器来实现，通过比较主电源系统200和备用电源系统300之间的电压、频率和相角来确定主电源系统200和备用电源系统300是否符合同期条件。备用电源系统300可以是柴油发电机组，调节模块150可以包括：速度调节器和电压调节器。其中，速度调节器可以调节所述柴油发电机组的发动机转速以调节频率，电压调节器可以利用励磁调节原理来调节电压。

这样，根据主电源系统200和备用电源系统300之间的电压差和频率差，通过调节模块150对备用电源系统300的电压和频率进行调节，能够使得备用电源系统300与主电源系统200的电压和频率同步，并在两者相角相同的时机(需考虑合闸时间，因此要有一个提前量)实现备用电源系统的自动并网。根据本发明实施例的双路电源自动转换装置能够在不造成负载短时停电的情况下实现双路电源之间的无缝切换，并且能够避免备用电源系统在合闸期间对负载供电系统所造成的影响，保护了电路及相关的电气设备。

实施例2

图2示出根据本发明另一实施例的双路电源自动转换装置1002的结构框图。图2中标号与图1相同的组件具有相同的功能，为简明起见，省略对这些组件的详细说明。图2中同样以箭头示意性示出了该装置1002所包括的各部件之间的信号流向，并标注了各部件之间发送和接收的信号。

如图2所示，在图1所示双路电源自动转换装置1001的基础上，图2所示的双路电源自动转换装置1002还包括显示模块160，并且，采样模块110还用于采集主电源系统200的电流、以及备用电源系统300的电流，具体可以通过电流互感器CT来采集，如图3所示，通过电流互感器CT来采集主电源系统200和备用电源系统300的电流(图3中分别用I1和I2表示)。信号处理模块120还用于根据主电源系统200的电压和电流、以及备用电源系统300的电压和电流，得到主电源系统200和备用电源系统300的电气参数。其中，电气参数可以包括电流、电压、频率、相角、有功功率、无功功率、功率因数、有功电度和无功电度，根据实际需要，可以仅计算所列出的电气参数中的一个或几个，也可以仅计算当前接入负载供电系统的电源系统(即非空载的电源系统)的电气参数。显示模块160与信号处理模块120连接，用于从信号处理模块120接收所述电气参数并显示。

另外，尽管图2中未示出，本发明实施例的双路电源自动转换装置1002还可以包括存储模块，并与信号处理模块120连接，用于从信号处理模块120接收所述电气参数并存储，以作为历史数据。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，根据本发明实施例的双路电源自动转换装置1002还可以包括，主控制模块170和状态检测模块180。其中，主控制模块170与信号处理模块120和同期检测模块130连接，用于从信号处理模块120接收主电源系统200和备用电源系统300的电气参数，并判断是否需要进行状态转换，例如在检测到主电源系统200的电气参数异常的情况下需要进行状态转换，并在需要进行状态转换的情况下，发出当前状态检测信号。状态检测模块180与主控制模块170连接，用于从主控制模块170接收所述当前状态检测信号，并检测主电源系统200和备用电源系统300相对于所述负载供电系统的当前状态即当前的开合闸状态，并将所检测到的当前状态发送至主控制模块170。

如图2所示，显示模块160还可以与状态检测模块180连接，用于从状态检测模块180接收所述当前状态并显示。显示模块160可以包括人机界面和OLED，通过人机界面直观反映当前双路电源自动转换装置的状态、例如负载当前采用哪路电源供电，利用OLED实时显示双路电源系统各自的电压值、电流值、频率、相角、有功功率、无功功率、功率因数等电气参数。

需要进行状态转换的情况可以包括上述的主电源系统200的电气参数发生异常，这时，可以通过发出警报的方式通知管理员，管理员可以启动备用电源系统300，并通过信号处理模块120计算出的该备用电源系统300的电气参数来判断该备用电源系统300是否稳定运转，待备用电源系统300稳定运转，则可以进行后续同期检测等的操作。

另外，在人为因素导致主电源系统200在预先确定的特定时间段内可能发生异常或者断电等的情况下，也需要进行状态转换。例如，由于供电局等部门线路检修等原因而造成需要在下午3点钟停电半小时，则优选在2点50左右提前转换为由备用电源系统为负载供电。当然，提前十分钟进行状态转换的方式仅为示例，用户完全可以根据实际场景灵活设置转换时间。

在一种具体的可实现方式中，状态检测模块180所检测的主电源系统200和备用电源系统300相对于所述负载供电系统的当前状态可以用如下状态量信号表示，例如，状态量信号“00”表示主电源系统200和备用电源系统300相对于负载供电系统均切除的状态，状态量信号“10”表示主电源系统200相对于负载供电系统接入而备用电源系统300相对于负载供电系统切除的状态，状态量信号“01”表示主电源系统200相对于负载供电系统切除而备用电源系统300相对于负载供电系统接入的状态，状态量信号“11”表示主电源系统200和备用电源系统300相对于负载供电系统均接入的状态。

在主控制模块170判断为需要进行状态切换、并且状态量信号为“10”(即当前状态为主电源系统200相对于所述负载供电系统接入而备用电源系统300相对于所述负载供电系统切除)的情况下，主控制模块170向同期检测模块130发出同期检测信号，同期检测模块130在接收到所述同期检测信号之后，进行判断主电源系统200和备用电源系统300是否同期的操作。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，主控制模块170还可以与驱动模块140连接，在状态检测模块180检测到的状态量信号从“10”转换为“11”的情况下，即当前状态从主电源系统200相对于所述负载供电系统接入而备用电源系统300相对于所述负载供电系统切除转换为主电源系统200和备用电源系统300相对于所述负载供电系统均接入的情况下，主控制模块170向驱动模块140发出开闸驱动信号，驱动模块140根据所述开闸驱动信号驱动主电源系统200从所述负载供电系统切除。

本发明实施例的双路电源自动切换装置可以根据所获取的状态量信号，根据控制逻辑，由逻辑判断单元按照逻辑原理图执行所需要动作的控制，从而实现备用电源的自动投切。在利用如上定义的状态量信号“00”、“10”、“01”、“11”与当前状态之间的对应关系来设置逻辑原理图的情况下，开闸驱动信号可以是“01”，在实施例1中所述的合闸驱动信号则可以是“11”。

需要说明的是，本领域技术人员应理解如何通过硬件(例如分立硬件元件、集成电路、基于门器件的数字电路、模拟电路元器件、可编程硬件器件(例如单片机、FPGA等)以及以上的任意组合构成的电路系统等)来实现本发明上述任一实施方式的双路电源自动转换装置所包括的各个部件，这里不再赘述。

图3示出根据本发明实施例的双路电源自动转换装置的实现原理示意图，如图3所示，本发明实施例的双路电源自动转换装置除了具有现有转换装置所具有的投切控制功能之外，还能够实现利用双路电源系统的电压、频率、相角等电气参数数据来判断是否符合同期条件的功能。在不符合同期条件的情况下，对备用电源系统300的电压和频率进行调节，以使其与主电源系统200同步，当双路电源系统符合同期条件时，使得备用电源系统300自动并网，之后再退出主电源系统200。由此能够避免两个不符合同期条件的电源合闸时对供电系统所造成的冲击，从而保护了电路及相关的电器设备。

下面通过对比现有双路电源自动转换装置与本发明来说明根据本发明实施例的双路电源自动转换装置所能够实现的有益效果。

现有双路电源自动转换装置的特点如下：

(1)只有对双路电源开关切换的控制部分，无电参数检测功能，无法得到也无从显示电压、电流、频率、相角、有功功率、无功功率、功率因数等实时监测数据。如需得到这些数据，需要加装专门的多功能电表才能实现。

(2)无同期检测功能，如需检测，需要加装专门的同期检测装置才能实现。

(3)常用作备用电源系统的中小型柴油发电机组，一般也无同期检测装置，如需与电力系统并网，则需配置同期控制装置，以控制柴油发电机组的电压和频率与电力系统同步，才能实现同期合闸。

(4)无同期控制功能，如检测到备用电源和主电源不符合同期条件。只能等待，无法进行操作。

以上几种情况不仅增加了费用的投入，还加大了设备管理和维护的工作量，由此造成用户对设备管理的不方便。

与此相对，根据本发明实施例的双路电源自动转换装置具有如下特点：

(1)不仅能实现对双路电源开关的切换控制，还能实现对电网电压、负载电流、频率、相角、有功功率、无功功率、功率因数等电气参数数据的实时监测功能。并且，还可以通过人机界面直观反映当前双路电源自动转换装置的状态，利用OLED直接显示实时系统电压值、电流值、频率、相角、有功功率、无功功率、功率因数等电气参数。

(2)能够实现同期检测的功能，从而可以应用在负载不允许短时停电、因而需要检测是否符合同期条件才能先投入后备用电源后退出工作电源的场合。

(3)具有同期调节功能，它可根据主工作电源系统的电压和频率与备用电源系统的电压和频率的差值，利用速度调节器和电压调节器来调节备用电源系统的电压和频率，以使得与主工作电源系统同步，并当同期条件符合时自动并网，从而能够实现同期投入备用电源的功能，避免了两个不符合同期条件的电源冲击合闸，保护了电路及相关的电器设备。

根据本发明实施例的双路电源自动转换装置具有电气参数测量、同期检测和同期调节功能，因此不仅能够对双路电源的开关切换进行自动控制，还能够实现如下有益效果：

1、由于增加了现有双路电源自动转换装置不具备的实时监测电气参数的功能，因此能够实时显示所监测的电流、电压、频率、有功功率、无功功率、功率因数，相角等电气参数，便于用户管理，通过对电气参数的监察能够及时发现问题。

2、增加了现有双路电源转换装置不具备的同期检测和同期调节功能，不仅能够检测双路电源是否同期，还能够在不同期的情况下，对备用电源系统的电压和频率进行调节，使它与电力系统同步，并当同期条件符合时自动并网。由此避免了两个不符合同期条件的电源冲击合闸，保护了电路及相关的电器设备。

3、将现有双路电源自动转换装置与多功能电表、同期检测装置、同期调节装置合一，能够节省单独安装这些装置的费用，减少设备管理和维护的工作量。

实施例3

图4示出了根据本发明一实施例的双路电源自动转换方法的流程图，该方法用于在主电源系统和备用电源系统之间进行负载供电系统的接入/切除转换，如图4所示，该方法主要包括如下步骤：

S110、采集步骤，用于采集所述主电源系统的电压、以及所述备用电源系统的电压；

S120、信号处理步骤，用于根据所采集到的所述主电源系统的电压、以及所述备用电源系统的电压，确定所述主电源系统的频率和相角、以及所述备用电源系统的频率和相角；

S130、同期检测步骤，用于根据所述主电源系统和所述备用电源系统之间的电压差、频率差和相角差来判断所述主电源系统和所述备用电源系统是否同期；

S140、合闸驱动步骤，用于在所述主电源系统和所述备用电源系统同期的情况下，驱动所述备用电源系统接入所述负载供电系统；以及

S150、同期调节步骤，用于在所述主电源系统和所述备用电源系统不同期的情况下，对所述备用电源系统的电压和频率进行调节。

步骤S110至S150可以分别通过采样模块110、信号处理模块120、同期检测模块130、驱动模块140和调节模块150来实现，具体可以参见实施例1中基于图1对这些模块的说明。根据本发明实施例的双路电源自动转换方法能够实现与实施例1相同的有益效果，这里不再赘述。

在一种可能的实现方式中，采集步骤S110还用于采集所述主电源系统的电流、以及所述备用电源系统的电流；信号处理步骤S120还用于根据所述主电源系统的电压和电流、以及所述备用电源系统的电压和电流，得到所述主电源系统和所述备用电源系统的电气参数，并且，如图5所示，根据本发明实施例的双路电源自动转换方法还可以包括显示步骤S160、用于显示所述电气参数。

在一种可能的实现方式中，如图5所示，在同期检测步骤S130之前，根据本发明实施例的双路电源自动转换方法还可以包括如下步骤：

S170、主控制步骤，用于根据所述主电源系统和所述备用电源系统的电气参数来判断是否需要进行状态转换；以及

S180、状态检测步骤，用于在需要进行状态转换的情况下，检测所述主电源系统和所述备用电源系统相对于所述负载供电系统的当前状态，其中，显示步骤S160还用于显示所述当前状态。

在步骤S170中判断为需要进行状态切换、并且步骤S180中所检测出的所述当前状态为所述主电源系统相对于所述负载供电系统接入而所述备用电源系统相对于所述负载供电系统切除的情况下，进行所述同期检测步骤S130。

在一种可能的实现方式中，如图5所示，在合闸驱动步骤S140之后，根据本发明实施例的双路电源自动转换方法还可以包括步骤S190、开闸驱动步骤，用于在所述状态检测步骤S180检测到当前状态从所述主电源系统相对于所述负载供电系统接入而所述备用电源系统相对于所述负载供电系统切除转换为所述主电源系统和所述备用电源系统相对于所述负载供电系统均接入的情况下，驱动所述主电源系统从所述负载供电系统切除。

步骤S160至S190可以分别通过显示模块160、主控制模块170、状态检测模块180、驱动模块140来实现，具体可以参见实施例2中基于图2和图3对这些模块的说明。根据本发明实施例的双路电源自动转换方法能够实现与实施例2相同的有益效果，这里不再赘述。

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 (9)

1.一种双路电源自动转换装置，其特征在于，用于在主电源系统和备用电源系统之间进行负载供电系统的接入/切除转换，包括：

采样模块，用于采集所述主电源系统的电压、以及所述备用电源系统的电压；

信号处理模块，与所述采样模块连接，用于从所述采样模块接收所述主电源系统的电压、以及所述备用电源系统的电压，并确定所述主电源系统的频率和相角、以及所述备用电源系统的频率和相角；

同期检测模块，与所述采样模块和所述信号处理模块连接，用于从所述采样模块接收所述主电源系统的电压、以及所述备用电源系统的电压，从所述信号处理模块接收所述主电源系统的频率和相角、以及所述备用电源系统的频率和相角，并比较所述主电源系统和所述备用电源系统之间的电压、频率和相角以确定所述主电源系统和所述备用电源系统是否符合同期的要求，在符合同期的要求的情况下，发出合闸驱动信号，在不符合同期的要求的情况下，发出调节信号；

驱动模块，与所述同期检测模块连接，用于从所述同期检测模块接收所述合闸驱动信号，并驱动所述备用电源系统接入所述负载供电系统；

调节模块，与所述同期检测模块连接，用于从所述同期检测模块接收所述调节信号，并对所述备用电源系统的电压和频率进行调节；

主控制模块，与所述信号处理模块和所述同期检测模块连接，用于从所述信号处理模块接收所述主电源系统和所述备用电源系统的电气参数，并在检测到所述主电源系统的电气参数异常的情况下，发出当前状态检测信号；以及

状态检测模块，与所述主控制模块连接，用于从所述主控制模块接收所述当前状态检测信号，并检测所述主电源系统和所述备用电源系统相对于所述负载供电系统的开合闸状态，并将所检测到的开合闸状态发送至所述主控制模块；

其中，在检测到所述主电源系统的电气参数异常、并且所述开合闸状态为第一状态的情况下，所述主控制模块向所述同期检测模块发出同期检测信号，所述同期检测信号用于使所述同期检测模块进行确定所述主电源系统和所述备用电源系统是否同期的操作，所述第一状态为所述主电源系统相对于所述负载供电系统接入而所述备用电源系统相对于所述负载供电系统切除。

2.根据权利要求1所述的双路电源自动转换装置，其特征在于，所述调节模块包括：速度调节器，用于通过调节所述备用电源系统的发动机转速来调节所述备用电源系统的频率，以及电压调节器，用于调节所述备用电源系统的电压。

3.根据权利要求1或2所述的双路电源自动转换装置，其特征在于，

所述采样模块还用于采集所述主电源系统的电流、以及所述备用电源系统的电流，并发送到所述信号处理模块；

所述双路电源自动转换装置还包括显示模块，与所述信号处理模块连接，用于接收并显示由所述信号处理模块得到的所述主电源系统和所述备用电源系统的电气参数。

4.根据权利要求3所述的双路电源自动转换装置，其特征在于，所述显示模块还与所述状态检测模块连接，用于从所述状态检测模块接收所述开合闸状态并显示。

5.根据权利要求4所述的双路电源自动转换装置，其特征在于，所述主控制模块还与所述驱动模块连接，在所述状态检测模块检测到所述开合闸状态从所述第一状态转换为第二状态的情况下，所述主控制模块向所述驱动模块发出开闸驱动信号，所述开闸驱动信号用于使所述驱动模块驱动所述主电源系统从所述负载供电系统切除，所述第二状态为所述主电源系统和所述备用电源系统相对于所述负载供电系统均接入。

6.一种双路电源自动转换方法，其特征在于，用于在主电源系统和备用电源系统之间进行负载供电系统的接入/切除转换，包括：

采集步骤，用于采集所述主电源系统的电压、以及所述备用电源系统的电压；

信号处理步骤，用于根据所述主电源系统的电压、以及所述备用电源系统的电压，确定所述主电源系统的频率和相角、以及所述备用电源系统的频率和相角；

同期检测步骤，用于根据所述主电源系统和所述备用电源系统之间的电压差、频率差和相角差来判断所述主电源系统和所述备用电源系统是否同期；

合闸驱动步骤，用于在所述主电源系统和所述备用电源系统同期的情况下，驱动所述备用电源系统接入所述负载供电系统；

同期调节步骤，用于在所述主电源系统和所述备用电源系统不同期的情况下，对所述备用电源系统的电压和频率进行调节；

主控制步骤，用于根据所述主电源系统和所述备用电源系统的电气参数来判断是否需要进行状态转换；以及

状态检测步骤，用于在需要进行状态转换的情况下，检测所述主电源系统和所述备用电源系统相对于所述负载供电系统的当前状态；

其中，在需要进行状态切换、并且所述当前状态为第一状态的情况下，进行所述同期检测步骤，所述第一状态为所述主电源系统相对于所述负载供电系统接入而所述备用电源系统相对于所述负载供电系统切除。

7.根据权利要求6所述的双路电源自动转换方法，其特征在于，

所述采集步骤还用于采集所述主电源系统的电流、以及所述备用电源系统的电流；

所述信号处理步骤还用于根据所述主电源系统的电压和电流、以及所述备用电源系统的电压和电流，得到所述主电源系统和所述备用电源系统的电气参数，

所述双路电源自动转换方法还包括显示步骤，用于显示所述电气参数。

8.根据权利要求7所述的双路电源自动转换方法，其特征在于，所述显示步骤还用于显示所述当前状态。

9.根据权利要求8所述的双路电源自动转换方法，其特征在于，还包括开闸驱动步骤，用于在所述状态检测步骤检测到所述当前状态从所述第一状态转换为第二状态的情况下，驱动所述主电源系统从所述负载供电系统切除，所述第二状态为所述主电源系统和所述备用电源系统相对于所述负载供电系统均接入。