CN110224405A - 多电网的切换装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多电网的切换装置和方法，切换装置包括第一交流‑直流转换单元和控制单元，控制单元与信号处理单元连接，第一交流‑直流转换单元接入第一电网，并且，第一交流‑直流转换单元的输出端与控制单元的第一输入端连接，控制单元用于根据第一交流‑直流转换单元的输出判断第一电网是否发生故障，若第一电网发生故障，控制单元用于控制信号处理单元接入第二电网；其中，若第一电网无故障，信号处理单元接入第一电网。上述切换装置，能够在第一电网发生故障的时候，自动的将信号处理单元切换至第二电网，利用第二电网供电。因此，即使第一电网发生故障，信号处理单元也不会突然中断工作，有效的保护了信号处理单元和相应的电子设备。

Description

多电网的切换装置和方法

技术领域

本发明涉及电气技术领域，特别涉及一种多电网的切换装置和方法。

背景技术

目前常用的许多电子设备中，都设置有用于对输入信号进行处理的信号处理单元。现有技术中，一般只使用一个主电网给信号处理单元供电。这就导致，在电子设备运行时，一旦主电网发生故障，信号处理单元就会立即停止工作，而信号处理单元的工作突然中断，又容易进一步的引起电子设备的故障。

发明内容

基于上述现有技术的不足，本发明提出一种多电网的切换装置和方法，以避免电网故障导致信号处理单元的工作突然中断。

本发明第一方面提供一种多电网的切换装置，包括：第一交流-直流转换单元和控制单元；

所述控制单元与信号处理单元连接；

所述第一交流-直流转换单元接入第一电网，并且，所述第一交流-直流转换单元的输出端与所述控制单元的第一输入端连接；

所述控制单元用于根据所述第一交流-直流转换单元的输出判断所述第一电网是否发生故障；若判断出所述第一电网发生故障，所述控制单元用于控制所述信号处理单元接入第二电网；其中，所述第一电网未发生故障时，所述信号处理单元接入所述第一电网。

可选的，所述控制单元包括第一触点和第二触点；

其中，所述控制单元与信号处理单元连接，包括：

所述信号处理单元的火线连接至所述控制单元的第二触点；

所述控制单元用于控制所述信号处理单元接入第二电网，包括：

所述控制单元用于将所述第一触点和所述第二触点导电连接；其中，所述第一触点与所述第二电网的火线连接，所述第二电网的火线与所述信号处理单元的零线连接。

可选的，所述控制单元还用于，若判断出所述第一电网发生故障，控制所述信号处理单元与所述第一电网隔离。

可选的，所述第一电网未发生故障时，所述信号处理单元接入所述第一电网，包括：

所述第一电网的火线与所述控制单元的第三触点连接，所述信号处理单元的火线与所述控制单元的第二触点连接，所述信号处理单元的零线与所述第一电网的零线连接，所述第一电网未发生故障时，所述第二触点和所述第三触点导电连接；

所述控制单元用于，若判断出所述第一电网发生故障，控制所述信号处理单元与所述第一电网隔离，包括：

所述控制单元用于，若判断出所述第一电网发生故障，断开所述第二触点和所述第三触点之间的导电连接。

可选的，所述切换装置还包括，第二交流-直流转换单元；

所述第二交流-直流转换单元接入所述第二电网，并且，所述第二交流-直流转换单元的输出端与所述控制单元的第二输入端连接；

所述若判断出所述第一电网发生故障，所述控制单元用于控制所述信号处理单元接入所述第二电网，包括：

若判断出所述第一电网发生故障，所述控制单元用于根据所述第二交流-直流转换单元的输出判断所述第二电网是否发生故障；若判断出所述第二电网发生故障，所述控制单元用于控制所述信号处理单元接入第三电网；若判断出所述第二电网未发生故障，所述控制单元用于控制所述信号处理单元接入所述第二电网。

本发明第二方面提供一种多电网的切换方法，包括：

获取第一交流-直流转换单元输出的第一电网的当前电压值；其中，所述第一交流-直流转换单元接入所述第一电网；

根据所述第一电网的当前电压值判断所述第一电网是否发生故障；其中，所述第一电网未发生故障时，信号处理单元接入所述第一电网；

若判断出所述第一电网发生故障，将所述信号处理单元接入第二电网。

可选的，所述若判断出所述第一电网发生故障，将所述信号处理单元接入第二电网之前，还包括：

若判断出所述第一电网发生故障，根据第二电网的当前电压值判断所述第二电网是否发生故障；其中，所述第二电网的当前电压值是，接入所述第二电网的第二交流-直流转换单元的输出；

若判断出所述第二电网发生故障，控制所述信号处理单元接入第三电网。

可选的，所述根据电网的当前电压值判断电网是否发生故障，包括：

判断所述电网的当前电压值是否大于电压阈值；

若所述电网的当前电压值大于所述电压阈值，则判断出所述电网未发生故障；

若所述电网的当前电压值小于或等于所述电压阈值，则判断出所述电网发生故障。

可选的，所述根据所述第一电网的当前电压信号判断所述第一电网是否发生故障之后，还包括：

若判断出所述第一电网发生故障，控制所述信号处理单元与所述第一电网隔离。

本发明提供一种多电网的切换装置和方法，切换装置包括第一交流-直流转换单元和控制单元，控制单元与信号处理单元连接，第一交流-直流转换单元接入第一电网，并且，第一交流-直流转换单元的输出端与控制单元的第一输入端连接，控制单元用于根据第一交流-直流转换单元的输出判断第一电网是否发生故障，若第一电网发生故障，控制单元用于控制信号处理单元接入第二电网；其中，若第一电网无故障，信号处理单元接入第一电网。上述切换装置，能够在第一电网发生故障的时候，自动的将信号处理单元切换至第二电网，利用第二电网供电。因此，即使第一电网发生故障，信号处理单元也不会突然中断工作，有效的保护了信号处理单元和相应的电子设备。

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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种多电网的切换装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种多电网的切换装置的电路连接关系图；

图3为本申请另一实施例提供的一种多电网的切换装置的电路连接关系图；

图4为本申请实施例提供的一种多电网的切换方法的流程示意图。

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做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。

本申请实施例提供一种多电网的切换装置，请参考图1，为了方便理解，图1还展示了本实施例提供的多电网的切换装置与电网的连接关系，以及切换装置与信号处理单元的连接关系。

如图1所示，本实施例提供的多电网的切换装置，包括第一交流-直流转换单元101和控制单元102。

其中，控制单元102与信号处理单元连接。第一交流-直流转换单元101的输出端与控制单元102的第一输入端连接，也就是说，控制单元102能够实时获取第一交流-直流转换单元的输出信号。并且，第一交流-直流转换单元101接入第一电网。第一电网用于，在正常工作的状态下(也就是未发生故障的状态下)，为信号处理单元供电。

可选的，第一电网为信号处理单元供电，可以是信号处理单元直接接入第一电网，也可以如图1所示，信号处理单元通过本实施例提供的控制单元102接入第一电网。

可以理解的，第一交流-直流转换单元可以用一个整流器(一种用于将交流电转换为直流电的设备)实现。将第一交流-直流转换单元101接入第一电网，可以实时的将第一电网的交流电信号转换为直流电信号。控制单元102的第一输入端与第一交流-直流转换单元101的输出端连接，相当于是实时获取第一电网的直流电信号。

基于上述连接关系，控制单元102能够实时的获取第一电网的直流电信号，第一电网的直流电信号能够反映出第一电网的当前电压值，控制单元102可以根据第一电网的当前电压值判断出第一电网当前是否发生故障。

若控制单元102判断出第一电网当前发生了故障，控制单元102用于控制自身连接的信号处理单元接入第二电网。若控制单元102判断出第一电网当前未发生故障，则不执行动作，使信号处理单元仍然接入第一电网，第一电网继续用于为信号处理单元供电。

可选的，控制单元102可以在判断出当前第一电网发生故障后，控制信号处理单元与第一电网隔离。

可选的，本实施例提供的切换装置中，控制单元102可以用一个包含有3个触点的控制开关实现。

控制开关和电网的电路连接关系，以及和信号处理单元的电路连接关系参考图2。

如图2所示，控制开关包括触点1，触点2和触点3，以及一个驱动线圈，驱动线圈的正极4和负极5构成控制开关的输入端，本实施例中，控制单元只由一个控制开关实现，控制开关的输入端就是控制单元的第一输入端，第一交流-直流转换单元的输出端也包括正极Vo+和负极Vo-，第一交流-直流转换单元的正极Vo+与控制开关的驱动线圈的正极4连接，第一交流-直流转换单元的负极Vo-与控制开关的驱动线圈的负极5连接。

控制开关的触点1与第一电网的火线连接，触点2与信号处理单元的火线连接，触点3与第二电网的火线连接，第一电网的零线和第二电网的零线均与信号处理单元的零线连接。另外，第一电网的火线与第一交流-直流转换单元的火线连接，第一电网的零线与第一交流-直流转换单元的零线连接，相当于第一交流-直流转换单元接入第一电网。

控制开关是一种由直流电驱动的电气设备，当控制开关的驱动线圈两端的直流电压足够大(大于一定的阈值时)，控制开关的触点1和触点2导电连接(或者说，触点1和触点2短路)，若驱动线圈两端的直流电压小于阈值，则触点1和触点2之间的连接断开，触点2和触点3短路。其中，上述阈值由驱动线圈的结构决定，通过使用不同的驱动线圈，可以改变上述阈值。

基于图2所示的电路连接关系图，本领域技术人员能够理解，在本实施例提供的切换装置中，第一电网通过第一交流-直流转换单元为控制开关的驱动线圈供电，第一电网的当前电压值，直接决定了驱动线圈两端(也就是正极4和负极5之间)的直流电压值。

在第一电网正常工作的状态下，驱动线圈两端的直流电压大于驱动线圈的阈值。因此，触点1和触点2短路，相当于信号处理单元的火线与第一电网的火线连接，并与第二电网的火线隔离，信号处理单元接入第一电网，由第一电网供电。

若任一时刻，第一电网发生故障，使得驱动线圈两端的直流电压小于驱动线圈的阈值(特别的，第一电网断电时，驱动线圈两端的直流电压为0)。于是，控制开关断开触点1和触点2的连接，使得信号处理单元与第一电网相互隔离，并且，触点2和触点3短路，信号处理单元的火线与第二电网的火线连接，信号处理单元接入第二电网，由第二电网继续为信号处理单元供电。

本实施例提供的多电网的切换装置，包括与信号处理单元以及第二电网连接的控制单元102，以及接入第一电网的第一交流-直流转换单元101，控制单元102根据第一交流-直流转换单元101的输出实时判断第一电网是否发生故障，若判断出第一电网发生故障，立即将信号处理单元接入第二电网，使原本由第一电网供电的信号处理单元切换为由第二电网供电。基于上述技术方案，即使第一电网发生故障，无法支持信号处理单元正常工作，切换装置也能够迅速的控制第二电网为信号处理单元供电，使信号处理单元不会因为第一电网的故障而突然中断当前的工作进程，从而起到保护信号处理单元以及信号处理单元所属的电子设备的效果。

需要说明的是，前述实施例介绍的切换装置，是基于两个电网实现的切换装置。本领域技术人员能够理解，通过将控制单元与多个电网连接，并设置对应的交流-直流转换单元，本申请提供的切换装置能够实现三个及以上的电网之间的切换。

作为参考，下面结合图3所示的电路连接关系图，介绍本申请另一实施例提供的三个电网之间的切换装置。

在前一实施例的基础上，本实施例提供的切换装置增加了用于对第二电网进行交流-直流转换的第二交流-直流转换单元，第二交流-直流转换单元的输出端与控制单元的第二输入端连接。

可选的，第二交流-直流转换单元也可以不接入第二电网，而接入第三电网，也就是说，本申请任一实施例提供的切换装置，若用于实现N个电网之间的切换，则对应的需要设置N-1个交流-直流转换单元，每个交流-直流转换单元，均接入所述N个电网中的任意一个电网，并且，一个电网只接入一个交流-直流转换单元。

本实施例提供的三电网的切换装置中，控制单元也可以由控制开关实现，具体的，本实施例的控制单元包括两个控制开关，如图3所示，分别标记为第一控制开关和第二控制开关，第一控制开关的驱动线圈的正极和负极，就构成控制单元的第一输入端，第二控制开关的驱动线圈的正极和负极，就构成控制单元的第二输入端。

如图3所示，本实施例提供的三电网的切换装置中，第一控制开关的触点1仍然与第一电网的火线连接，而第一控制开关的触点3与第二控制开关的触点2连接，第二控制开关的触点1与第二电网的火线连接，第二控制开关的触点3与第三电网的火线连接，第一电网的零线、第二电网的零线和第三电网的零线均相互连通，并且与第一交流-直流转换单元零线，第二交流-直流转换单元的零线以及信号处理单元的零线连接。

基于图3所示的电路连接示意图，在第一电网未发生故障的情况下，第一控制开关的触点1和触点2连接，触点2和触点3隔离，信号处理单元接入第一电网，由第一电网供电。若第一电网发生故障，第一控制开关的触点1和触点2隔离，第一控制开关的触点2和触点3连接。

在第一电网故障的基础上，若第二电网未发生故障，则第二控制开关的触点2和第二控制开关的触点1连接，信号处理单元接入第二电网，若第一电网故障时，第二电网同时发生故障，则第二控制开关的触点2和第二控制开关的触点3连接，信号处理单元接入第三电网。

上述实施例提供的切换装置，能够根据电网是否发生故障，自动的将信号处理单元切换至三个电网中的未发生故障的电网，进一步避免了电网故障导致信号处理单元的工作突然中断的现象。

在前两个实施例的基础上，本领域技术人员能够扩展出适用于更多电网的切换装置，此处不再赘述。

基于本申请实施例提供的多电网的切换装置，本申请实施例还提供了一种多电网的切换方法，请参考图4，该方法包括以下步骤：

S401、获取第一交流-直流转换单元输出的第一电网的当前电压值。

第一交流-直流转换单元接入第一电网，用于将第一电网提供的交流电转换为直流电，因此，第一交流-直流转换单元输出的第一电网的当前电压值，是将第一电网的交流电进行换流后得到的直流电压值。

S402、判断第一电网是否发生故障。

判断第一电网是否发生故障可以根据步骤S401中获取的第一电网的当前电压值进行。

具体的，可以比较第一电网的当前电压值和预设的阈值，若第一电网的当前电压值小于阈值，则判断出第一电网发生故障，若第一电网的当前电压值大于阈值，则判断出第一电网未发生故障。

若第一电网未发生故障，返回执行步骤S401，再次获取第一电网的当前电压值，若第一电网发生故障，执行步骤S403。

结合步骤S401和步骤S402，本实施例提供的方法，可以认为是实时的检测第一电网的当前电压值，检测到第一电网的当前电压值小于阈值，就判断出第一电网发生故障，从而执行步骤S403。

S403、将信号处理单元接入第二电网。

可选的，将信号处理单元接入第二电网的同时，可以将第一电网和信号处理单元隔离，以避免第一电网的故障对信号处理单元产生影响。

可选的，步骤S403还可以由以下具体实现方式：

根据第二电网的当前电压值判断第二电网是否发生故障，若第二电网发生故障，将信号处理单元接入第三电网，若第二电网未发生故障，将信号处理单元接入第二电网。

其中，第二电网的当前电压值利用接入第二电网的第二交流-直流转换单元获取。

本实施例提供的多电网的切换方法，可以认为是本申请任一实施例提供的多电网的切换装置的工作原理。上述方法的相关步骤，可以参考前述实施例提供的切换装置及其工作原理进行理解，本实施例中不再赘述。

本实施例提供的多电网的切换方法，在信号处理单元接入第一电网时，通过第一电网的当前电压值，实时地判断第一电网是否发生故障，判断出第一电网发生故障后，立即将信号处理单元切换至第二电网，由第二电网为信号处理单元供电。因此，本实施例提供的方法能够有效避免单一电网供电的情况下，由于电网突发故障导致的信号处理单元工作突然中断的现象，有效的保护信号处理单元及其所属电子设备。

专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种多电网的切换装置，其特征在于，包括：第一交流-直流转换单元和控制单元；

所述控制单元与信号处理单元连接；

所述第一交流-直流转换单元接入第一电网，并且，所述第一交流-直流转换单元的输出端与所述控制单元的第一输入端连接；

所述控制单元用于根据所述第一交流-直流转换单元的输出判断所述第一电网是否发生故障；若判断出所述第一电网发生故障，所述控制单元用于控制所述信号处理单元接入第二电网；其中，所述第一电网未发生故障时，所述信号处理单元接入所述第一电网。

2.根据权利要求1所述的切换装置，其特征在于，所述控制单元包括第一触点和第二触点；

其中，所述控制单元与信号处理单元连接，包括：

所述信号处理单元的火线连接至所述控制单元的第二触点；

所述控制单元用于控制所述信号处理单元接入第二电网，包括：

所述控制单元用于将所述第一触点和所述第二触点导电连接；其中，所述第一触点与所述第二电网的火线连接，所述第二电网的火线与所述信号处理单元的零线连接。

3.根据权利要求1所述的切换装置，其特征在于，所述控制单元还用于，若判断出所述第一电网发生故障，控制所述信号处理单元与所述第一电网隔离。

4.根据权利要求3所述的切换装置，其特征在于，所述第一电网未发生故障时，所述信号处理单元接入所述第一电网，包括：

所述第一电网的火线与所述控制单元的第三触点连接，所述信号处理单元的火线与所述控制单元的第二触点连接，所述信号处理单元的零线与所述第一电网的零线连接，所述第一电网未发生故障时，所述第二触点和所述第三触点导电连接；

所述控制单元用于，若判断出所述第一电网发生故障，控制所述信号处理单元与所述第一电网隔离，包括：

所述控制单元用于，若判断出所述第一电网发生故障，断开所述第二触点和所述第三触点之间的导电连接。

5.根据权利要求1所述的切换装置，其特征在于，所述切换装置还包括，第二交流-直流转换单元；

所述第二交流-直流转换单元接入所述第二电网，并且，所述第二交流-直流转换单元的输出端与所述控制单元的第二输入端连接；

所述若判断出所述第一电网发生故障，所述控制单元用于控制所述信号处理单元接入所述第二电网，包括：

若判断出所述第一电网发生故障，所述控制单元用于根据所述第二交流-直流转换单元的输出判断所述第二电网是否发生故障；若判断出所述第二电网发生故障，所述控制单元用于控制所述信号处理单元接入第三电网；若判断出所述第二电网未发生故障，所述控制单元用于控制所述信号处理单元接入所述第二电网。

6.一种多电网的切换方法，其特征在于，包括：

获取第一交流-直流转换单元输出的第一电网的当前电压值；其中，所述第一交流-直流转换单元接入所述第一电网；

根据所述第一电网的当前电压值判断所述第一电网是否发生故障；其中，所述第一电网未发生故障时，信号处理单元接入所述第一电网；

若判断出所述第一电网发生故障，将所述信号处理单元接入第二电网。

7.根据权利要求6所述的切换方法，其特征在于，所述若判断出所述第一电网发生故障，将所述信号处理单元接入第二电网之前，还包括：

若判断出所述第一电网发生故障，根据第二电网的当前电压值判断所述第二电网是否发生故障；其中，所述第二电网的当前电压值是，接入所述第二电网的第二交流-直流转换单元的输出；

若判断出所述第二电网发生故障，控制所述信号处理单元接入第三电网。

8.根据权利要求6或7所述的切换方法，其特征在于，所述根据电网的当前电压值判断电网是否发生故障，包括：

判断所述电网的当前电压值是否大于电压阈值；

若所述电网的当前电压值大于所述电压阈值，则判断出所述电网未发生故障；

若所述电网的当前电压值小于或等于所述电压阈值，则判断出所述电网发生故障。

9.根据权利要求6所述的切换方法，其特征在于，所述根据所述第一电网的当前电压信号判断所述第一电网是否发生故障之后，还包括：

若判断出所述第一电网发生故障，控制所述信号处理单元与所述第一电网隔离。