CN218040903U - 船用双电源切换控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了船用双电源切换控制系统。所述船用双电源切换控制系统被电连接于一主供电源、一备用电源电连接和一负载，所述船用双电源切换控制系统包括一控制器、至少一检测单元和一切换电路。所述检测单元电连接所述主供电源和所述备用电源，并与所述控制器电连接，用于检测所述主供电源和所述备用电源的电信号并传递至所述控制器。所述切换电路包括两第一切换单元和一第二切换单元，两个所述第一切换单元分别与所述主供电源和所述备用电源电连接，并与所述控制器电连接。所述第二切换单元同时与所述主供电源和所述备用电源电连接。所述第一切换单元和所述第二切换单元用于控制所述主供电源与所述负载的通断以及所述备用电源与所述负载的通断。

Description

船用双电源切换控制系统

技术领域

本实用新型涉及电源控制技术领域，具体为船用双电源切换控制系统。

背景技术

船舶电网独立于陆地大型电网，电源来源于柴油发电机，为了保证电源的电压以及频率稳定，电源上会增加一套变频装置，变频电源可以将输入不稳定的电压和频率，转换为稳定的电压和频率输出。在船舶电网中，还会采用两段母线加母联开关组网方式，因为对于变频电源输入而言，经常会采用两路电源输入防止母排切换时，变频电源装置断电。

为了实现两路电源输入，一般有两种方法：一是采用标准的自动切换装置，但是由于自动切换装置体积大，而且直接对开关进行分合闸操作，一般在船舶上极少使用；二是采用控制系统切换模式，现在船舶上应用只有自动切换和手动切换两者模式，自动切换的原理是，检测主电源和备用电源，如果那一路故障，则自动切换至另外一条电源，当检测电源出现故障时，切换系统便无法正常工作，只有通过维修后才可以正常使用，因此，自动切换模式稳定性不强；而手动切换虽然稳定性很高，但是每次需要人为去操作接触器动作，如果操作失误，还会导致系统两路电源同时接通而出现短路的情况。

实用新型内容

本实用新型的一个优势在于提供船用双电源切换控制系统，其中控制器能够根据检测单元自动地切换主供电源和备用电源对负载的供电状态，第二切换单元也能够切换主供电源和备用电源对负载的供电状态，具有两种切换电路的方式。

为达到本实用新型以上至少一个优势，本实用新型提供船用双电源切换控制系统，所述船用双电源切换控制系统被电连接于一主供电源、一备用电源电连接和一负载，所述船用双电源切换控制系统包括：

一控制器，

至少一检测单元，所述检测单元电连接所述主供电源和所述备用电源，并与所述控制器电连接，用于检测所述主供电源和所述备用电源的电信号并传递至所述控制器；和

一切换电路，所述切换电路包括两第一切换单元和一第二切换单元，两个所述第一切换单元分别与所述主供电源和所述备用电源电连接，并与所述控制器电连接，以在所述控制器接收到所述检测单元传递的电信号时，所述控制器对接收到的电信号进行判断，并能够通过所述第一切换单元控制所述主供电源和所述备用电源与所述负载的通断状态；

所述第二切换单元同时与所述主供电源和所述备用电源电连接，用于控制所述主供电源与所述负载的通断以及所述备用电源与所述负载的通断。

根据本实用新型一实施例，所述检测单元的数量被实施为两个，两个所述检测单元被对应电连接于所述主供电源和所述备用电源。

根据本实用新型一实施例，所述检测单元被实施为电压检测单元。

根据本实用新型一实施例，所述切换电路还包括两切换按钮，两个所述切换按钮同时与所述控制器电连接，其中一个所述切换按钮被定义为切换主供电源按钮，另一个所述切换按钮被定义为切换备用电源按钮，以在所述切换主供电源按钮被触发时，所述主供电源与所述负载导通；在所述切换备用电源按钮被触发时，所述备用电源与所述负载导通。

根据本实用新型一实施例，两个所述第一切换单元均被实施为继电器，所述继电器包括一继电开关和一继电线圈，两个所述继电线圈均被电连接于所述控制器，一个所述继电开关被电连接所述主供电源和所述负载，另一个所述继电开关被电连接所述备用电源，以在所述控制器控制对应的所述继电线圈导通时，与该继电线圈对应的所述继电开关闭合，能够控制所述主供电源和所述备用电源对所述负载的通断。

根据本实用新型一实施例，所述第一切换单元还包括一第一三极管，所述第一三极管包括一基极、集电极和发射极，所述基极与所述控制器电连接，所述集电极和所述发射极用于电连接一电源和所述继电线圈，以在所述第一三极管接收到一高电平时，所述第一三极极管导通所述电源和所述继电线圈。

根据本实用新型一实施例，所述第二切换单元被实施为选择开关，所述选择开关能够在第一位置和第二位置之间切换，所述选择开关位于第一位置时，所述主供电源与所述负载导通，所述选择开关位于第二位置时，所述备用电源与所述负载导通。

根据本实用新型一实施例，所述选择开关包括一可活动的第一触点、一第二触点和一第三触点，所述第一触点与所述负载电连接，所述第二触点与所述主供电源电连接并靠近所述主供电源，所述第三触点与所述备用电源电连接，并靠近所述备用电源，以在所述第一触点切换时，能够切换所述主供电源和所述备用电源。

根据本实用新型一实施例，所述第二切换单元还包括一控制开关，所述控制开关被电连接于所述第一触点和所述负载之间，用于控制所述第一触点与所述负载的导通状态。

根据本实用新型一实施例，所述控制开关被实施为第二三极管，所述第二三极管包括一基极、集电极和发射极，所述基极与所述控制器电连接，所述集电极和所述发射极与所述负载和所述第一触点电连接，以在所述第二三极管接收到一低电平时，所述负载和所述第一触点导通。

附图说明

图1示出了本实用新型所述船用双电源切换控制系统的结构示意图。

图2示出了本实用新型所述船用双电源切换控制系统的控制器电路图。

图3示出了本实用新型所述船用双电源切换控制系统中第一三极管的具体电路图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参考图1至图3，依本实用新型一较佳实施例的船用双电源切换控制系统将在以下被详细地阐述。所述船用双电源切换控制系统被电连接于一主供电源800、一备用电源900和一负载700之间，所述船用双电源切换控制系统具有两种方式切换所述主供电源 800和所述备用电源900对所述负载700供电状态。所述船用双电源切换控制系统包括一控制器10、至少一检测单元20、一切换电路30。

所述切换电路30包括两第一切换单元31和一第二切换单元32，两个所述第一切换单元31分别与所述主供电源800和所述备用电源900电连接，并与所述控制器10电连接，用于断开或接通所述主供电源800与所述负载700以及断开或接通所述备用电源900 与所述负载700，以在所述第一切换单元31接收到切换信号时，所述切换电路30能够断开或接通所述主供电源800与所述负载700以及断开或接通所述备用电源900与所述负载700；

其中所述第二切换单元32同时与所述主供电路800、所述备用电源900和所述负载700电连接，用于断开或接通所述主供电源800与所述负载700以及断开或接通所述备用电源900与所述负载700。

所述检测单元20与所述主供电源800和备用电源900电连接，用于检测所述主供电源800和所述备用电源900的电信号，并与所述控制器10电连接；

所述控制器10用于设定第一范围阈值和第二范围阈值，并判断所述主供电源800和所述备用电源900是否处于正常状态。在所述控制器10根据所述检测单元20的电信号判断所述主供电源800的电信号偏离所述第一范围阈值时，所述控制器10发送一切换信号至所述切换电路30，所述切换电路30断开所述主供电源800并接通所述备用电源900；在所述控制器10根据所述检测单元20的电信号判断所述主备用电源900的电信号偏离所述第二范围阈值时，所述控制器10发送一切换信号至所述切换电路30，所述切换电路30断开所述备用电源900并接通所述主供电源800，其中第一范围阈值代表所述主供电源800的电信号是否处于正常状态，当所述主供电源800的电信号异常时，所述控制器10能够根据电信号快速切换，以使所述备用电源900对所述负载700供电，并停止所述主供电源800继续供电，保证所述负载700正常运行。其中第二范围阈值代表所述备用电源900的电信号是否处于正常状态，同理，在所述备用电源900的电信号异常时，所述控制器10能够根据电信号快速切换，以使所述主供电源800对所述负载 700供电，停止所述备用电源900，保证所述负载700正常运行。

并且，所述第二切换单元32分别与所述主供电路800和所述备用电源900电连接，能够单独控制所述主供电源800和所述负载700的断开或接通和所述备用电源900和所述负载700的断开或接通。

所述检测单元20被实施为电流检测单元或电压检测单元，达到检测所述主供电源800和所述备用电源900的电流或电压的目的。

具体地，所述检测单元20的数量被实施为两个，两个所述检测单元20被对应地电连接于所述主供电源800和所述备用电源900。因此，两个所述检测单元20能够发送两个检测数值至所述控制器10，并通过所述控制器10判断两个检测数值与第一范围阈值及第二范围阈值的关系。

所述第一切换单元31被实施为继电器。所述继电器包括一继电开关和一继电线圈，所述继电线圈用于控制所述继电开关的通断状态。两个所述继电开关被对应电连接于所述备用电源900和所述主供电源800，两个所述继电线圈分别被电连接于所述控制器10。具体地，当所述检测单元20检测到所述备用电源900的电信号出现问题时，所述控制器10能够通过所述继电器将所述备用电源900断开，并将所述主供电源800接通至所述负载700，实现电路自动切换的目的；当所述检测单元20检测到所述主供电源800 的电信号出现问题时，所述控制器10能够通过所述继电器将所述主供电源800断开，并将所述备用电源900接通。

所述切换电路还包括两切换按钮，两个所述切换按钮同时与所述控制器10电连接，其中一个所述切换按钮被定义为切换主供电源按钮，另一个所述切换按钮被定义为切换备用电源按钮。即当所述切换主供电源按钮被触发时，所述控制器10接收到一切换主供电源信号，并通过所述第一切换单元31切换至所述主供电源800与所述负载700导通，当所述切换备用电源按钮被触发时，所述控制器10接收到一切换备用信号，并通过所述第一切换单元31切换至备用电源900与所述负载700导通。因此，在所述主供电源800或所述备用电源900需要维护时，能够通过采用所述切换按钮人为地切换所述负载700被供电的状态，便于维护所述主供电源800或所述备用电源900，并且为所述船用双电源切换控制系统提供了一种手动切换方式。

如图1所示，所述第二切换单元被实施为选择开关，所述选择开关能够在第一位置和第二位置之间切换，所述选择开关位于第一位置时，所述主供电源800与所述负载700 导通，所述选择开关位于第二位置时，所述备用电源900与所述负载700导通。所述选择开关只能择一地导通所述主供电源800和所述负载700或所述备用电源900与所述负载700。

采用所述选择开关能够避免所述备用电源900和所述主供电源800同时接通的问题，进而能够避免两路电源同时接通而出现的短路情况，保证对所述负载700稳定供电。

如图1所示，在所述第一切换单元31被实施为继电器的情况下，所述两位选择开关包括一可选择触点的第一触点321、一第二触点322和第三触点323，其中所述第一触点321与所述负载700电连接，所述第二触点电322连接于所述主供电源800，所述第三触点323被电连接于所述备用电源900，并且所述第二触点322靠近所述主供电源 800，所述第三触点323靠近所述备用电源900，以使所述第一触点321与所述第二触点 322导通时，能够将控制所述主供电源800导通的继电器短路，即KM1的继电开关，该继电器无法在控制所述主供电源800的开闭状态，对应地，当所述第一触点321和所述第三触点323导通时，能够将控制所述备用电源900导通的继电器短路，即KM2的继电开关，使得该继电器无法继续控制所述备用电源900的开闭状态。

例如，当所述控制器10出现问题时，所述控制器10无法发出切换电路信号的信号时，此时还能够采用所述第二切换单元32来切换电路，能够解决所述控制器10出现问题而无法切换电路的问题，此时能够采用手动的方式来切换电路，保证所述备用电源900 和所述主供电源800能够稳定切换，从而保证所述备用电源900和所述主供电源800能够对负载700稳定供电。

如图3所示，所述第一切换单元31还包括一第一三极管，所述第一三极管包括一基极、集电极和发射极，所述基极与所述控制器10电连接，所述集电极和所述发射极用于电连接一电源和所述继电线圈，以在所述第一三极管接收到一高电平时，所述第一三极极管导通所述电源和所述继电线圈，从而实现控制所述继电线圈通断的状态。

所述切换电路30还包括一控制开关33，所述控制开关33被电连接于所述第一触点321和所述负载700之间，用于控制所述第一触点321与所述负载700的导通状态。

在所述控制开关33导通的状态下，所述选择开关才能够任意切换所述主供电源800 和所述负载700的断开或接通和所述备用电源900和所述负载700的断开或接通，避免所选择开关将所述第一切换单元31短路，而导致所述控制器10无法自动控制所述备用电源900和所述主供电源800与所述负载700的导通状态。

所述控制开关33被实施为第二三极管，所述第二三极管包括一基极、集电极和发射极，所述基极与所述控制器电连接，所述集电极和所述发射极与所述负载和所述第一触点321电连接，以在所述第二三极管接收到一低电平时，所述负载和所述第一触点321 导通。

这里的所述控制开关33与所述控制器10电连接，在所述控制器10处于正常情况下，所述控制开关33持续接收到高电平，所述控制开关33断开。只有在所述控制器10 出现故障或断电的情况下，所述控制器10停止发射高电平至所述控制开关33，此时，所述第一触点321和所述负载导通。在这种情况下，所述选择开关才能够切换所述主供电源800和所述备用电源900与所述负载700的导通状态。将所述控制器10的状态与所述控制开关33的通断关联，使所述选择开关只有在所述控制器10出现故障的情况下，才能切换所述主供电源800和所述备用电源900与所述负载700的导通状态。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的优势已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.船用双电源切换控制系统，其特征在于，所述船用双电源切换控制系统被电连接于一主供电源、一备用电源电连接和一负载，所述船用双电源切换控制系统包括：

一控制器，

至少一检测单元，所述检测单元电连接所述主供电源和所述备用电源，并与所述控制器电连接，用于检测所述主供电源和所述备用电源的电信号并传递至所述控制器；和

一切换电路，所述切换电路包括两第一切换单元和一第二切换单元，两个所述第一切换单元分别与所述主供电源和所述备用电源电连接，并与所述控制器电连接，以在所述控制器接收到所述检测单元传递的电信号时，所述控制器对接收到的电信号进行判断，并能够通过所述第一切换单元控制所述主供电源和所述备用电源与所述负载的通断状态；

所述第二切换单元同时与所述主供电源、所述备用电源和所述负载电连接，用于控制所述主供电源与所述负载的通断以及所述备用电源与所述负载的通断。

2.根据权利要求1所述船用双电源切换控制系统，其特征在于，所述检测单元的数量被实施为两个，两个所述检测单元被对应电连接于所述主供电源和所述备用电源。

3.根据权利要求1所述船用双电源切换控制系统，其特征在于，所述检测单元被实施为电压检测单元。

4.根据权利要求1所述船用双电源切换控制系统，其特征在于，所述切换电路还包括两切换按钮，两个所述切换按钮同时与所述控制器电连接，其中一个所述切换按钮被定义为切换主供电源按钮，另一个所述切换按钮被定义为切换备用电源按钮，以在所述切换主供电源按钮被触发时，所述主供电源与所述负载导通；在所述切换备用电源按钮被触发时，所述备用电源与所述负载导通。

5.根据权利要求1所述船用双电源切换控制系统，其特征在于，两个所述第一切换单元均被实施为继电器，所述继电器包括一继电开关和一继电线圈，两个所述继电线圈均被电连接于所述控制器，一个所述继电开关被电连接所述主供电源和所述负载，另一个所述继电开关被电连接所述备用电源，以在所述控制器控制对应的所述继电线圈导通时，与该继电线圈对应的所述继电开关闭合，能够控制所述主供电源和所述备用电源对所述负载的通断。

6.根据权利要求5所述船用双电源切换控制系统，其特征在于，所述第一切换单元还包括一第一三极管，所述第一三极管包括一基极、集电极和发射极，所述基极与所述控制器电连接，所述集电极和所述发射极用于电连接一电源和所述继电线圈，以在所述第一三极管接收到一高电平时，所述第一三极极管导通所述电源和所述继电线圈。

7.根据权利要求6所述船用双电源切换控制系统，其特征在于，所述第二切换单元被实施为选择开关，所述选择开关能够在第一位置和第二位置之间切换，所述选择开关位于第一位置时，所述主供电源与所述负载导通，所述选择开关位于第二位置时，所述备用电源与所述负载导通。

8.根据权利要求7所述船用双电源切换控制系统，其特征在于，所述选择开关包括一可活动的第一触点、一第二触点和一第三触点，所述第一触点与所述负载电连接，所述第二触点与所述主供电源电连接并靠近所述主供电源，所述第三触点与所述备用电源电连接，并靠近所述备用电源，以在所述第一触点切换时，能够切换所述主供电源和所述备用电源。

9.根据权利要求8所述船用双电源切换控制系统，其特征在于，所述第二切换单元还包括一控制开关，所述控制开关被电连接于所述第一触点和所述负载之间，用于控制所述第一触点与所述负载的导通状态。

10.根据权利要求9所述船用双电源切换控制系统，其特征在于，所述控制开关被实施为第二三极管，所述第二三极管包括一基极、集电极和发射极，所述基极与所述控制器电连接，所述集电极和所述发射极与所述负载和所述第一触点电连接，以在所述第二三极管接收到一低电平时，所述负载和所述第一触点导通。

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