CN215120261U - 双电源自动转换装置与电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种双电源自动转换装置与电子设备。该装置包括一个主用电源；N个备用电源；N个双电源自动转换开关，各双电源自动转换开关具有导通件、第一输入端、第二输入端和第一输出端，导通件的第一端连接在第一输出端上，导通件的第二端与第一输入端或者第二输入端电连接，第一个双电源自动转换开关的第一输入端与主用电源电连接，第M个双电源自动转换开关的第一输出端与第M+1个双电源自动转换开关的第一输入端电连接，第K个双电源自动转换开关的第二输入端与第K个备用电源电连接，第N个双电源自动转换开关的第一输出端用于连接负载。该装置实现了主用电源与多个备用电源之间的切换。

Description

双电源自动转换装置与电子设备

技术领域

本申请涉及双电源领域，具体而言，涉及一种双电源自动转换装置与电子设备。

背景技术

随着新能源的发展，双电源自动转换开关投电设备应用广泛，越来越多行业的数据中心规模越来越庞大，数据中心用电质量要求较高，大型数据中心均配备多路市电、多台备用发电机作为应急电源。

现有的双电源自动转换开关无法满足市电(主用电源)与多台备用发电机(备用电源)之间自动转换供电电源，所有配电柜因失电分闸，备用发电机上线供电，配电柜的再上电合闸成为一个难题；对于人工控制来说，时间非常紧迫，同时市电故障的时间又存在不确定性，因此需要市电能够自动、快速、准确的转换为备用发电机电源对于大型数据中心来说尤为重要；另外在水运行业及船舶常用到多台备用发电机，船舶发电机与岸电也存在难以自动转换的困难。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种双电源自动转换装置与电子设备，以解决现有技术中双电源自动转换开关无法满足主用电源与多台备用电源之间自动转换供电电源的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种双电源自动转换装置，包括：一个主用电源；N个备用电源；N个双电源自动转换开关，各所述双电源自动转换开关具有导通件、第一输入端、第二输入端和第一输出端，所述导通件的第一端连接在所述第一输出端上，所述导通件的第二端与所述第一输入端或者所述第二输入端电连接，第一个所述双电源自动转换开关的第一输入端与所述主用电源电连接，第M个所述双电源自动转换开关的第一输出端与第M+1个所述双电源自动转换开关的第一输入端电连接，第K个所述双电源自动转换开关的第二输入端与第K个所述备用电源电连接，第N个所述双电源自动转换开关的第一输出端用于连接负载，其中，1≤M≤N-1，1≤K≤N，N为大于或者等于2的整数。

进一步地，各所述双电源自动转换开关还具有第二输出端，所述第二输出端用于输出转换信号。

进一步地，所述转换信号包括数字信号和模拟信号，所述数字信号用于表征各所述双电源自动转换开关的转换状态，所述模拟信号包括电压信号和电流信号。

进一步地，所述主用电源为市电或者主用发电机，所述备用电源为备用发电机。

进一步地，所述装置还包括：一个所述主用电源；N个所述备用电源，第2N个所述双电源自动转换开关的第一输出端与所述负载连接；N个所述双电源自动转换开关，各所述双电源自动转换开关具有导通件、第一输入端、第二输入端和第一输出端，所述导通件的第一端固定连接在所述第一输出端上，所述导通件的第二端与所述第一输入端或者所述第二输入端电连接，第N+1个所述双电源自动转换开关的第一输入端与所述主用电源电连接，第P个所述双电源自动转换开关的第一输出端与第P+1个所述双电源自动转换开关的第一输入端电连接，第Q个所述双电源自动转换开关的第二输入端与第Q个所述备用电源电连接，第2N个所述双电源自动转换开关的第一输出端用于连接所述负载，其中，N+1≤P≤2N-1，N+1≤Q≤2N。

进一步地，各所述双电源自动转换开关还具有第二输出端，所述第二输出端输出转换信号，所述装置还包括：第一开关，连接在第N个所述双电源自动转换开关的第一输出端与所述负载之间；第二开关，第2N个所述双电源自动转换开关的第一输出端连接所述第二开关的第一端，所述第二开关的第二端连接所述负载；并网控制器，分别与所述第一开关和所述第二开关电连接，各所述转换信号输入所述并网控制器中，所述并网控制器根据所述转换信号控制所述第一开关和所述第二开关的断开与闭合。

进一步地，所述装置还包括驱动器，所述驱动器分别与所述主用电源、所述备用电源和所述双电源自动转换开关电连接，用于检测所述主用电源和各所述备用电源是否正常供电，且根据所述主用电源和各所述备用电源的供电状态控制各所述导通件动作。

进一步地，所述装置还包括熔断器，所述熔断器连接在所述驱动器和所述负载之间。

进一步地，所述装置还包括相序检测仪，所述相序检测仪与所述双电源自动转换开关电连接，所述相序检测仪用于检测所述第一输入端的相序，在检测到所述第一输入端的相序正确的情况下，保持所述第一输入端与所述第一输出端连接，在检测到所述第一输入端的相序不正确的情况下，控制所述第二输入端连接所述第一输出端。

根据本申请的另一个方面，提供了一种双电源自动转换装置，包括：N个主用电源；一个备用电源；N个双电源自动转换开关，各所述双电源自动转换开关具有导通件、第一输入端、第二输入端和第一输出端，所述导通件的第一端连接在所述第一输出端上，所述导通件的第二端与所述第一输入端或者所述第二输入端电连接，第N个所述双电源自动转换开关的第一输入端与所述备用电源电连接，第M个所述双电源自动转换开关的第一输出端与第M-1个所述双电源自动转换开关的第一输入端电连接，第K个所述双电源自动转换开关的第二输入端与第K个所述备用电源电连接，第N个所述双电源自动转换开关的第一输出端用于连接负载，其中，2≤M≤N，1≤K≤N，N为大于或者等于2的整数。

根据本申请的另一个方面，提供了一种电子设备，包括任意一种所述的双电源自动转换装置。

应用本申请的技术方案，在导通件的第二端与双电源自动转换开关的第一输入端连接的时候，接入主用电源，在导通件的第二端与双电源自动转换开关的第二输入端连接的时候，接入备用电源，N个备用电源串联在一起，随着导通件的第二端的不同的连接方式，可以实现主用电源与多个备用电源之间的切换，实现主用电源为负载供电或者备用电源为负载供电。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的实施例的一种双电源自动转换装置示意图；

图2示出了根据本申请的实施例的另一种双电源自动转换装置示意图；

图3示出了根据本申请的实施例的又一种双电源自动转换装置示意图；

图4示出了根据本申请的实施例的再一种双电源自动转换装置示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、主用电源；20、备用电源；30、双电源自动转换开关。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术所介绍的，现有技术中的双电源自动转换开关无法满足主用电源与多台备用电源之间自动转换供电电源，为了解决如上双电源自动转换开关无法满足主用电源与多台备用电源之间自动转换供电电源的问题，本申请的实施例提供了一种双电源自动转换装置与电子设备。

本申请的一种典型的实施例，提供了一种双电源自动转换装置，包括：

一个主用电源；

N个备用电源；

N个双电源自动转换开关，各上述双电源自动转换开关具有导通件、第一输入端、第二输入端和第一输出端，上述导通件的第一端连接在上述第一输出端上，上述导通件的第二端与上述第一输入端或者上述第二输入端电连接，第一个上述双电源自动转换开关的第一输入端与上述主用电源电连接，第M个上述双电源自动转换开关的第一输出端与第M+1个上述双电源自动转换开关的第一输入端电连接，第K个上述双电源自动转换开关的第二输入端与第K个上述备用电源电连接，第N个上述双电源自动转换开关的第一输出端用于连接负载，其中，1≤M≤N-1，1≤K≤N，N为大于或者等于2的整数。

上述方案中，在导通件的第二端与双电源自动转换开关的第一输入端连接的时候，接入主用电源，在导通件的第二端与双电源自动转换开关的第二输入端连接的时候，接入备用电源，N个备用电源串联在一起，随着导通件的第二端的不同的连接方式，可以实现主用电源与多个备用电源之间的切换，实现主用电源为负载供电或者备用电源为负载供电。且操作简单。实现了在无其他硬软件程序下完成自动转换供电电源，并减少依赖程序完成自动转换。

优选地，如图1所示，在需要为负载供电时，主用电源10优先自动切换，即优先使用主用电源，在主用电源无法供电时，按照由上至下的顺序优先自动转换，即优先顺序为主用电源→第一个备用电源→第二个备用电源→第三个备用电源→第四个备用电源。形成多个备用电源与主用电源之间的供电切换。即优先转换到主用电源，无主用电源自动转到备用电源，多组双电源自动转换开关组织在一起，串联型只有一路主用电源多路备用电源。

本申请的一种具体的实施例中，如图1所示，N等于4，主用电源10有一个，备用电源20有四个，第4个上述双电源自动转换开关30的第一输出端用于连接负载，第1个上述双电源自动转换开关30的第一输出端与第2个上述双电源自动转换开关30的第一输入端电连接，第2个上述双电源自动转换开关30的第一输出端与第3个上述双电源自动转换开关30的第一输入端电连接，第3个上述双电源自动转换开关30的第一输出端与第4个上述双电源自动转换开关30的第一输入端电连接，每一个双电源自动转换开关30的第二输入端连接一个备用电源20电连接，4个双电源自动转换开关30的第二输出端输出转换信号。在导通件的第二端连接改变的情况下，为负载供电的电源也会发生改变，此处列举几种供电方式：

1)、从上至下，第一个双电源自动转换开关30的导通件的第二端连接在第一个双电源自动转换开关30的第一输入端上，第二个双电源自动转换开关30的导通件的第二端连接在第二个双电源自动转换开关30的第一输入端上，第三个双电源自动转换开关30的导通件的第二端连接在第三个双电源自动转换开关30的第一输入端上，第四个双电源自动转换开关30的导通件的第二端连接在第四个双电源自动转换开关30的第一输入端上，采用主用电源10为负载供电；

2)、从上至下，第一个双电源自动转换开关30的导通件的第二端连接在第一个双电源自动转换开关30的第二输入端上，第二个双电源自动转换开关30的导通件的第二端连接在第二个双电源自动转换开关30的第一输入端上，第三个双电源自动转换开关30的导通件的第二端连接在第三个双电源自动转换开关30的第一输入端上，第四个双电源自动转换开关30的导通件的第二端连接在第四个双电源自动转换开关30的第一输入端上，采用第一个备用电源20为负载供电；

3)、从上至下，第一个双电源自动转换开关30的导通件的第二端连接在第一个双电源自动转换开关30的第一输入端上，第二个双电源自动转换开关30的导通件的第二端连接在第二个双电源自动转换开关30的第二输入端上，第三个双电源自动转换开关30的导通件的第二端连接在第三个双电源自动转换开关30的第一输入端上，第四个双电源自动转换开关30的导通件的第二端连接在第四个双电源自动转换开关30的第一输入端上，采用第二个备用电源20为负载供电；

4)、从上至下，第一个双电源自动转换开关30的导通件的第二端连接在第一个双电源自动转换开关30的第二输入端上，第二个双电源自动转换开关30的导通件的第二端连接在第二个双电源自动转换开关30的第二输入端上，第三个双电源自动转换开关30的导通件的第二端连接在第三个双电源自动转换开关30的第一输入端上，第四个双电源自动转换开关30的导通件的第二端连接在第四个双电源自动转换开关30的第一输入端上，采用第一个备用电源20和第二个备用电源20为负载供电。

本申请的一种实施例中，如图1所示，各上述双电源自动转换开关还具有第二输出端，上述第二输出端用于输出转换信号。

本申请的一种实施例中，上述转换信号包括数字信号和模拟信号，上述数字信号用于表征各上述双电源自动转换开关的转换状态，上述模拟信号包括电压信号和电流信号。数字信号可以表示转换是否成功，模拟信号还包括频率等传感器采集信号，并由通信模块(GPRS、4G、5G等)传送到云服务器进行处理或运算，PC/手机等移动终端远程监控转换电源的运行状态。

本申请的一种实施例中，上述主用电源为市电或者主用发电机，上述备用电源为备用发电机。

本申请的一种实施例中，上述装置还包括：一个上述主用电源；N个上述备用电源，第2N个上述双电源自动转换开关的第一输出端与上述负载连接；N个上述双电源自动转换开关，各上述双电源自动转换开关具有导通件、第一输入端、第二输入端和第一输出端，上述导通件的第一端固定连接在上述第一输出端上，上述导通件的第二端与上述第一输入端或者上述第二输入端电连接，第N+1个上述双电源自动转换开关的第一输入端与上述主用电源电连接，第P个上述双电源自动转换开关的第一输出端与第P+1个上述双电源自动转换开关的第一输入端电连接，第Q个上述双电源自动转换开关的第二输入端与第Q个上述备用电源电连接，第2N个上述双电源自动转换开关的第一输出端用于连接上述负载，其中，N+1≤P≤2N-1，N+1≤Q≤2N。将在多组双电源自动转换开关串联基础上组建并联方式，二路串联组并联中有二路主用电源，以实现多种备用电源完成并网模式。

本申请的一种具体的实施例中，如图2所示，为N等于3时，将两组3个双电源自动转换开关串联组成的结构并联为一个结构的示意图。

本申请的一种实施例中，如图2所示，各上述双电源自动转换开关还具有第二输出端，上述第二输出端输出转换信号，上述装置还包括：第一开关K2，连接在第N个上述双电源自动转换开关的第一输出端与上述负载之间；第二开关K3，第2N个上述双电源自动转换开关的第一输出端连接上述第二开关的第一端，上述第二开关的第二端连接上述负载；并网控制器，分别与上述第一开关和上述第二开关电连接，各上述转换信号输入上述并网控制器中，上述并网控制器根据上述转换信号控制上述第一开关和上述第二开关的断开与闭合。

本申请的一种实施例中，如图2所示，N等于3，第四个上述备用电源为风力发电机，第五个上述备用电源为光伏发电机，第六个上述备用电源为电池逆变器。将在多组双电源自动转换开关串联基础上组建并联方式，二路串联组并联中有二路主用电源，以实现多种备用电源完成并网模式。

本申请的一种实施例中，上述装置还包括驱动器，上述驱动器分别与上述主用电源、上述备用电源和上述双电源自动转换开关电连接，用于检测上述主用电源和各上述备用电源是否正常供电，且根据上述主用电源和各上述备用电源的供电状态控制各上述导通件动作。

本申请的一种实施例中，上述装置还包括熔断器，上述熔断器连接在上述驱动器和上述负载之间。

本申请的一种实施例中，双电源自动转换开关也可以解决相序转换问题，一组双电源自动转换开关主用电源与备用电源交叉互联，由相序检测模块检测相序是否错相，相序检测模块发送信号完成主用电源或备用电源交叉移相连接负载端功能。

本申请的一种实施例中，如图4所示，上述装置还包括相序检测仪，上述相序检测仪与上述双电源自动转换开关电连接，上述相序检测仪用于检测上述第一输入端的相序，在检测到上述第一输入端的相序正确的情况下，保持上述第一输入端与上述第一输出端连接，在检测到上述第一输入端的相序不正确的情况下，控制上述第二输入端连接上述第一输出端，使得第一输入端断开以完成BC相的交叉转换。图4中的A1、B1和C1表示第一输入端，A2、B2和C2表示第二输入端。

本申请的另一种典型的实施例，提供了双电源自动转换装置，如图3所示，包括：N个主用电源；一个备用电源；N个双电源自动转换开关，各上述双电源自动转换开关具有导通件、第一输入端、第二输入端和第一输出端，上述导通件的第一端连接在上述第一输出端上，上述导通件的第二端与上述第一输入端或者上述第二输入端电连接，第N个上述双电源自动转换开关的第一输入端与上述备用电源电连接，第M个上述双电源自动转换开关的第一输出端与第M-1个上述双电源自动转换开关的第一输入端电连接，第K个上述双电源自动转换开关的第二输入端与第K个上述备用电源电连接，第N个上述双电源自动转换开关的第一输出端用于连接负载，其中，2≤M≤N，1≤K≤N，N为大于或者等于2的整数。在需要为负载供电时，主用电源优先自动切换，即优先使用主用电源，在主用电源无法供电时，再使用备用电源供电，主电源的优先顺序为第一个主用电源→第二个主用电源→第三个主用电源→第N个主用电源。

本申请的另一种典型的实施例，提供了一种电子设备，包括上述的双电源自动转换装置。在导通件的第二端与双电源自动转换开关的第一输入端连接的时候，接入主用电源，在导通件的第二端与双电源自动转换开关的第二输入端连接的时候，接入备用电源，N个备用电源串联在一起，随着导通件的第二端的不同的连接方式，可以实现主用电源与多个备用电源之间的切换，实现主用电源为负载供电或者备用电源为负载供电。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请的双电源自动转换装置，在导通件的第二端与双电源自动转换开关的第一输入端连接的时候，接入主用电源，在导通件的第二端与双电源自动转换开关的第二输入端连接的时候，接入备用电源，N个备用电源串联在一起，随着导通件的第二端的不同的连接方式，可以实现主用电源与多个备用电源之间的切换，实现主用电源为负载供电或者备用电源为负载供电。

2)、本申请的电子设备，在导通件的第二端与双电源自动转换开关的第一输入端连接的时候，接入主用电源，在导通件的第二端与双电源自动转换开关的第二输入端连接的时候，接入备用电源，N个备用电源串联在一起，随着导通件的第二端的不同的连接方式，可以实现主用电源与多个备用电源之间的切换，实现主用电源为负载供电或者备用电源为负载供电。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双电源自动转换装置，其特征在于，包括：

一个主用电源；

N个备用电源；

N个双电源自动转换开关，各所述双电源自动转换开关具有导通件、第一输入端、第二输入端和第一输出端，所述导通件的第一端连接在所述第一输出端上，所述导通件的第二端与所述第一输入端或者所述第二输入端电连接，第一个所述双电源自动转换开关的第一输入端与所述主用电源电连接，第M个所述双电源自动转换开关的第一输出端与第M+1个所述双电源自动转换开关的第一输入端电连接，第K个所述双电源自动转换开关的第二输入端与第K个所述备用电源电连接，第N个所述双电源自动转换开关的第一输出端用于连接负载，其中，1≤M≤N-1，1≤K≤N，N为大于或者等于2的整数。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，各所述双电源自动转换开关还具有第二输出端，所述第二输出端用于输出转换信号。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述转换信号包括数字信号和模拟信号，所述数字信号用于表征各所述双电源自动转换开关的转换状态，所述模拟信号包括电压信号和电流信号。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主用电源为市电或者主用发电机，所述备用电源为备用发电机。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

一个所述主用电源；

N个所述备用电源，第2N个所述双电源自动转换开关的第一输出端与所述负载连接；N个所述双电源自动转换开关，各所述双电源自动转换开关具有导通件、第一输入端、第二输入端和第一输出端，所述导通件的第一端固定连接在所述第一输出端上，所述导通件的第二端与所述第一输入端或者所述第二输入端电连接，第N+1个所述双电源自动转换开关的第一输入端与所述主用电源电连接，第P个所述双电源自动转换开关的第一输出端与第P+1个所述双电源自动转换开关的第一输入端电连接，第Q个所述双电源自动转换开关的第二输入端与第Q个所述备用电源电连接，第2N个所述双电源自动转换开关的第一输出端用于连接所述负载，其中，N+1≤P≤2N-1，N+1≤Q≤2N。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，各所述双电源自动转换开关还具有第二输出端，所述第二输出端输出转换信号，所述装置还包括：

第一开关，连接在第N个所述双电源自动转换开关的第一输出端与所述负载之间；

第二开关，第2N个所述双电源自动转换开关的第一输出端连接所述第二开关的第一端，所述第二开关的第二端连接所述负载；

并网控制器，分别与所述第一开关和所述第二开关电连接，各所述转换信号输入所述并网控制器中，所述并网控制器根据所述转换信号控制所述第一开关和所述第二开关的断开与闭合。

7.根据权利要求1至6任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括驱动器，所述驱动器分别与所述主用电源、所述备用电源和所述双电源自动转换开关电连接，用于检测所述主用电源和各所述备用电源是否正常供电，且根据所述主用电源和各所述备用电源的供电状态控制各所述导通件动作。

8.根据权利要求1至6任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括相序检测仪，所述相序检测仪与所述双电源自动转换开关电连接，所述相序检测仪用于检测所述第一输入端的相序，在检测到所述第一输入端的相序正确的情况下，保持所述第一输入端与所述第一输出端连接，在检测到所述第一输入端的相序不正确的情况下，控制所述第二输入端连接所述第一输出端。

9.一种双电源自动转换装置，其特征在于，包括：

N个主用电源；

一个备用电源；

N个双电源自动转换开关，各所述双电源自动转换开关具有导通件、第一输入端、第二输入端和第一输出端，所述导通件的第一端连接在所述第一输出端上，所述导通件的第二端与所述第一输入端或者所述第二输入端电连接，第N个所述双电源自动转换开关的第一输入端与所述备用电源电连接，第M个所述双电源自动转换开关的第一输出端与第M-1个所述双电源自动转换开关的第一输入端电连接，第K个所述双电源自动转换开关的第二输入端与第K个所述备用电源电连接，第N个所述双电源自动转换开关的第一输出端用于连接负载，其中，2≤M≤N，1≤K≤N，N为大于或者等于2的整数。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的双电源自动转换装置。

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