CN201504117U - 一种智能型双电源转换开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能型双电源转换开关，包括开关装置本体和智能切换控制器，其中，所述的开关装置本体电性连接并受控于智能切换控制器；所述的智能切换控制器，包括壳体、智能控制面板及电路板，所述的电路板电路包括微机控制电路、比较检测电路、电源切换电路、整流变换电路以及LCD显示驱动电路，同时对两路电源进行检测，当检测到常用电源不正常时，自动切换至备用电源供电。本实用新型采用智能化单片机芯片控制，有过负荷和短路保护，断相、断路保护，失压、欠压、过压保护，抗干扰能力强，保护精度高，具有体积小、稳定性高、连续工作可靠等优点，具有微机控制通讯接口、远距离控制消防信号输出。

Description

一种智能型双电源转换开关

技术领域

本实用新型提供一种智能型双电源转换开关，属于配电自动化技术领域。

背景技术

在电力网络中，有许多用户对供电可靠性要求很高，尤其是一些重要部门或特殊行业要求不能意外断电，一旦发生停电事故，将会给这些单位带来重大的经济损失甚至造成人员伤亡，而在很多情况下，由于电网受到某些不确定因素的影响，会使电网出现短时间或长时间的意外断电，所以在这些单位的供电系统中，都需要配备常用电源和备用电源，当常用电源出现停电事故时，备用电源必须立即投入恢复供电，为了实现这个目的，需要通过双电源切换机构在常用电源盒备用电源之间进行手动切换或自动切换。

现有的双电源切换机构大多采用高压开关配以复杂的电气联锁装置，进行双电源的切换，通过电气联锁装置防止两路电源同时运行。然而，这种双电源装置不仅联锁结构复杂，电气联锁可靠性太低，机械联锁装置操作复杂，容易卡塞，造成电力事故。现有技术的双电源自动切换开关，在供电电源出现超压或欠压时，可实现将负载电路从一个电源自动切换到另一个电源，实现连续供电；而在负载电路出现过载或短路时，可以自动切断供电电源，达到保护线路、负载设备及人身安全的目的。这种自动切换开关包括两路电源进线和一路输出电源，利用CPU电路切换电源，并通过简单显示电路显示供电状态，然而无法将所有的参数在显示器上显示，造成查找故障原因的不便，不利于维护和进行实时监控。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能型双电源转换开关，采用单片机控制技术，可手动或自动切换常用电源与备用电源，有良好的人机交互界面，稳定性好，抗干扰性强，便于实时监控，并设有微机控制通讯接口便于查找故障维护线路，还设有消防信号接入口，进行远距离控制消防信号。

本实用新型所采用的技术方案是：一种智能型双电源转换开关，包括开关装置本体和智能切换控制器，其中，

所述的开关装置本体，电性连接并受控于智能切换控制器，包括安装于底板上的两台带有电动机操作机构的断路器、接线端子、面壳及设置于面壳上的控制手柄，控制手柄的底端与断路器开关相接并设置成机械联锁结构，通过控制手柄可手动进行两路电源之间切换或双分状态；所述两台断路器分别与常用电源和备用电源相接，所述接线端子与用电单位相接。

所述的智能切换控制器，包括壳体、智能控制面板及设置于壳体内的电路板，所述的电路板电路包括微机控制电路、比较检测电路、电源切换电路、整流变换电路以及LCD显示驱动电路，其中，

所述的比较检测电路对常用电源和备用电源两组供电电源电压进行相电压检测，其输出端连接微机控制电路；

所述的微机控制电路，输入连接于比较检测电路、消防输入和整流变换电路，输出连接于电源切换电路、LCD显示驱动电路及报警器指示灯，并接收控制调节按键的控制信号输出相应开关信号发送至电源切换电路；

所述的电源切换电路输入端连接于常用电源和备用电源，并接收微机控制电路的开关信号，将开关信号发送至开关装置本体的断路器电机操作机构，电源切换电路另一路还与整流变换电路相连接，从常用电源和备用电源的其中一路电源经整流变换电路变压整流输出+5V、+12V直流电，为微机控制电路及LCD显示屏驱动电路提供电源；

所述LCD显示屏驱动电路连接并受控于微机控制电路。

所述的智能控制面板上设置有LCD显示屏、指示灯及控制调节按键，均电性连接于微机控制电路。

进一步的，所述的开关装置本体通过屏蔽电缆与智能切换控制器相连接。

进一步的，所述的微机控制电路的单片机芯片优选为ATMAGE16L，所述的LCD显示电路的芯片优选为HT1621B。

所述的整流变换电路是通过一变压器降压，经过桥式整流后输出+12V直流电，再经过三段稳压管7805输出+5V直流电的。

进一步的，所述控制调节按键包括模式设定键、手动键、自动键、双分键、左移键、数字加键、数字减键。其中，模式设定键可选择采用的工作方式有：自动、手动、自复、不自复，因而智能切换控制器可实现的控制功能有：自动自复、自动不自复。更进一步的，智能切换控制器可进行电网-电网电源间的自动转换，还可进行电网-发电电源之间的自动切换。

进一步的，所述的智能切换控制器可与开关装置本体分开安装，是分体式结构的；所述的智能切换控制器亦可安装于开关装置本体的底板上，是连体式结构的；所述的智能切换控制器和开关装置本体还可以设置于同一箱体内，所述智能切换控制器的智能控制面板设置于该箱体的上壳表面，构成一体式智能型双电源转换开关。

智能切换控制器对两路电压同时进行检测，对高于额定值110％(范围可调)的电源电压判为过电压，低于额定值85％(范围可调)的电源电压判为欠电压，微机控制电路对上述检测结果进行逻辑判断，处理结果通过内部延时电路驱动相应的指令向电动操作机构发出分闸或合闸指令，上述检测结果可在智能控制面板的LCD显示屏上显示出来，也可以通过串口与计算机相连采用软件控制，供用户查找原因，以便用户在最短的时间里修复故障线路，使双电源供电恢复原状态。当常用电源不正常时，微机控制电路将检测当前预置工作状态和备用电源是否正常后决定是否切换，启动备用电源，系统负载由备用电源供电。

本实用新型公开的一种智能型双电源转换开关，采用智能化单片机芯片控制，对双路电源电压进行检测，有过负荷和短路保护，断相、断路保护，失压、欠压、过压保护，具有自动切换时间可调(可调延时时间为1秒～30秒)，同时采用高性能单片机程序控制，抗干扰能力强，保护精度高，具有体积小、稳定性高、连续工作可靠等优点，具有微机控制通讯接口、远距离控制消防信号输出。

附图说明

图1是本实用新型一种智能型双电源转换开关分体式的结构示意图；

图2是本实用新型智能切换控制器的电路原理框图；

图3是本实用新型智能切换控制器2的电路原理图之一；

图4是本实用新型智能切换控制器2的电路原理图之二；

图5是本实用新型一种智能型双电源转换开关连体式的结构示意图；

图6是本实用新型一种智能型双电源转换开关一体式的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图说明和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种智能型双电源转换开关，包括开关装置本体1和智能切换控制器2，智能切换控制器2与开关装置本体1分开安装，是分体式结构的。其中，所述的开关装置本体1，电性连接并受控于智能切换控制器2，包括安装于底板11上的两台带有电动机操作机构121的断路器12、接线端子13、面壳14及设置于面壳14上的控制手柄15，控制手柄15的底端与断路器12开关相接并设置成机械联锁结构，通过控制手柄15可手动进行两路电源之间切换或设置双分状态；所述两台断路器12分别与常用电源和备用电源相接，所述接线端子13与用电单位相接。

所述的智能切换控制器2，包括壳体21、智能控制面板22及设置于壳体21内的电路板，智能控制面板22上设置有LCD显示屏221、指示灯222及控制调节按键223，均电性连接于微机控制电路。所述控制调节按键包括模式设定键、手动键、自动键、双分键、右移键、数字加键、数字减键。

如图2所示，所述的电路板电路包括微机控制电路31、比较检测电路32、电源切换电路33、整流变换电路34以及LCD显示驱动电路35，其中，

所述的比较检测电路32对常用电源301和备用电源302两组供电电源电压进行相电压检测，其输出端连接微机控制电路31；

所述的微机控制电路31，输入连接于比较检测电路32、消防输入36和整流变换电路34，输出连接于电源切换电路33、LCD显示驱动电路35、通讯接口37及报警器指示灯38，并接收控制调节按键223的控制信号作出相应开关信号发送至电源切换电路33；

所述的电源切换电路33输入端连接于常用电源301和备用电源302，并接收微机控制电路31的开关信号，将开关信号发送至开关装置本体1的断路器电机操作机构121，电源切换电路33另一路还与整流变换电路34相连接，从常用电源301和备用电源302的其中一路电源经整流变换电路34变压整流输出+5V、+12V直流电，为微机控制电路31及LCD显示屏驱动电路35提供电源；

所述LCD显示屏驱动电路35与微机控制电路31和整流变换电路相连接，并受控于微机控制电路31。

进一步的，所述的开关装置本体1通过屏蔽电缆16与智能切换控制器2相连接。

进一步的，图3是本实用新型智能切换控制器2的电路原理图之一，包括微机控制电路31及LCD显示驱动电路35，如图3所示，所述的微机控制电路31的单片机芯片优选为ATMAGE16L，所述的LCD显示驱动电路35的芯片优选为HT1621B。图4是本实用新型智能切换控制器2的电路原理图之二，包括电源切换电路33及整流变换电路34，如图4所示，所述的整流变换电路34是通过一变压器降压，经过桥式整流后输出+12V直流电，再经过三端稳压管7805输出+5V直流电的。

如图5所示，所述的智能切换控制器2亦可安装于开关装置本体1的底板11上，是连体式结构的。

如图6所示，所述的智能切换控制器2和开关装置本体1还可以设置于同一箱体内，所述智能切换控制器2的智能控制面板22设置于该箱体的上壳表面，构成一体式智能型双电源转换开关。

在实际使用中，当常用电源正常时，本实用新型的智能型双电源转换开关接通常用电源，同时对两路供电电源的各相进行电压检测，当检测到常用电源电压不正常时，如任一相电压出现过压、欠压、掉电等，控制器发出常用电源报警信号，并根据预设工作状态和备用电源是否正常决定是否进行切换，当备用电源正常工作时，经已设定的延时时间自动切换至备用电源供电；而当常用电源恢复正常时，根据已设定的工作方式决定是否自动切换到常用电源供电。当两路电源均出现故障或不正常工作时，切换至双分状态，当系统负载处于双分状态时，不论为何种预设状态及两组电源是否正常，系统都保持在双分状态，只有在操作智能控制面板的按键后，才将系统转入非双分状态工作。

当备用电源是发电装置供电时，智能切换控制器对电网和发电两路电源进行自动切换，在电网电压低于85％(预设)的额定电压时，经发电延时指令发出发电指令；当发电电压达到85％的额定电压时，先从电网电源路断开负载电路，经卸载指令，卸去次要负载，再经延时转换至发电电源。当电网恢复正常后，经智能控制电路逻辑判断后，自动将负载电路从发电电源断开切换到电网供电。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种智能型双电源转换开关，包括开关装置本体和智能切换控制器，其特征在于：

所述的开关装置本体，电性连接并受控于智能切换控制器，包括安装于底板上的两台带有电动机操作机构的断路器、接线端子、面壳及设置于面壳上的控制手柄，控制手柄的底端与断路器开关相接并设置成机械联锁结构，所述两台断路器分别与常用电源和备用电源相接；

所述的智能切换控制器，包括壳体、智能控制面板及设置于壳体内的电路板，所述的电路板电路包括微机控制电路、比较检测电路、电源切换电路、整流变换电路以及LCD显示驱动电路，其中，

所述的比较检测电路对常用电源和备用电源两组供电电源电压进行相电压检测，其输出端连接微机控制电路；

所述的微机控制电路，输入连接于比较检测电路、消防输入和整流变换电路，输出连接于电源切换电路、LCD显示驱动电路及报警器指示灯，并接收控制调节按键的控制信号输出相应开关信号发送至电源切换电路；

所述的电源切换电路输入端连接于常用电源和备用电源，并接收微机控制电路的开关信号，将开关信号发送至开关装置本体的断路器电机操作机构，电源切换电路另一路还与整流变换电路相连接，从常用电源和备用电源的其中一路电源经整流变换电路变压整流输出+5V、+12V直流电，为微机控制电路及LCD显示屏驱动电路提供电源；

所述LCD显示屏驱动电路连接并受控于微机控制电路；

所述的智能控制面板上设置有LCD显示屏、指示灯及控制调节按键，均电性连接于微机控制电路。

2.根据权利要求1所述的一种智能型双电源转换开关，其特征在于：所述的开关装置本体通过屏蔽电缆与智能切换控制器相连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能型双电源转换开关，其特征在于：所述的微机控制电路的单片机芯片是ATMAGE16L。

4.根据权利要求1所述的一种智能型双电源转换开关，其特征在于：所述的LCD显示驱动电路的芯片是HT1621B。

5.根据权利要求1至4所述的一种智能型双电源转换开关，其特征在于：所述的智能切换控制器可与开关装置本体分开安装，是分体式结构的。

6.根据权利要求1至4所述的一种智能型双电源转换开关，其特征在于：所述的智能切换控制器亦可安装于开关装置本体的底板上，是连体式结构的。

7.根据权利要求1至4所述的一种智能型双电源转换开关，其特征在于：所述的智能切换控制器和开关装置本体还可以设置于同一箱体内，所述智能切换控制器的智能控制面板设置于该箱体的上壳表面，构成一体式智能型双电源转换开关。

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