CN204905993U - 智慧型双电源切换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电源控制领域，特别涉及一种可对双电源进行自动切换的智慧型双电源切换器。本实用新型公开了一种智慧型双电源切换器，包括第一安全模块、第二安全模块、双电源整合直流模块、第一电源品质检测模块、第二电源品质检测模块、智能控制模块、切换执行模块、第三安全模块、人机对话模块和过零检测模块。本实用新型可以手动或自动进行双电源切换，能够目测双电源的品质状态，能进行远程监控，安全性和可靠性高，使用简便。
Description
技术领域
本实用新型属于电源控制领域，具体地涉及一种可对双电源进行自动切换的智慧型双电源切换器。
背景技术
在一些重要的场所，如公安、海关、银行、数据中心、医院、地铁、工厂等,如果突然停电，则可能造成重大经济损失或发生严重事故,因而一般都需要采用两路电源供电：常用、备用或互为备用,这两路电源可以都是电网供电,也可一路为电网供电,一路为柴油发电机或蓄电池供电。两路电源通过双电源转换开关器来实现：当一路电源在供电过程中因故障不能正常供电时,其负载被可切换到另一路电源。
但是，现在市面上的双电源转换开关器，大部分都存在着以下缺点：1.无法直接目测电源的品质状态；2.没有电路保护措施，容易造成开关器损坏或负载损坏；3.切换时没有过零检测，容易产生切换火花，发生火灾。
发明内容
本实用新型的目的在于为解决上述问题而提供一种可以目测电源品质，具有电路保护措施，安全性和可靠性高的智慧型双电源切换器。
为此，本实用新型公开了一种智慧型双电源切换器，包括双电源整合直流模块、第一电源品质检测模块、第二电源品质检测模块、智能控制模块、切换执行模块、人机对话模块、第一安全模块、第二安全模块、第三安全模块和过零检测模块，所述第一安全模块的输入端接第一电源，输出端分别接双电源整合直流模块、第一电源品质检测模块和切换执行模块的输入端，所述第二安全模块的输入端接第二电源，输出端分别接双电源整合直流模块、第二电源品质检测模块和切换执行模块的输入端，所述双电源整合直流模块的输出端接智能控制模块的电源端，所述智能控制模块的控制输出端接切换执行单元的控制输入端，所述切换执行模块的输出端通过第三安全模块与用电单元连接，所述第一电源品质检测模块和第二电源品质检测模块的输出端分别接智能控制模块的控制输入端，所述人机对话模块的输入端接智能控制模块的控制输出端，所述过零检测模块的输出端接智能控制模块的控制输入端，输入端接切换执行模块的输出端。
进一步的，所述智能控制模块还连接有通信接口模块，所述通信接口模块通过通信总线与上位机通信连接。
进一步的，所述通信接口模块为RS485通信接口模块。
进一步的，所述双电源整合直流模块的输出电压为5V。
进一步的，智能控制模块为微处理器MCU。
进一步的，所述人机对话模块包括LED指示灯模块和/或蜂鸣器报警模块和/或键盘模块。
进一步的，所述第一安全模块、第二安全模块和第三安全模块均分别包括串联的电压过载保护电路、滤波电路和抑制浪涌电路。
进一步的，所述切换执行模块包括一光电耦合器和两继电器，该光电耦合器输出驱动两个并联的继电器。
进一步的，所述过零检测模块包括一桥式整流电路、一光电耦合器和一三极管开关电路，通过桥式整流电路采样后输出给光电耦合器，由该光电耦合器驱动该三极管开关电路，该三极管开关电路输出过零检测的开关信号。
本实用新型的有益技术效果：
本实用新型可以手动或自动进行双电源切换，能够目测双电源的品质状态，能进行远程监控电源状态和切换状态等项目，使用简便，设有安全模块和过零检测模块对电路和负载进行保护，安全性和可靠性高。
附图说明
图1为本实用新型具体实施例的结构框架图；
图2为本实用新型具体实施例的智能控制模块的电路原理图；
图3为本实用新型具体实施例的通信接口模块的电路原理图；
图4为本实用新型具体实施例的切换执行模块的电路原理图；
图5为本实用新型具体实施例的蜂鸣器报警模块的电路原理图；
图6为本实用新型具体实施例的过零检测模块的电路原理图；
图7为本实用新型具体实施例的双电源整合直流模块的电路原理图；
图8为本实用新型具体实施例的第一电源和第二电源品质检测模块的电路原理图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图1-8所示，一种智慧型双电源切换器，包括双电源整合直流模块102、第一电源（PowerA）品质检测模块103、第二电源（PowerB）品质检测模块104、智能控制模块105、切换执行模块106、人机对话模块109、第一安全模块100、第二安全模块101、第三安全模块107和过零检测模块110。本具体实施例中，智能控制模块105为微处理器MCU芯片U1，型号为ATmega8L，但不以此为限，在其它实施例中也可以是可编程控制器PLC等。第一安全模块100、第二安全模块101和第三安全模块107均分别包括串联的电压过载保护电路、滤波电路和抑制浪涌电路。
第一安全模块100的输入端接PowerA电源，输出端分别接双电源整合直流模块102、PowerA电源品质检测模块103和切换执行模块106的输入端，第二安全模块101的输入端接PowerB电源，输出端分别接双电源整合直流模块102、PowerB电源品质检测模块104和切换执行模块106的输入端，双电源整合直流模块102的输出端接芯片U1的电源端VCC，芯片U1的控制输出端PC0接切换执行单元106的控制输入端，切换执行模块106的输出端通过第三安全模块107与用电单元108连接，本具体实施例中，用电单元通过插接在电源插座上与第三安全模块107输出端连接，本实施例中，电源插座的数量为5个，当然在其它实施例中，电源插座的数量可以少于5个或多于5个，PowerA电源品质检测模块103和PowerB电源品质检测模块104的输出端分别接芯片U1的控制输入端ADC7和ADC6，人机对话模块109的输入端接芯片U1的控制输出端，过零检测模块100的输出端接芯片U1的控制输入端INT1，输入端接切换执行模块106的输出端。
具体的，人机对话模块109包括LED指示灯模块、蜂鸣器报警模块和键盘模块，芯片U1根据PowerA电源品质检测模块103和PowerB电源品质检测模块104检测到的双电源品质异常状态，如电压过低、电流过低、电压过高、电流过高等，输出相应信号，使LED指示灯进行不同频率闪烁，通过目测LED指示灯的闪烁频率就可知双电源品质状态。并同时输出信号使蜂鸣器报警以提醒用户出现异常情况。用户可以通过键盘键入各种参数或进行手动程控切换电源。
具体的，双电源整合直流模块102输出5V电压，为芯片U1和电路其它元器件供电，其包括电流互感器、桥式整流电路和5V电源芯片U13，型号为LM7505，具体电路原理图如图7所示。
具体的，切换执行模块106包括一光电耦合器U4和两继电器K1、K2，光电耦合器U4输出驱动两个并联的继电器K1、K2，具体电路原理图如图4所示。过零检测模块109包括一桥式整流电路、一光电耦合器U2和一三极管Q1开关电路，通过桥式整流电路采样后输出给光电耦合器U2，由该光电耦合器U2驱动该三极管Q1开关电路，该三极管Q1开关电路输出过零检测的开关信号，具体电路原理图如图6所示。
进一步的，芯片U1还连接有通信接口模块111，用于跟上位机112进行通信连接，用户可以远程通过上位机112监控双电源状态，切换状态等项目。本具体实施例中采用RS485通信接口进行通信，当然，在其它实施例中，也可以采用其他通信方式，如WIFI通信、手机通信等。
本实用新型的工作过程：
设定PowerA电源为常用电源，PowerB电源为备用电源，PowerA电源和PowerB电源通过双电源整合直流模块102转换成5V直流电源为芯片U1和电路其它元器件供电，芯片U1通过PowerA电源品质检测模块103和PowerB电源品质检测模块104检测双电源的品质状态，如果检测到PowerA电源的状态正常，则输出信号，使切换执行单元106在电流过零点时切换到PowerA电源供电；如果检测要PowerA电源状态异常，PowerB电源状态正常，则输出信号，使切换执行单元106在电流过零点时切换到PowerB电源供电。芯片U1检测到PowerA电源或PowerB电源异常时，如电压过低、电流过低、电压过高、电流过高等，则输出相应信号，使LED指示灯进行不同频率闪烁，通过目测LED指示灯的闪烁频率就可知双电源品质状态。并同时输出信号使蜂鸣器报警以提醒用户出现异常情况。用户可以通过上位机112与芯片U1进行通信，远程监控双电源品质状态、切换状态等项目，可以通过键盘进行各种参数设定和进行手动程控切换电源。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.智慧型双电源切换器，包括双电源整合直流模块、第一电源品质检测模块、第二电源品质检测模块、智能控制模块、切换执行模块和人机对话模块，其特征在于，还包括第一安全模块、第二安全模块、第三安全模块和过零检测模块，所述第一安全模块的输入端接第一电源，输出端分别接双电源整合直流模块、第一电源品质检测模块和切换执行模块的输入端，所述第二安全模块的输入端接第二电源，输出端分别接双电源整合直流模块、第二电源品质检测模块和切换执行模块的输入端，所述双电源整合直流模块的输出端接智能控制模块的电源端，所述智能控制模块的控制输出端接切换执行单元的控制输入端，所述切换执行模块的输出端通过第三安全模块与用电单元连接，所述第一电源品质检测模块和第二电源品质检测模块的输出端分别接智能控制模块的控制输入端，所述人机对话模块的输入端接智能控制模块的控制输出端，所述过零检测模块的输出端接智能控制模块的控制输入端，输入端接切换执行模块的输出端。
2.根据权利要求1所述的智慧型双电源切换器，其特征在于：所述智能控制模块还连接有通信接口模块，所述通信接口模块通过通信总线与上位机通信连接。
3.根据权利要求2所述的智慧型双电源切换器，其特征在于：所述通信接口模块为RS485通信接口模块。
4.根据权利要求1所述的智慧型双电源切换器，其特征在于：所述双电源整合直流模块的输出电压为5V。
5.根据权利要求1所述的智慧型双电源切换器，其特征在于：智能控制模块为微处理器。
6.根据权利要求1所述的智慧型双电源切换器，其特征在于：所述人机对话模块包括LED指示灯模块和/或蜂鸣器报警模块和/或键盘模块。
7.根据权利要求1所述的智慧型双电源切换器，其特征在于：所述第一安全模块、第二安全模块和第三安全模块均分别包括串联的电压过载保护电路、滤波电路和抑制浪涌电路。
8.根据权利要求1所述的智慧型双电源切换器，其特征在于：所述切换执行模块包括一光电耦合器和两继电器，该光电耦合器输出驱动两个并联的继电器。
9.根据权利要求1所述的智慧型双电源切换器，其特征在于：所述过零检测模块包括一桥式整流电路、一光电耦合器和一三极管开关电路，通过桥式整流电路采样后输出给光电耦合器，由该光电耦合器驱动该三极管开关电路，该三极管开关电路输出过零检测的开关信号。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109103051A (zh) * | 2018-09-07 | 2018-12-28 | 青岛凯腾电子有限公司 | 一种交流接触器控制器及控制方法 |
| CN110676934A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-10 | 中电莱斯信息系统有限公司 | 一种智能电源管理设备 |
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2015
- 2015-08-12 CN CN201520604108.1U patent/CN204905993U/zh not_active Expired - Fee Related
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