CN106208338B - 一种三电源双回路供电系统 - Google Patents

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Abstract

一种三电源双回路供电系统，包括：电池组、第一电源、第二电源、不间断电源及双回路自动切换系统，其中，所述第一电源与所述不间断电源相连；所述电池组与所述不间断电源相连；所述不间断电源分别与所述第一电源、所述电池组、所述双回路自动切换系统相连；所述第二电源与所述双回路自动切换系统相连。所述双回路自动切换系统分别与所述不间断电源、第二电源、负载系统相连。本发明提供了一种可自动切换和延长供电的多电源的供电系统，可减少市电断电对用户的侵扰。

Description

一种三电源双回路供电系统
技术领域
本发明涉及供电技术领域，具体涉及一种三电源双回路供电系统。
背景技术
在传统的电源供电系统中，多采用单个供电电源或单个电源和不间断电源两种方式供电。采用单个供电电源时，一旦线路或供电系统出现问题，整个负载系统立即瘫痪；采用单个电源和不间断电源组合供电时，当供电系统线路瘫痪，由于不间断电源电量小，供电时间较短，如果抢修不及时或维修耗时长，不间断电源电池电力耗尽，整个负载系统亦会瘫痪；同样的当不间断电源出现问题时，一旦负载系统瘫痪，会给工厂、医院等带来巨大损失。故现在需要一个供电时间更长、稳定性更高的供电系统。
发明内容
为进一步延长现有供电系统的供电时间，本发明提供一种三电源双回路供电系统，用于为负载供电，其特征在于，包括：第一电源、不间断电源、第二电源及双回路自动切换系统；
第一电源、不间断电源及双回路自动切换系统构成第一回路；其中第二电源和双回路自动切换系统构成第二回路；
不间断电源分别与第一电源、双回路自动切换系统相连；
第二电源与双回路自动切换系统相连；
双回路自动切换系统分别与不间断电源、第二电源、负载相连，用于选择为负载供电的电源；
第一电源是交流电源，第二电源为交流电源或不间断电源；第一电源为优先供电电源，当第一电源出现异常时，不间断电源为负载供电，当第一电源和不间断电源均出现异常时，双回路自动切换系统控制由第二电源为负载供电，当第一电源恢复时，双回路自动切换系统控制第一电源负载供电。
进一步的，所述三电源双回路供电系统还包括大容量电池组，大容量电池组与不间断电源相连，并通过不间断电源控制大容量电池组为负载供电。
进一步的，双回路自动切换系统包括：切换电路和整流单元，切换电路与负载之间还连接有整流单元；切换电路由继电器J1和继电器J2及其触点构成的两组结构对称的切换电路组成，两路外部电源分别与切换电路的输入端对应连接，两组切换电路的输出并联在一起并与用电设备连接；继电器J1或继电器J2至少包括一对常开触点J1-1或J2-1、J1-2或J2-2、J1-3或J2-3，以及至少包括一对常闭触点J1-4或J2-4、J1-5或J2-5，外部电源分别通过常闭触点J1-4或J2-4与继电器J1或继电器J2的电源端子连接，J1-2和J2-5串联后与J2-4并联，J2-2和J1-5串联后与J1-4并联。
进一步的，所述整流单元包括：极性判断单元、控制单元、辅助电源单元、选择单元以及整流电路；
极性判断单元，与切换电路相连，用于判断切换电路电压信号的极性，并根据电压信号的极性产生判断信号；
控制单元，与辅助供电单元和极性判断单元相连，用于根据判断信号输出控制信号；
辅助供电单元，与控制单元和选择单元，用于根据控制信号输出电流信号；
选择单元，与整流电路并联，且与辅助电源单元相连，用于根据控制信号输出电压；
整流电路，与选择单元并联并与负载连接，用于对不稳定电流的进行整流。
进一步的，所述双回路自动切换系统还包括电源工作指示灯，电源指示灯为第一与第二发光二极管D1、D2，第一发光二极管D1与J1-3串联后并联在第一回路的输入端，第二发光二极管D2与J2-3串联后并联在第二回路的输入端。
进一步的，三电源双回路供电系统，双回路自动切换系统内置手动切换开关装置K1，手动切换开关K1串联在继电器J1常开触点J1-1和整流单元之间，用于手动控制的供电电路选择。
本发明的有益效果在于提供了三个供电电源和双回路自动切换系统，提高了供电的可靠性和灵活性，延长了备用系统的供电时间；手动开关K1的设定，为供电电路的检修提供了方便；电源指示灯的设定，可指示正在使用的供电回路；整流单元，通过整流电路对高压电流进行整流，通过极性判断单元、控制单元、辅助电源单元和选择单元实现了低压电流对负载供电且不需通过整流电路整流，达到了供电电流低功耗整流的功能。
附图说明
图1为本发明三电源双回路供电系统一实施方式的结构示意图。
图2为本发明三电源双回路供电系统中的双回路自动切换系统一实施方式的电路示意图。
图3为本发明三电源双回路供电系统中的整流单元一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明三电源双回路供电系统一实施方式的结构示意图。
标号说明
1 第一电源
2 大容量电池组
3 不间断电源
4 第二电源
5 双回路自动切换系统
6 负载
图2为本发明中双回路自动切换系统一实施方式的电路示意图。
标号说明
51 整流单元
52 切换电路
主要原件符号说明
J1、J2 继电器
J1-1至J1-5、J2-1至J2-5 继电器触点
K1 手动开关
D1 发光二极管
图3为本发明中整流单元一实施方式的结构示意图。
标号说明
511 极性判断单元
512 控制单元
513 辅助电源单元
514 选择单元
515 整流单元
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
请参考图1，为本发明三电源双回路供电系统一实施方式结构示意图，三电源双回路供电系统包括：大容量电池组1、第一电源2、不间断电源3、第二电源4及双回路自动切换系统5。其中第一电源2、大容量电池组1、不间断电源3及双回路自动切换系统5构成第一回路；其中第二电源4以及双回路自动切换系统5构成第二回路；第一电源2与不间断电源3相连，大容量电池组1与不间断电源相连3，不间断电源3分别与第一电源2、大容量电池组1、双回路自动切换系统5相连；第二电源4与双回路自动切换系统5相连；双回路自动切换系统5分别与不间断电源3、第二电源4、负载6相连。第一电源2是交流电源，第二电源4为交流电源。
正常情况下，第一电源2为优先供电电源，当第一电源2出现异常时，不间断电源3控制大容量电池组1或者不间断电源3为负载供电，当第一电源2、大容量电池组1和不间断电源3均出现异常时，双电路自动切换系统5控制第二电源4为负载供电，当第一电源2、大容量电池组1或大容量电池恢复时，双电路自动切换系统控制第一电源2或大容量电池组1为负载供电。
本发明提供三个供电电源，以及两条回路，通过在电源和回路间的自动切换，能够提高供电的可靠性和稳定性。
请参考图2，为本发明三电源双电路供电系统中双电路自动切换系统5的电路示意图，双电路自动切换系统5包括：切换电路52和整流单元51，切换电路51与整流单元51依次串联，切换电路由继电器J1和继电器J2及其触点构成的两组结构对称的切换电路，两路外部电源分别与切换电路的输入端对应连接，两组切换电路的输出并联在一起并与整流单元连接；继电器J1或继电器J2至少包括一对常开触点J1-1或J2-1、J1-2或J2-2、J1-3或J2-3，以及至少包括一对常闭触点J1-4或J2-4、J1-5或J2-5，外部电源分别通过常闭触点J1-4或J2-4与继电器J1或继电器J2的电源端子连接，J1-2和J2-5串联后与J2-4并联，J2-2和J1-5串联后与J1-4并联。其中双回路自动切换系统5设有电源工作指示灯(未标示)，电源指示灯为发光二极管D1、D2，D1与J1-3串联后并联在第一回路的输入端，D2与J2-3串联后并联在第二回路的输入端，双回路自动切换系统5内置手动切换开关装置K1，手动切换开关K1串联在J1继电器常开触点J1-1和整流单元51之间，可用于手动控制的供电电路选择。
本双回路自动切换系统5的工作过程：手动开关K1处于闭合状态，第一回路作为电源输出端时，通过J2-4常闭触点使继电器J1工作，当继电器J1工作时，J1-2常开触点闭合，线路导通，电源U1通过J1-2常开触点和J2-5常闭触点为继电器J1提供工作电压或电流，形成工作自锁，同时，J1-3常开触点闭合，工作指示灯D1显示状态为“工作”，J1-1常开触点闭合，线路导通，为负载6提供工作电压或电流，与此同时，J1-4常闭触点和J1-5常闭触点均断开，继电器J2不工作，电源输入端U2不能为用负载6提供工作电压或电流.
第一回路电力输出异常时，第二回路输出作为电源输出端，此时，J1-4常闭触点和J1-5常闭触点闭合，线路导通，恢复常闭状态，继电器J2通过J1-4常闭触点形成回路，开始工作，J2-2常开触点闭合，线路导通，继电器J2通过J2-2常开触点和J1-5常闭触点形成自锁，同时，J2-3常开触点闭合，线路导通，工作指示灯D2显示状态为“工作”，J2-1常开触点闭合，线路导通，为负载6提供工作电压或电流，与此同时，J2-4常闭触点和J2-5常闭触点断开，继电器J1不工作。
当需要手动控制时，断开手动开关K1，第二回路输出作为电源输出端，此时，J1-4常闭触点和J1-5常闭触点闭合，线路导通，恢复常闭状态，继电器J2通过J1-4常闭触点形成回路，开始工作，J2-2常开触点闭合，线路导通，继电器J2通过J2-2常开触点和J1-5常闭触点形成自锁，同时，J2-3常开触点闭合，线路导通，工作指示灯D2显示状态为“工作”，J2-1常开触点闭合，线路导通，为负载6提供工作电压或电流，与此同时，J2-4常闭触点和J2-5常闭触点断开，继电器J1不工作。
本双回路自动切换系统5中，切换电路52是全由电子元件组成，自动切换反应速度快，成本较低。通过手动控制开关K1控制供电电路由第一回路切换为第二回路，同时由于工作指示灯D1存在，直观的指示了正在使用的电源回路。
请参考图3，
图3为本发明三电源双回路供电系统中的整流单元51一实施方式的结构示意图。整流单元51包括：极性判断单元511、控制单元512、辅助电源单元513、选择单元514以及整流电路515；极性判断单元511，与切换电路52相连，用于判断切换电路52电压信号的极性，并根据电压信号的极性产生判断信号；控制单元512，与辅助供电单元513和极性判断单元511相连，用于根据判断信号输出控制信号；辅助供电单元513，与控制单元512和选择单元514，用于根据控制信号输出电流信号；选择单元514，与整流电路515并联，且与辅助电源单元513相连，用于根据控制信号输出电压；整流电路515，与选择单元514并联并与负载6连接，用于不稳定电流的整流。
整流单元51的有益效果在于通过整流电路515对高压电流进行整流，单纯的通过整流电路515进行整流会造成比较大的功耗，当电压较低时无法通过整流电路515整流，通过极性判断单元511、控制单元512、辅助电源单元513和选择单元514实现了低压电流对负载6供电且不需通过整流电路整流，达到了供电电流低功耗整流的功能。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种三电源双回路供电系统，其特征在于：包括：第一电源、不间断电源、第二电源及双回路自动切换系统；
第一电源、不间断电源及双回路自动切换系统构成第一回路；第二电源以及双回路自动切换系统构成第二回路；
不间断电源分别与第一电源、双回路自动切换系统相连；
第二电源与双回路自动切换系统相连；
双回路自动切换系统分别与不间断电源、第二电源、负载相连，用于选择为负载供电的电源；
第一电源是交流电源，第二电源为交流电源或不间断电源；第一电源为优先供电电源，当第一电源出现异常时，不间断电源为负载供电，当第一电源和不间断电源均出现异常时，双回路自动切换系统控制由第二电源为负载供电，当第一电源恢复时，双回路自动切换系统控制第一电源为负载供电；
还包括大容量电池组，大容量电池组与不间断电源相连，并通过不间断电源控制大容量电池组为负载供电；
所述双回路自动切换系统包括：切换电路和整流单元，切换电路与负载之间还连接有整流单元；切换电路由继电器J1和继电器J2及其触点构成的两组结构对称的切换电路组成，两路外部电源分别与切换电路的输入端对应连接，两组切换电路的输出并联在一起并与用电设备连接；继电器J1或继电器J2至少包括一对常开触点J1-1或J2-1、J1-2或J2-2、J1-3或J2-3，以及至少包括一对常闭触点J1-4或J2-4、J1-5或J2-5，外部电源分别通过常闭触点J1-4或J2-4与继电器J1或继电器J2的电源端子连接，J1-2和J2-5串联后与J2-4并联，J2-2和J1-5串联后与J1-4并联；
所述整流单元包括：极性判断单元、控制单元、辅助电源单元、选择单元以及整流电路；
极性判断单元，与切换电路相连，用于判断切换电路电压信号的极性，并根据电压信号的极性产生判断信号；
控制单元，与辅助供电单元和极性判断单元相连，用于根据判断信号输出控制信号；
辅助供电单元，与控制单元和选择单元相连，用于根据控制信号输出电流信号；
选择单元，与整流电路并联，且与辅助电源单元相连，用于根据控制信号输出电压；
整流电路，与选择单元并联并与负载连接，用于对不稳定电流的进行整流；
双回路自动切换系统还包括电源工作指示灯，电源指示灯为第一与第二发光二极管D1、D2，第一发光二极管D1与J1-3串联后并联在第一回路的输入端，第二发光二极管D2与J2-3串联后并联在第二回路的输入端。
2.如权利要求1所述三电源双回路供电系统，其特征在于：所述双回路自动切换系统中还设有手动切换开关装置K1，手动切换开关装置K1串联在继电器J1常开触点J1-1和整流单元之间，用于手动控制的供电电路选择。
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