CN203180622U - 一种车载电源的三相与单相交流输出快速切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车载电源的三相与单相交流输出快速切换装置，包括三相交流输入电路和逆变交流输入电路，三相交流通路和逆变交流通路上分别串联的固态继电器，串联在各通路中固态继电器与输出端之间的电流检测电路，并联在各通路的输入端与固态继电器之间的交流取样电路，并联在各通路中固态继电器与电流检测电路之间的电压检测电路；与电压检测电路、电流检测电路和交流取样电路相连的单片机，单片机控制的驱动电路。本装置采用固态继电器作为交流输出切换器件，利用微处理器完成对外供交流输入、蓄电池和逆变器输出状态的监测，并根据交流输出电流的大小，自动设置最佳切换时间，确保对通信设备的不间断供电，同时保证安全切换。

Description

一种车载电源的三相与单相交流输出快速切换装置

技术领域

本实用新型属于车载通信设备供电领域，尤其涉及一种三相与单相交流输出快速切换装置。

背景技术

外供交流电与逆变交流电在外供电或逆变电不正常时要进行切换，以确保交流供电的不间断。车载电源外供交流电为三相电源，电源机柜受体积、重量等条件的限制，只能采用单相逆变器。因此，外供交流电源和逆变电源的切换为单相交流电和三相交流电的切换。在切换过程中，如果切换时间较长，将会引起交流供电中断。因此如何在三相外供交流电与单相逆变交流电之间进行安全的快速切换，用何种器件来完成切换，就成为一个比较关键的技术难题。常规的大功率切换开关包括接触器和固态继电器。接触器触点为机械触点，抗大电流冲击能力强、导通损耗小，但由于是通过电磁线圈控制触点动作，因此其动作时间一般较长，难以满足切换快速性的要求，同时机械触点还存在拉弧、打火等问题，会导致触点锈蚀，缩短使用寿命。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种寿命长、动作速度快的三相与单相交流输出快速切换装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种三相与单相交流输出快速切换装置，包括三相交流输入电路和逆变交流输入电路，还包括，

三相交流通路和逆变交流通路上分别串联的固态继电器，控制各个通路的开闭；

串联在各通路中固态继电器与输出端之间的电流检测电路，接收通路的输入电流，检测和输出电流信号；

并联在各通路的输入端与固态继电器之间的交流取样电路，接收通路输入端的交流信号，取样、处理和输出交流取样信号；

并联在各通路中固态继电器与电流检测电路之间的电压检测电路；接收各通路的电压信号，检测和输出电压信号；

与电压检测电路、电流检测电路和交流取样电路相连的单片机，接收和处理电流信号、交流取样信号和电压信号，输出驱动信号；

单片机控制的驱动电路，接收驱动信号，输出控制固态继电器开闭的控制信号。

本实用新型所提及的四组控制部分分别连接三相交流的三相母线和零线，以及逆变交流的火线和零线；三相交流的母线与逆变交流的火线分别对应。

本实用新型采用固态继电器作为交流输出切换器件，利用单片机（微处理器）完成对外供三相交流输入、蓄电池和逆变器输出状态的监测，并根据交流输出电流的大小，自动设置最佳切换时间，确保对通信设备的不间断供电，同时保证安全切换。

在所述每个固态继电器两端都并联有尖峰吸收电容，可防止切换过程中产生的过冲电压损坏固态继电器，提高切换安全性并降低电磁干扰。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

参照附图对本发明的技术方案作具体说明，图1所示为本实用新型的结构示意图，从图中可以看出，切换开关由8个固态继电器 J1～J8、8个吸收电容C1～C8、电流检测电路、电压检测电路、交流取样电路、驱动控制电路及单片机组成。图中，A、B、C、O表示外供三相交流电及零线，A、B、C、O分别连接的固态继电器是J1、J3、J5、J7，连接的吸收电容是C1、C3、C5、C7；L、N表示逆变输出交流电的火线和零线，在L、N上连接的固态继电器是J2、J4、J6、J8，连接的吸收电容是C2、C4、C6、C8。单片机实时检测三相交流输入及逆变输入的状态，以及输出负载的电流过零点。外供三相交流电正常时，驱动控制电路使固态继电器J1、J3、J5、J7闭合，固态继电器J2、J4、J6、J8断开，此时由外供三相交流电为负载供电。当检测到外供三相交流电故障时，在三相输入电压瞬时值下降到正常值的80%时，电压检测电路立即产生一个下降沿脉冲，触发单片机外部中断，单片机立即转入中断处理程序，驱使驱动控制电路断开固态继电器J1、J3、J5、J7，延时1ms后再闭合固态继电器J2、J4、J6、J8，此时由逆变交流输出电为负载供电。外供三相交流电恢复正常后，在逆变交流输出电流过零点断开固态继电器J2、J4、J6、J8，延时0.5ms后再闭合固态继电器J1、J3、J5、J7，以减少切换冲击，缩短切换时间，此时由外供三相交流电为负载供电。为了防止市电瞬间跌落造成接触器频繁动作，在由外供三相电切换到逆变状态后，将保持30秒的时间由逆变器供电，此后若外供三相电正常再切换到外供三相电。

每个固态继电器两端都并联有尖峰吸收电容，可防止切换过程中产生的过冲电压损坏固态继电器，提高切换安全性并降低电磁干扰。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (2)

1.一种车载电源的三相与单相交流输出快速切换装置，包括三相交流输入电路和逆变交流输入电路，其特征在于：还包括，

由八个固态继电器组成的控制部分，八个固态继电器平均分成四组；每组中的两个固态继电器的两端分别连接交流的输出端和车载电源的输入端；

串联在各个固态继电器与输出端之间的电流检测电路，检测和输出电流信号；

并联在输入端与各个固态继电器的输入端之间的交流取样电路，接收通路输入端的交流信号，取样、处理和输出交流取样信号；

并联在各个固态继电器与电流检测电路之间的电压检测电路；接收各通路的电压信号，检测和输出电压信号；

与电压检测电路、电流检测电路和交流取样电路相连的单片机，接收和处理电流信号、交流取样信号和电压信号，输出驱动信号；

单片机控制的驱动电路，接收驱动信号，输出控制固态继电器开闭的控制信号。

2.根据权利要求1所述的三相与单相交流输出快速切换装置，其特征在于：在所述固态继电器的两端并联有电容。

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