CN117148134A - 电源转换开关位置检测装置、电路、电源转换开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电源转换开关位置检测装置、电路、电源转换开关，涉及电力技术领域，包括存储单元，存储有电源合闸线圈内阻以及电源合闸线圈静态电感值；电流采集单元，采样电源合闸线圈的当前电流I；电压采集单元，采样电源合闸线圈的当前电压U；主控单元，用于根据当前电压U和当前电流I计算当前线圈电感值；以及通过比较当前线圈电感值与电源合闸线圈静态电感值的大小，判定当前ATS开关位置是否在电源合闸线圈位置其中一侧。本发明通过引入电磁技术精准检测ATS开关位置的状态，进而提升了ATS开关状态输出时间的准确性，在保留ATS开关原本优秀的性能前提下，可以完美替代STS开关。
Description
技术领域
本发明涉及电源开关技术领域，尤其涉及一种电源转换开关位置检测装置、电路、电源转换开关。
背景技术
现代社会有很多重要场合和设备需要不间断用电，例如：基站、IT行业、医院、电讯、银行、航天以及军事等部门。为达到该目的，必须具有备用电源，即独立于常用电源电网的另一路电源电网或发电机组，当常用电源发生故障时，要求备用电源能及时投入使用。它能对两路电源的各相电压进行实时监测，当一路电源任意一相发生欠压、过压、断相等故障时自动切换到另一路电源以保证负载的正常供电。
例如双电源自动切换开关是具有上述控制功能的产品。按照结构及切换原理划分，双电源切换开关主要分为机械式的ATS(Automatic transfer switching equipment)和电子式的STS(Static Transfer Switch)。综合对比，ATS过载能力、可靠性、能效等各方面指标均优于STS，仅断电时间指标不足。那么研发一种具备STS断电时间指标的ATS开关成为一种新的产品研发需求。
发明内容
本发明为了解决至少一个现有技术中的缺点，提供了一种电源转换开关位置检测装置。
具体包括：
存储单元，存储有电源合闸线圈内阻以及电源合闸线圈静态电感值；
电流采集单元，采样电源合闸线圈的当前电流I；
电压采集单元，采样电源合闸线圈的当前电压U；
主控单元，用于根据当前电压U和当前电流I计算当前线圈电感值；以及通过比较当前线圈电感值与电源合闸线圈静态电感值的大小，判定当前ATS开关位置是否在电源合闸线圈位置其中一侧。
优选的，所述存储单元存储有电源合闸线圈内阻R，以及电源合闸线圈合闸静态电感值Lclose，电源合闸线圈分闸静态电感值Lopen
所述主控单元通过比较当前线圈电感值与A侧电源合闸线圈静态电感值和B侧电源合闸线圈静态电感值之间的大小，判定当前ATS开关位置是否在电源合闸线圈位置其中一侧。
优选的，所述主控单元执行以下内容：将A侧线圈电感值LA与线圈分闸静态电感值Lopen和线圈合闸静态电感值Lclose进行比较，如果LA<1.2*Lopen则判定当前ATS开关位置A侧不接通，如果LA>0.8*Lclose则判定当前ATS开关位置A侧接通；将B侧线圈电感值LB与线圈分闸静态电感值Lopen和线圈合闸静态电感值Lclose进行比较，如果LB<1.2*Lopen则判定当前ATS开关位置B侧不接通，如果LB>0.8*Lclose则判定当前ATS开关位置B侧接通。
优选的，所述主控单元还执行以下内容：如果计算到电感值1.2*Lopen<L<0.8*Lclose，判断ATS开关正在运动过程中。
为了检测静态状态的电源开关位置，还提出一种电源转换开关位置检测电路，包括以下结构：
储能单元，用于存储的电能，提供瞬时高压大功率输出；
开关单元，控制释放存储的电能，包括电感线圈连接端和驱动信号端，驱动信号端用于控制开关单元的闭合和断开，开关单元闭合，则储能单元通过电感线圈放电。ATS静态情况，放电产生电流小于ATS开关的动作电流，放电持续时间小于ATS开关的动作电流持续时间；ATS切换的时，放电产生电流足够大维持时间足够长，产生充足的电磁力，保证ATS开关正常动作。
电流采集单元，电连接电感线圈，用于采集电感线圈的电流；
电压采集单元，电连接电感线圈，用于采集电感线圈的电压；
存储单元，存储有电源合闸线圈内阻以及电源合闸线圈静态电感值；
主控单元，用于根据采集的电流和和采集的电压计算当前线圈电感值，以及通过比较当前线圈电感值与电源合闸线圈静态电感值的大小，判定当前ATS开关位置是否在电源合闸线圈位置其中一侧。
优选的，应用于包括A侧电源合闸线圈和B侧电源合闸线圈的双电源转换开关，
所述开关单元包括第一开关和第二开关，第一开关和第二开关均包括电感线圈连接端和驱动信号端，第一开关和第二开关的电感线圈连接端分别用于连接A侧电源合闸线圈和B侧电源合闸线圈。
优选的，所述第一开关和第二开关交替导通。
优选的，储能单元放电产生的脉冲电流小于等于ATS开关的动作电流的1/10；储能单元放电持续时间小于等于ATS开关的动作电流持续时间的1/10。
进一步提出电源转换开关，用于备用电源切换，其一包括所述的电源转换开关位置检测装置，其二包括所述的电源转换开关位置检测电路。
本发明的有益效果：本发明通过引入电磁技术精准检测ATS开关的位置的状态，进而提升了ATS开关状态输出时间的准确性，在保留ATS开关原本优秀的性能前提下，可以完美替代STS开关。
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是双线圈ATS开关的切换动作机构示意图；
图2是电源转换开关位置检测方法流程图；
图3是静态状态电源转换开关位置检测电路；
图4是静态条件下Q1、Q2工作状态和电感计算值；
图5是静态条件下Q1、Q2工作状态和电压压降；
图6是420ms时刻，静态条件下Q1工作状态和电感计算值；
图7是440ms时刻，静态条件下Q2工作状态和电感计算值；
图8是另一种静态状态电源转换开关位置检测电路。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1：
ATS开关是可以通过连杆人工手动地改变开关的位置。ATS必须准确实时地检测当前开关的位置状态，以确定当前负载是接入常用电源还是备用电源，以确定ATS开关动作时怎样给驱动线圈通电。故，准确无误地检测双电源转换开关位置是ATS控制技术中的基础条件和关键条件。现有技术中ATS开关依靠合理地放置行程开关来进行对当前开关的位置检测，由于行程开关只有“断开”“闭合”两种状态，在开关切换的动态过程中，不能精确指示ATS的当前开关的具体位置，因而影响ATS开关切换过程中的具体控制指标，如线圈电流大小、动触头运动速度、转换时间、动触头回跳次数等。
另一方面，行程开关安装位置严重影响其“断开”“闭合”两种状态的输出时间，如安装不当或长期运行后出现位置偏移，在开关切换的动态过程中，行程开关指示位置的时间与ATS的当前开关位置的时间有较大误差，影响程序判断。
实际应用中，ATS开关长期工作于固定的电源侧，相应的行程开关长期处于“闭合”状态，易导致行程开关弹簧失效，不能正确工作。
以其中一现有双线圈ATS的切换动作机构为例，对改进方案作出详细公开，双线圈ATS的切换动作机构其包含A侧和B侧两个位置的电源合闸线圈。主要包括以下部分：
A侧：A电源合闸线圈2、A合闸动铁芯1；
B侧：B电源合闸线圈6、B合闸动铁芯5；
以及机械横连杆3、机械竖连杆4、机械拐臂7、A电源合闸行程开关8、B电源合闸行程开关9等元器件组成。
现有双线圈ATS开关往A侧电源切换动过程如下：ATS开关A电源合闸线圈2通电，产生磁力，吸附A合闸动铁芯1，通过机械横连杆3、机械竖连杆4、机械拐臂7带动开关触点接通A侧电源。同时，压紧A电源合闸行程开关8，其常开触点接通，指示ATS开关接通A侧电源。
现有双线圈ATS开关往B侧电源切换动过程如下：ATS开关B电源合闸线圈6通电，产生磁力，吸附B合闸动铁芯5，通过机械横连杆3、机械竖连杆4、机械拐臂7带动开关触点接通B侧电源。同时，压紧B电源合闸行程开关9，其常开触点接通，指示ATS开关接通B侧电源。
本申请基于检测双电源转换开关位置的重要性以及行程开关的缺陷，引入通过电感线圈检测开关位置的思路，
由于电感的电感值计算公式是:L＝u*N2*Ae*lm，其中L代表电感值，u表示介电常数，N表示绕组的匝数，Ae表示绕组的截面积，lm表示磁路的长度。ATS开关产品生产完成后，N、Ae、lm三个参数都是固定不变的，但是在ATS切换过程中，由于动铁芯的运动，铁心处于不同位置，其所对应的介电常数u会大幅度变化，从而导致线圈电感值会大幅都变化。基于该原理，将其应用到检测双电源转换开关上，提出一种电源转换开关位置检测方法，包括以下步骤：
获取确认的电源合闸线圈内阻；
获取电源合闸线圈静态电感值；
采样电源合闸线圈的当前电压U和当前电流I；
根据当前电压U和当前电流I计算当前线圈电感值；
通过比较当前线圈电感值与电源合闸线圈静态电感值的大小，判定当前ATS开关位置是否在电源合闸线圈位置其中一侧。
以现有双线圈ATS开关为例，对其进行改进方案，具体的，通过电桥等仪器测量线圈内阻，由于线圈内阻R只和线圈铜线直径和长度相关，故每个双线圈ATS开关的电源合闸线圈内阻R为定值。
通过电桥等仪器测量电源合闸线圈两个静态电感值，分别为：分闸时的电感值Lopen，合闸时的电感值Lclose。
运行时，通过ADC采样芯片测量当前线圈的电压U，和电流I。
通过高速数字控制器，例如FPGA、DSP或ARM等，计算出当前线圈的电感值L。
根据公式(1)：U＝R*I+L*dI/dt，
推导得出线圈电感计算公式(2)：L＝(U-R*I)*dt/dI；
通过当前线圈的电感值L和感值Lopen、Lclose进行比较，如果L<1.2*Lopen则判定当前ATS开关位置本侧不接通，如果L>0.8*Lclose则判定当前ATS开关位置本侧接通。
两个线圈位置状态可以相互验证，如果是在ATS切换的动态过程中，计算到电感值1.2*Lopen<L<0.8*Lclose，则说明ATS开关正在运动过程中。可根据实际计算电感值L确定当前开关位置，可以提前减小线圈电流值，防止开关触头速度过高冲击过大。比较系数还可以选择1.1、0.9等。
需要说明的是，理论上需要检测A侧电源合闸线圈内阻R1和B侧电源合闸线圈内阻R2；以及A侧合闸时，A侧电源合闸线圈合闸静态电感值LAclose，B侧电源合闸线圈分闸静态电感值LBopen；以及B侧合闸时，B侧电源合闸线圈合闸静态电感值LBclose，A侧电源合闸线圈分闸静态电感值LAopen。但由于硬件设计中，两侧线圈的内阻相同R1＝R2，线圈合闸静态电感值相同LAclose＝LBopen，分闸静态电感值相同LAopen＝LBopen。则只需要测量两组数据，即线圈内阻R以及分闸时的感值Lopen，合闸时的感值Lclose。当然此处并不排除两侧参数不一致的场景，如果两侧线圈的内阻和电感值不同，则根据以下方式处理：
所述存储单元存储有A侧电源合闸线圈内阻R1和B侧电源合闸线圈内阻R2；以及A侧合闸时，A侧电源合闸线圈合闸静态电感值LAclose，B侧电源合闸线圈分闸静态电感值LBopen；以及B侧合闸时，B侧电源合闸线圈合闸静态电感值LBclose，A侧电源合闸线圈分闸静态电感值LAopen。
将A侧线圈电感值LA与线圈分闸静态电感值LAopen和线圈合闸静态电感值LAclose进行比较，如果LA<1.2*LAopen则判定当前ATS开关位置A侧分闸不接通，如果LA>0.8*LAclose则判定当前ATS开关位置A侧合闸接通。
将B侧线圈电感值LB与线圈分闸静态电感值LBopen和线圈合闸静态电感值LBclose进行比较，如果LB<1.2*LBopen则判定当前ATS开关位置B侧分闸不接通，如果LB>0.8*LBclose则判定当前ATS开关位置B侧合闸接通。
电源转换开关位置检测方法需要配置相对应的配置，提出一种电源转换开关位置检测装置，包括以下结构：
存储单元，存储有电源合闸线圈内阻以及电源合闸线圈静态电感值；
电流采集单元，采样电源合闸线圈的当前电流I；
电压采集单元，采样电源合闸线圈的当前电压U；
主控单元，用于根据当前电压U和当前电流I计算当前线圈电感值；以及通过比较当前线圈电感值与电源合闸线圈静态电感值的大小，判定当前ATS开关位置是否在电源合闸线圈位置其中一侧。
应用于包括A侧电源合闸线圈和B侧电源合闸线圈的双电源转换开关时，所述存储单元存储有A侧电源合闸线圈内阻和B侧电源合闸线圈内阻，以及A侧电源合闸线圈静态电感值和B侧电源合闸线圈静态电感值；
所述主控单元通过比较当前线圈电感值与A侧电源合闸线圈静态电感值和B侧电源合闸线圈静态电感值之间的大小，判定当前ATS开关位置是否在电源合闸线圈位置其中一侧。
其中，所述主控单元执行以下内容：将当前线圈电感值L与A侧电源合闸线圈静态电感值Lopen和B侧电源合闸线圈静态电感值Lclose进行比较，如果L<1.2*Lopen则判定当前ATS开关位置A侧不接通，如果L>0.8*Lclose则判定当前ATS开关位置B侧接通。
所述主控单元还执行以下内容：如果计算到电感值1.2*Lopen<L<0.8*Lclose，判断ATS开关正在运动过程中。
本方案仅以双线圈带两个行程开关的ATS开关为例，如果A电源合闸行程开关8和B电源合闸行程开关9之间还包括中间行程开关，其实时原理相同，同样是计算当前线圈电感值，分别与A电源合闸行程开关8，B电源合闸行程开关9以及中间行程开关做比较，然后进行位置判定。
实施例2：
实施例1公开的方案可以实现在ATS开关切换动作过程中的检测，由于ATS开关切换动作过程如下，线圈两端接通直流电压U，电流I急速增大(伴随电压U减小)，切换动作完成时断开直流电压(U＝0)，电流I逐步衰减至零。此过程为ATS开关动态过程，此时公式(2)中的dI不为零，电感值可以被计算。除此之外的时间，ATS开关结构不动作，称为静态。一般的ATS开关，在静态条件下，线圈都不通电，此时dI为零，不能根据公式(2)计算电感值。
基于此问题，提出一种能够在静态条件下实现计算线圈的电感值L的方案，采用注入脉冲电压产生脉冲电流的方法来实现。首先，提出一种电感线圈检测电路，如图3所示，包括：
储能单元，用于存储的电能，提供瞬时高压大功率输出；
开关单元，控制释放存储的电能，包括电感线圈连接端和和驱动信号端，驱动信号端用于控制开关单元的闭合和断开；开关单元闭合，则储能单元通过电感线圈放电，且放电产生电流小于ATS开关的动作电流，放电时间小于ATS开关的动作电流持续时间；
电流采集单元，电连接电感线圈，用于采集电感线圈的电流；
电压采集单元，电连接电感线圈，用于采集电感线圈的电压；
存储单元，存储有电源合闸线圈内阻以及电源合闸线圈静态电感值；
主控单元，接收采集的电流和和采集的电压，用于根据采集的电流和和采集的电压计算当前线圈电感值，以及通过比较当前线圈电感值与电源合闸线圈静态电感值的大小，判定当前ATS开关位置是否在电源合闸线圈位置其中一侧。(比较方法参考实施例1)
存储单元，作为其中一种应用，实施为ARM芯片的内部flash空间。
以上述双线圈ATS开关的运行机构为例，图3中，R1和L1模拟A电源合闸线圈的内阻和电感值，R2和L2模拟B电源合闸线圈的内阻和电感值。
其中开关单元包括电感线圈连接节点和脉冲发生器连接节点。开关单元包括第一开关Q1和第二开关Q2，第一开关Q1和第二开关Q2均包括电感线圈连接端和驱动信号端，驱动信号端用于接收PWM1和PWM2，分别控制第一开关Q1和第二开关Q2的导通时间。作为优选PWM1和PWM2由主控单元输出。
第一开关Q1为控制ATS开关向A电源合闸的IGBT，闭合第一开关Q1时，电容C通过A电源合闸线圈(R1、L1)放电，产生足够电流后，ATS开关B侧分闸A侧合闸；
第二开关Q2为控制ATS开关向B电源合闸的IGBT，闭合第二开关Q2时，电容C通过B电源合闸线圈(R2、L2)放电，产生足够电流后，ATS开关A侧分闸B侧合闸。
由于为了检测静态状态，导通时间短，且只需要检测其中一侧的电感值即可实现技术目标，所以第一开关Q1、第二开关Q2不会同时导通。故第一开关Q1导通时电流采集单元采样电流I为流过R1、L1的电流，电压采集单元采样电压U为R1、L1两端的电压，根据公式(2)：L＝(U-R*I)*dt/dI，计算出L1电感值；
第二开关Q2导通时电流采集单元采样电流I为流过R2、L2的电流，电压采集单元采样电压U为R2、L2两端的电压，根据公式(2)：L＝(U-R*I)*dt/dI，计算出L2电感值。
其中，储能单元包括充电模块以及与电感线圈并联的电容C，充电模块用于给电容C供电。第一开关Q1和第二开关Q2实施为IGBT晶体管。
基于注入脉冲电压产生脉冲电流的方法会使开关发生动作，需要对输入的脉冲电压各项参数做进一步设计。通过电学理论和实验的方式确定需要特别设计与线圈匹配的脉冲电压的电压值、脉冲间隔时间T、脉冲持续时间t等参数，以为保证不影响ATS开关静态状态，且不造成ATS开关异动，且不影响ATS开关下次正常动作。
以双线圈ATS开关为例，如图1所示状态，A侧合闸，B侧分闸。A电源合闸线圈2，电感值为4mH，等于Lclose；B电源合闸线圈6，电感值为1mH，等于Lopen。当B电源合闸线圈6，通过电流大于80A，且持续时间超过5mS时，ATS开关即会发生切换动作，因此，80A为ATS开关的动作电流，5mS为ATS开关的动作电流持续时间。对于市场上不同的ATS开关其ATS开关的动作电流以及ATS开关的动作电流持续时间不尽相同，需要在实操过程中个例分析，本申请公开一种分析方法和逻辑以支持实操过程中获取ATS开关的动作电流以及ATS开关的动作电流持续时间的手段。
假设当前ATS开关位于A侧，则图3中的R1＝1Ω，L1＝4mH，R2＝1Ω，L2＝1mH。为了静态条件下通过电压采集单元采样电压U和电流采集单元采样电流I计算出线圈电感从而获得ATS开关位置状态，采用注入脉冲电压产生脉冲电流的方法来实现线圈电感值的计算。具体计算方法参考实施例1公开内容。
如图3所示，注入脉冲电压的电压值由储能电容C上的电压决定，根据设计需求一般为300V～750V。注入脉冲电压时，第一开关Q1、第二开关Q2可以交替脉冲打开。也可以间隔时间只打开第一开关Q1或间隔时间只第二开关Q2。
图4中截取了部分时间内第一开关Q1、第二开关Q2的工作状态，即420ms时第一开关Q1开通、440ms时第二开关Q2开通、460ms时第一开关Q1开通、480ms时第二开关Q2开通.......脉冲间隔时间T＝20ms。
为保证不影响ATS开关静态状态，且不造成ATS开关异动，且不影响ATS开关下次正常动作，脉冲持续时间t，即第一开关Q1、第二开关Q2开通时的时间，可根据当前计算的电感值(或预估的电感值)进行调整，如图4中第一开关Q1开通时间为100uS，Q2开通时间为25uS。
如果当前开关在A侧，LA＝Lclose，电感值大，脉冲持续时间t＝100uS；如果当前开关在B侧，LA＝Lopen，电感值小，脉冲持续时间t＝25uS。主要是保证线圈电流能达到一定值，保证计算精度。如果是刚上电或者因为手动改变了ATS开关的状态，控制器不知道开关的正确位置---比如，当前开关实际在B侧，LA＝Lopen，控制器以为开关在A侧，计划给出的脉冲持续时间t＝100uS，但是当40us的时候会控制器会检测到电流超过设定值，控制器会关闭脉冲关闭Q1
作为一种优选的方案，通过调节脉冲间隔时间T控制储能单元的能量消耗，使得储能单元的能量消耗率小于等于充电模块的1/2。
图5中可见，第一开关Q1、第二开关Q2开通时，储能电容C上的电压都有下降，意味着消耗了一定能量，通过调节脉冲间隔时间T可以控制这个消耗功率，在满足测量时间需求情况下，这个消耗功率不得大于充电模块功率的1/2。消耗功率如果大于充电模块功率，则电容上的电能不能完全补充，电压会下降，影响开关切换时的能量输出。在其他可行的实施方式中，消耗功率如果大于充电模块功率的1/2，则需要预留足够的余量以保证开关切换时的能量输出。
另外，由于脉冲电流I产生的电磁力也会通过机械拐臂传递到ATS开关触点上，影响触点电阻。为了更好地解决该技术问题，作为一种优选的方案提出了脉冲电流小于等于ATS开关的动作电流1/10，脉冲持续时间t小于等于ATS开关的动作电流持续时间的1/10的技术手段。
作为一种优选的方案，电感值读取方法包括延迟若干时间待电感值稳定后读取。放大图4中420ms时刻第一开关Q1开通的波形如图6，放大图4中440ms时刻Q2开通的波形如图7。从图6、图7的计算电感值的图形看，第一开关Q1、第二开关Q2刚开通时刻，由于线圈电流太小，计算电感值误差较大，故可延时一定时间读取所计算的电感值。
其中，本申请中提出的具体时间节点，如420ms，440ms，T＝20ms等参数是为了方便理解的举例，并不做限定。
其中，参考图3和图8，提供了两种具体的电路结构，图3中设置一个电压采集单元并联于两组电感线圈，设置一个电流采集单元串联于干路，可以采集主干路上流过的电路。第一开关和第二开关分别串联在两组电感线圈；同时，每组电感线圈并联有二极管D1、D2。
作为一种优选的电路，如图8，采用两个电压采集单元和两个电流采集单元，分别连接在两组电感线圈的支路上，分别独立采样每组电感线圈的电压和电流，用于计算电感值。总的来说，这两种电路结构仅作为举例说明，只需要能够实现上述功能的电路结构均在本发明保护范围内。
本申请中公开的电压采集单元包括电压传感器PT，电流采集单元包括电流传感器CT。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。例如实施例中的存储单元，实际可以是ARM芯片内部flash空间，也可以是ARM芯片外接的外部存储空间。
所述单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
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，任何在本发明揭露的技术范围内的变化或替换，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)
1.一种电源转换开关位置检测装置，其特征在于，包括：
存储单元，存储有电源合闸线圈内阻参数以及电源合闸线圈静态电感参数；
电流采集单元，采样电源合闸线圈的当前电流I；
电压采集单元，采样电源合闸线圈的当前电压U；
主控单元，用于根据当前电压U和当前电流I计算当前线圈电感值；以及通过比较当前线圈电感值与电源合闸线圈静态电感值的大小，判定当前ATS开关位置是否在电源合闸线圈位置其中一侧。
2.根据权利要求1所述的电源转换开关位置检测装置，其特征在于，
所述存储单元存储有电源合闸线圈内阻R，以及电源合闸线圈合闸静态电感值Lclose，电源合闸线圈分闸静态电感值Lopen；
所述主控单元通过比较当前线圈电感值与A侧电源合闸线圈静态电感值和B侧电源合闸线圈静态电感值之间的大小，判定当前ATS开关位置是否在电源合闸线圈位置其中一侧。
3.根据权利要求2所述的电源转换开关位置检测装置，其特征在于，所述主控单元执行以下内容：将A侧线圈电感值LA与线圈分闸静态电感值Lopen和线圈合闸静态电感值Lclose进行比较，如果LA<1.2*Lopen则判定当前ATS开关位置A侧分闸不接通，如果LA>0.8*Lclose则判定当前ATS开关位置A侧合闸接通；
将B侧线圈电感值LB与线圈分闸静态电感值Lopen和线圈合闸静态电感值Lclose进行比较，如果LB<1.2*Lopen则判定当前ATS开关位置B侧分闸不接通，如果LB>0.8*Lclose则判定当前ATS开关位置B侧合闸接通。
4.根据权利要求2或3所述的电源转换开关位置检测装置，其特征在于，所述主控单元还执行以下内容：如果计算到电感值1.2*Lopen<L<0.8*Lclose，判断ATS开关正在运动过程中。
5.一种电源转换开关位置检测电路，其特征在于，包括以下结构：
储能单元，用于存储的电能，提供瞬时高压大功率输出；
开关单元，控制释放存储的电能，包括电感线圈连接端和驱动信号端，驱动信号端用于控制开关单元的闭合和断开，开关单元导通，则储能单元通过电感线圈放电，放电产生电流小于ATS开关的动作电流，放电持续时间小于ATS开关的动作电流持续时间；
电流采集单元，电连接电感线圈，用于采集电感线圈的电流；
电压采集单元，电连接电感线圈，用于采集电感线圈的电压；
存储单元，存储有电源合闸线圈内阻以及电源合闸线圈静态电感值；
主控单元，用于根据采集的电流和和采集的电压计算当前线圈电感值，以及通过比较当前线圈电感值与电源合闸线圈静态电感值的大小，判定当前ATS开关位置是否在电源合闸线圈位置其中一侧。
6.根据权利要求5所述的一种电源转换开关位置检测电路，其特征在于，应用于包括A侧电源合闸线圈和B侧电源合闸线圈的双电源转换开关，
所述开关单元包括第一开关和第二开关，第一开关和第二开关均包括电感线圈连接端和驱动信号端，第一开关和第二开关的电感线圈连接端分别用于连接A侧电源合闸线圈和B侧电源合闸线圈。
7.根据权利要求5所述的一种电源转换开关位置检测电路，其特征在于，所述第一开关和第二开关交替导通。
8.根据权利要求5所述的一种电源转换开关位置检测电路，其特征在于，储能单元放电产生的脉冲电流小于等于ATS开关的动作电流的1/10；储能单元放电持续时间小于等于ATS开关的动作电流持续时间的1/10。
9.电源转换开关，用于备用电源切换，其特征在于，包括权利要求1-4任意一项所述的电源转换开关位置检测装置，或权利要求5-8任意一项所述的电源转换开关位置检测电路。
10.根据权利要求9所述的电源转换开关，其特征在于，包括A侧电源合闸线圈和A合闸动铁芯，以及B侧电源合闸线圈和B合闸动铁芯；包括机械拐臂以及A电源合闸行程开关和B电源合闸行程开关；
其中，机械拐臂响应合闸操作触发A电源合闸行程开关或B电源合闸行程开关。
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