CN216056460U - 一种供电系统 - Google Patents

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刘雅楠
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Abstract

本实用新型公开了一种供电系统，包括：电网分离器、逆变器和控制器；所述电网分离器的输入端用于连接主电源，所述电网分离器的输出端用于连接负载；所述逆变器的输入端用于连接备用电源，所述逆变器的输出端用于连接所述负载；所述控制器，用于在所述主电源异常时，控制所述电网分离器工作，阻断所述主电源与所述负载，控制所述逆变器工作，使所述备用电源通过所述逆变器给所述负载供电。如此，该供电系统在主电源异常时，通过备用电源及时给负载供电，满足负载需要持续供电的需求。

Description

一种供电系统
技术领域
本申请涉及电源技术领域，特别是涉及一种供电系统。
背景技术
随着电源技术的发展，电源能够为多种场景下的负载(例如用电设备)供电。在现代工业、医疗、商业等场景中，众多负载需要持续供电，以确保负载能够正常运行。
为了满足上述负载需要持续供电的需求，通常采用双电源的供电方案。具体地，主电源连接双电源转换开关的第一输入端、备用电源连接双路电源转换开关的第二输入端，负载连接双电源转换开关的输出端。主电源正常时，双电源转换开关导通第一输入端，通过主电源给负载供电；当主电源异常(例如电压暂降)时，双电源转换开关导通第二输入端，通过备用电源给负载供电。
然而，双电源转换开关的动作较慢，双电源转换开关难以快速地切换到备用电源，进而会出现短暂的断电情况，难以满足负载需要持续供电的需求。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种供电系统，能够满足负载需要持续供电的需求。
本申请公开了如下技术方案：
本申请公开了一种供电系统，包括：电网分离器、逆变器和控制器；
所述电网分离器的输入端用于连接主电源，所述电网分离器的输出端用于连接负载；
所述逆变器的输入端用于连接备用电源，所述逆变器的输出端用于连接所述负载；
所述控制器，用于在所述主电源异常时，控制所述电网分离器工作，阻断所述主电源与所述负载，控制所述逆变器工作，使所述备用电源通过所述逆变器给所述负载供电。
在一些可能的实现方式中，所述控制器，还用于接收所述电网分离器的反馈信号；
所述控制器，具体用于在所述反馈信号指示所述电网分离器工作时，控制所述逆变器工作。
在一些可能的实现方式中，所述系统还包括：旁路接触器；
所述旁路接触器与所述电网分离器并联；
所述旁路接触器用于在所述电网分离器故障时，旁路所述电网分离器。
在一些可能的实现方式中，所述旁路接触器为直流线包的交流接触器。
在一些可能的实现方式中，所述备用电源包括储能单元，所述逆变器为直流-交流DC-AC逆变器；
所述控制器，具体用于控制所述DC-AC逆变器工作，使所述储能单元通过所述DC-AC逆变器给所述负载供电。
在一些可能的实现方式中，所述供电系统还包括：双电源转换开关；所述备用电源还包括供电单元；
所述电网分离器的输入端连接所述双电源转换开关的输出端；
所述双电源转换开关的第一输入端连接所述主电源；
所述双电源转换开关的第二输入端连接所述供电单元；
在一些可能的实现方式中，所述备用电源包括供电单元，所述逆变器为交流-交流AC-AC逆变器；
所述控制器，具体用于控制所述AC-AC逆变器工作，使所述供电单元通过所述AC-AC逆变器给所述负载供电。
在一些可能的实现方式中，所述供电系统还包括：双电源转换开关和隔离变压器；
所述电网分离器的输入端连接所述双电源转换开关的输出端；
所述双电源转换开关的第一输入端连接所述主电源；
所述双电源转换开关的第二输入端连接所述供电单元；
所述隔离变压器的原边用于连接所述供电单元，所述隔离变压器的副边用于连接所述AC-AC逆变器。
在一些可能的实现方式中，所述双电源转换开关的动作延时大于阈值。
在一些可能的实现方式中，所述主电源异常包括所述主电源的电压超出预设电压范围。
由上述技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
本实用新型提供的一种供电系统，包括：电网分离器、逆变器和控制器；所述电网分离器的输入端用于连接主电源，所述电网分离器的输出端用于连接负载；所述逆变器的输入端用于连接备用电源，所述逆变器的输出端用于连接所述负载；所述控制器，用于在所述主电源异常时，控制所述电网分离器工作，阻断所述主电源与所述负载，控制所述逆变器工作，使所述备用电源通过所述逆变器给所述负载供电。该供电系统在主电源异常时，通过控制逆变器工作，使得备用电源通过该逆变器给负载进行供电，从而能够满足负载需要持续供电的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种供电系统的示意图；
图2为本申请提供的又一种供电系统的示意图；
图3为本申请提供的再一种供电系统的示意图。
具体实施方式
双电源供电场景中，当双电源的主电源异常时，双电源转换开关会切换到双电源的备用电源。双电源转换开关由主电源侧切换到备用电源侧的过程中，需要先从主电源侧切换到中间态，再由中间态切换到备用电源侧。然而，对于下游负载而言，负载会经历失电到复电的过程，难以满足负载需要持续供电的需求。
有鉴于此，本申请实施例提供了一种供电系统。如图1所示，该供电系统包括电网分离器110、逆变器120和控制器(图中未示出)。其中，电网分离器110的输入端用于连接主电源130，电网分离器110的输出端用于连接负载150；逆变器120的输入端用于连接备用电源，逆变器120的输出端用于连接负载150；该控制器用于在主电源130异常时，控制该电网分离器110工作，阻断主电源130与负载150，控制逆变器120工作，由备用电源140通过逆变器120给负载150供电。
如此，该供电系统能够在主电源130异常时，直接控制备用电源140通过逆变器120给负载150供电，能够及时地给负载150供电，满足负载150需要持续供电的需求。
在一些实施例中，可以通过检测电路检测主电源的电压，控制器可以根据检测电路检测的电压判断主电源是否异常，例如主电源的电压不再预设范围内时，则确定主电源异常。上述逆变器可以是双向三电平逆变器。
在一些实施例中，控制器可以通过控制信号来对电网分离器进行控制，例如控制电网分离器工作或停止工作。电网分离器工作时，用于阻断主电源与负载，如此，控制器在控制逆变器工作后，备用电源通过逆变器后输出的交流电不会留回到主电源处，而是直接供给负载。
电网分离器接收到控制器发送的控制信号后，会向控制器发送反馈信号，以指示电网分离器的工作状态，例如正常工作或者异常工作。控制器接收到电网分离器发送的反馈信号后，能够根据该反馈信号确定电网分离器的工作状态，在该反馈信号指示电网分离器正常工作时，控制逆变器工作。如此，进一步避免由于电网分离器未正常启动(例如异常工作)，导致备用电源通过逆变器供给负载的交流电留回到主电源。
在一些实施例中，控制器在主电源由异常恢复为正常时，控制逆变器停止工作，再次由主电源通过电网分离器为负载进行供电。
参见图2，该图为本申请实施例提供的又一种供电系统的示意图。
该供电系统包括：电网分离器110、AC-AC逆变器121、旁路接触器160和变压器170。
其中，电网分离器110的输入端用于连接双电源转换开关180的输出端，电网分离器110的输出端用于连接负载150。旁边接触器160并联于电网分离器110两端。
供电单元141用于连接变压器170的原边、变压器170的副边用于连接AC-AC逆变器121的输入端，AC-AC逆变器121的输出端用于连接负载150。
双电源转换开关180的第一输入端与主电源130连接，双电源转换开关180的第二输入端与供电单元141连接。
需要说明的是，本申请实施例不具体限定双电源转换开关的型号，例如双电源转换开关的型号可以是CB级双电源转换开关、PC级双电源转换开关等。本领域技术人员可以是根据实际需要进行选择。
在图2所示的供电系统中，控制器在主电源130异常时(例如主电源的电压超出预设电压范围)，控制电网分离器110工作，阻断主电源130与负载，控制AC-AC逆变器121工作，使供电单元141提供的交流电经过变压器170、AC-AC逆变器121后，得到符合负载需求的交流电。在一些示例中，AC-AC逆变器121可以对供电单元141提供的交流电调频、调相等，以使调整后的交流电符合负载需求。例如可以根据电网分离器输入端处的电压的频率和相角进行调频和调相等。
在一些实施例中，主电源130正常供电时，电网分离器110可能会出现故障，例如电网分离器110断路，为了保证电网分离器110出现故障后，主电源也能够给负载150进行供电。该供电系统在电网分离器110两端并联旁路接触器160，当该电网分离器110出现断路故障时，旁路接触器160导通，旁路电网分离器110。
在一些示例中，该旁路接触器160可以是直流线包的交流接触器。直流线包的交流接触器与其他接触器相比，反应更快，耐受能力更好，可靠性更高，如此进一步确保满足负载150需要持续供电的需求。
参见图3，该图为本申请实施例提供的又一种供电系统的示意图。
该供电系统包括：电网分离器110、DC-AC逆变器122、旁路接触器160和储能单元142。
其中，电网分离器110的输入端用于连接双电源转换开关180的输出端，电网分离器110的输出端用于连接负载150。旁边接触器160并联于电网分离器110两端。
储能单元142用于连接DC-AC逆变器122的输入端，DC-AC逆变器122的输出端用于连接负载150。
双电源转换开关180的第一输入端与主电源130连接，双电源转换开关180的第二输入端与供电单元141连接。
在图3所示的供电系统中，控制器在主电源130异常时，控制电网分离器110工作，阻断主电源130与负载，控制DC-AC逆变器122工作，对储能单元142提供的直流电经过DC-AC逆变器122后，得到符合负载需求的交流电。
图3所示的供电系统与图2所示的供电系统不同之处在于，图3所示的供电系统可以通过外置的储能单元作为备用电源，进一步提高整个供电系统的可靠性。
在一些实施例中，当主电源异常时，双电源转换开关可以延迟动作，例如双电源转换开关的动作延时大于阈值，如此可以减少双电源转换开关的动作次数，延长双电源转换开关的使用寿命。
在一些实施例中，电网分离器110可以由3个受控开关管组成，例如由3个晶闸管(Silicon Controlled Rectifier，SCR)组成。
本申请实施例不具体限定储能单元142的形式，在一些示例中，储能单元142可以是超级电容、锂电池等。
本实用新型提供的一种供电系统，包括：电网分离器、逆变器和控制器；所述电网分离器的输入端用于连接主电源，所述电网分离器的输出端用于连接负载；所述逆变器的输入端用于连接备用电源，所述逆变器的输出端用于连接所述负载；所述控制器，用于在所述主电源异常时，控制所述电网分离器工作，阻断所述主电源与所述负载，控制所述逆变器工作，使所述备用电源通过所述逆变器给所述负载供电。该供电系统在主电源异常时，通过控制逆变器工作，使得备用电源通过该逆变器给负载进行供电，从而能够满足负载需要持续供电的需求。
进一步的可以在原有双电源供电的基础上进行改造，可以在不打破用户原有的习惯的情况下，也能够提高供电系统的稳定性和可靠性，为负载持续供电，满足负载需要持续供电的需求。并且，在该供电系统中，即使双电源转换开关故障无法动作时，该供电系统也能够通过备用电源给负载持续供电，进一步提高持续供电的稳定性和可靠性。
以上所述，仅为本申请的一种具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种供电系统，其特征在于，包括：电网分离器、逆变器和控制器；
所述电网分离器的输入端用于连接主电源，所述电网分离器的输出端用于连接负载；
所述逆变器的输入端用于连接备用电源，所述逆变器的输出端用于连接所述负载；
所述控制器，用于在所述主电源异常时，控制所述电网分离器工作，阻断所述主电源与所述负载，控制所述逆变器工作，使所述备用电源通过所述逆变器给所述负载供电。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器，还用于接收所述电网分离器的反馈信号；
所述控制器，具体用于在所述反馈信号指示所述电网分离器正常工作时，控制所述逆变器工作。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：旁路接触器；
所述旁路接触器与所述电网分离器并联；
所述旁路接触器用于在所述电网分离器故障时，旁路所述电网分离器。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述旁路接触器为直流线包的交流接触器。
5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述备用电源包括储能单元，所述逆变器为直流-交流DC-AC逆变器；
所述控制器，具体用于控制所述DC-AC逆变器工作，使所述储能单元通过所述DC-AC逆变器给所述负载供电。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述备用电源还包括供电单元；
所述电网分离器的输入端连接双电源转换开关的输出端；
所述双电源转换开关的第一输入端连接所述主电源；
所述双电源转换开关的第二输入端连接所述供电单元。
7.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述备用电源包括供电单元，所述逆变器为交流-交流AC-AC逆变器；
所述控制器，具体用于控制所述AC-AC逆变器工作，使所述供电单元通过所述AC-AC逆变器给所述负载供电。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述供电系统还包括：隔离变压器；
所述电网分离器的输入端连接双电源转换开关的输出端；
所述双电源转换开关的第一输入端连接所述主电源；
所述双电源转换开关的第二输入端连接所述供电单元；
所述隔离变压器的原边用于连接所述供电单元，所述隔离变压器的副边用于连接所述AC-AC逆变器。
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