CN219018531U - 一种不间断供电的电源自动切换电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种不间断供电的电源自动切换电路，包括：不间断电源UPS的直流输入端通过第一控制开关QF1与直流电源的出线端连接，不间断电源UPS的交流输出端通过第五控制开关QF5与负载连接；双电源自动切换开关ATS的交流输入端通过第二控制开关QF2与一交流电源的出线端连接，且通过第三控制开关QF3与另一交流电源的出线端连接，双电源自动切换开关ATS的交流输出端通过第四控制开关QF4与不间断电源UPS的交流输入端连接；第一控制开关QF1、第二控制开关QF2、第三控制开关QF3、第四控制开关QF4和第五控制开关QF5分别与控制器MCU连接。本实用新型提高了系统运行时的可靠性和电源供电的可靠性。

Description

一种不间断供电的电源自动切换电路

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种不间断供电的电源自动切换电路。

背景技术

目前，对于空调设备的供电，考虑到供电的稳定性和安全性，往往采用不间断电源方案对空调设备进行供电。

现有的不间断电源方案大多是通过UPS(Uninterruptible Power System，不间断电源)或者ATS(Automatic Transfer Switch，双电源自动切换开关)进行双电源或多电源之间的自动切换，存在的问题是：单独使用UPS或者ATS作为电源切换器件时，当电源切换器件本身发生故障或者更换时需要停机处理，使得存在掉电时段，这对于一些对电源供应要求很高的场合，比如数据中心是无法接受的。

因此，需要对现有技术进行改进。

以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

实用新型内容

本实用新型提供一种不间断供电的电源自动切换电路，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：

一种不间断供电的电源自动切换电路，包括：直流电源、两个交流电源、不间断电源UPS、双电源自动切换开关ATS和控制器MCU；其中，

所述不间断电源UPS的直流输入端通过第一控制开关QF1与所述直流电源的出线端连接，所述不间断电源UPS的交流输出端通过第五控制开关QF5与负载连接；

所述双电源自动切换开关ATS的交流输入端通过第二控制开关QF2与一所述交流电源的出线端连接，且通过第三控制开关QF3与另一所述交流电源的出线端连接，所述双电源自动切换开关ATS的交流输出端通过第四控制开关QF4与所述不间断电源UPS的交流输入端连接；

所述第一控制开关QF1、第二控制开关QF2、第三控制开关QF3、第四控制开关QF4和第五控制开关QF5分别与所述控制器MCU连接。

进一步地，所述不间断供电的电源自动切换电路，还包括第一开关电源板P1和第二开关电源板P2；

所述第一开关电源板P1的输入端连接在所述第二控制开关QF2与所述双电源自动切换开关ATS的交流输入端之间，所述第一开关电源板P1的输出端与所述控制器MCU连接；

所述第二开关电源板P2的输入端连接在所述第三控制开关QF3与所述双电源自动切换开关ATS的交流输入端之间，所述第二开关电源板P2的输出端与所述控制器MCU连接。

进一步地，所述不间断供电的电源自动切换电路，还包括第三开关电源板P3；

所述第三开关电源板P3的输入端连接在所述第五控制开关QF5与负载之间，所述第三开关电源板P3的输出端与所述控制器MCU连接。

进一步地，所述不间断供电的电源自动切换电路，还包括第六控制开关QF6；

所述第六控制开关QF6的输入端连接在所述双电源自动切换开关ATS的交流输出端与所述第四控制开关QF4的输入端之间，所述第六控制开关QF6的输出端连接在所述第五控制开关QF5与负载之间。

进一步地，所述不间断供电的电源自动切换电路中，所述第一控制开关QF1、第二控制开关QF2、第三控制开关QF3、第四控制开关QF4、第五控制开关QF5和第六控制开关QF6均为断路器。

进一步地，所述不间断供电的电源自动切换电路中，所述控制器MCU分别与所述第四控制开关QF4的脱扣器SHT1、第五控制开关QF5的脱扣器SHT2和第六控制开关QF6的脱扣器SHT3连接；

所述控制器MCU分别与所述第四控制开关QF4的合闸线圈YC1、第五控制开关QF5的合闸线圈YC2和第六控制开关QF6的合闸线圈YC3连接。

进一步地，所述不间断供电的电源自动切换电路中，所述第四控制开关QF4的脱扣器SHT1、第五控制开关QF5的脱扣器SHT2和第六控制开关QF6的脱扣器SHT3为励磁脱扣器或欠压脱扣器。

进一步地，所述不间断供电的电源自动切换电路中，所述第一开关电源板P1和所述第二开关电源板P2为AC380V转DC24V的开关电源板。

进一步地，所述不间断供电的电源自动切换电路中，所述第三开关电源板P3为AC380V转DC24V的开关电源板。

进一步地，所述不间断供电的电源自动切换电路中，所述直流电源为储能设备电源，所述交流电源为市电电源。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种不间断供电的电源自动切换电路，通过将不间断电源UPS和双电源自动切换开关ATS一同作为电源切换器件进行多电源之间的自动切换，使得当其中某一电源切换器件本身发生故障或者更换时，可仍由另一电源切换器件保证不间断供电，避免因停机带来的不良影响，提高了系统运行时的可靠性，同时多路不同的电源供电起到了供电备份的作用，可提高电源供电的可靠性，具有非常值得采纳与推广的意义。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种不间断供电的电源自动切换电路的电路原理示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种不间断供电的电源自动切换电路的电路原理示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种不间断供电的电源自动切换电路的电路原理示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种不间断供电的电源自动切换电路的电路原理示意图。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本实用新型的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

有鉴于上述现有的不间断电源技术存在的缺陷，本申请人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以希望创设能够解决现有技术中缺陷的技术，使得不间断电源技术更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

请参考图1，本实用新型实施例提供一种不间断供电的电源自动切换电路，其特征在于，包括：直流电源、两个交流电源、不间断电源UPS、双电源自动切换开关ATS和控制器MCU；其中，

所述不间断电源UPS的直流输入端通过第一控制开关QF1与所述直流电源的出线端连接，所述不间断电源UPS的交流输出端通过第五控制开关QF5与负载连接；

所述双电源自动切换开关ATS的交流输入端通过第二控制开关QF2与一所述交流电源的出线端连接，且通过第三控制开关QF3与另一所述交流电源的出线端连接，所述双电源自动切换开关ATS的交流输出端通过第四控制开关QF4与所述不间断电源UPS的交流输入端连接；

所述第一控制开关QF1、第二控制开关QF2、第三控制开关QF3、第四控制开关QF4和第五控制开关QF5分别与所述控制器MCU连接，且通断均受所述控制器MCU的控制。

需要说明的是，针对现有技术中单独使用不间断电源UPS或者双电源自动切换开关ATS作为电源切换器件进行双电源或多电源之间的自动切换，从而存在的当电源切换器件本身发生故障或者更换时需要停机处理的问题，本实施例提出了将不间断电源UPS和双电源自动切换开关ATS一同作为电源切换器件的方案，结合不间断电源UPS和双电源自动切换开关ATS的特性，具体是通过双电源自动切换开关ATS为两路交流电源切换，切换过程中会有1-2S的掉电时间，不间断电源UPS则为一路直流电源和两路交流电源中的其中一路交流电源切换，最终使得其中某一电源切换器件本身发生故障或者更换时，可仍由另一电源切换器件保证切换过程可持续不间断的输出。即，只要三路电源中有一路电源正常供电，便可保证整个供电系统的电源不间断供应。

所述第一控制开关QF1、第二控制开关QF2、第三控制开关QF3作为整个系统电源输入的保护装置，所述第四控制开关QF4和第五控制开关QF5作为整个系统电源输出的保护装置，由此输出电源向负载实现供电。

另外，所述直流电源和所述交流电源的电源类型均不限；所述直流电源只要是能输出直流电即可，比如可以为储能设备电源；所述交流电源只要是能输出交流电即可，比如市电电源、油机发电。为了便于区分，两个所述交流电源则分别可为市电电源A和市电电源B。

请再次参考图1，在本实施例中，所述第一控制开关QF1、第二控制开关QF2、第三控制开关QF3、第四控制开关QF4和第五控制开关QF5均可为断路器。

所述控制器MCU分别与所述第四控制开关QF4的脱扣器SHT1、所述第五控制开关QF5的脱扣器SHT2、所述第四控制开关QF4的合闸线圈YC1和所述第五控制开关QF5的合闸线圈YC2连接。

需要说明的是，所述控制器MCU向所述第四控制开关QF4的脱扣器SHT1、所述第五控制开关QF5的脱扣器SHT2发出指令，可实现对所述第四控制开关QF4和所述第五控制开关QF5的脱扣控制，所述控制器MCU向所述第四控制开关QF4的合闸线圈YC1和所述第五控制开关QF5的合闸线圈YC2发出指令，可实现对所述第四控制开关QF4和所述第五控制开关QF5的合闸控制。

在本实施例中，所述第四控制开关QF4的脱扣器SHT1和所述第五控制开关QF5的脱扣器SHT2不限于励磁脱扣器，也可以为欠压脱扣器。

请参考图2，在本实施例中，所述不间断供电的电源自动切换电路，还包括第六控制开关QF6；

所述第六控制开关QF6的输入端连接在所述双电源自动切换开关ATS的交流输出端与所述第四控制开关QF4的输入端之间，所述第六控制开关QF6的输出端连接在所述第五控制开关QF5与负载之间；

所述第六控制开关QF6与所述控制器MCU连接，且通断均受所述控制器MCU的控制。

需要说明的是，考虑到当所述不间断电源UPS故障时，供电系统将无法向负载供电，为此，本实施例增加了所述第六控制开关QF6，所述第六控制开关QF6作为所述不间断电源UPS故障或者检修时向负载供电的切换器件。具体地，当所述不间断电源UPS正常时，所述第六控制开关QF6是断开的，而当所述不间断电源UPS故障或者检修时，供电系统将自动切换为旁路供电，即所述控制器MCU将控制所述第六控制开关QF6导通，从而供电系统可走所述第六控制开关QF6所在的通路向负载供电。

请再次参考图2，在本实施例中，所述第六控制开关QF6也可为断路器。

所述控制器MCU分别与所述第六控制开关QF6的脱扣器SHT3和所述第六控制开关QF6的合闸线圈YC3连接。

需要说明的是，所述控制器MCU向所述第六控制开关QF6的脱扣器SHT3发出指令，可实现对所述第六控制开关QF6的脱扣控制，所述控制器MCU向所述第六控制开关QF6的合闸线圈YC3发出指令，可实现对所述第六控制开关QF6的合闸控制。

可以理解的是，同样地，所述第六控制开关QF6的脱扣器SHT3不限于励磁脱扣器，也可以为欠压脱扣器。

在本实施例中，当所述不间断电源UPS故障时，故障信息将发给所述控制器MCU，所述控制器MCU接收到信息后将控制所述第四控制开关QF4的脱扣器SHT1和所述第五控制开关QF5的脱扣器SHT2，实现所述第四控制开关QF4和所述第五控制开关QF5的脱扣，断开所述不间断电源UPS与所述双电源自动切换开关ATS的交流输出端和负载的连接；断开所述第四控制开关QF4和所述第五控制开关QF5后，所述控制器MCU将控制所述第六控制开关QF6的合闸线圈YC3连接，实现所述第六控制开关QF6合闸，接通所述双电源自动切换开关ATS交流输出端与负载的连接，实现电源供应的切换，故障未消除时，所述控制器MCU将持续向所述第四控制开关QF4的脱扣器SHT1和所述第五控制开关QF5的脱扣器SHT2发出指令，所述第四控制开关QF4和QF5将无法通过手动合闸，这将避免所述第四控制开关QF4、所述第五控制开关QF5、所述第六控制开关QF6同时合闸造成电源回路短路，实现电气互锁；同样地，当所述不间断电源UPS需要更换检修时，可通过上述控制断开所述不间断电源UPS与主回路的连接，同时断开第一控制开关QF1，即可实现所述不间断电源UPS断电检修及更换，且不影响系统的运行；当所述不间断电源UPS故障清除或者检修更换完毕时，由所述控制器MCU向所述第六控制开关QF6的脱扣器SHT3发出指令，实现所述第六控制开关QF6的脱扣，断开所述双电源自动切换开关ATS的交流输出端与负载的连接，此后所述控制器MCU向所述第四控制开关QF4的合闸线圈YC1和所述第五控制开关QF5的合闸线圈YC2发出指令，实现所述第四控制开关QF4和所述第五控制开关QF5合闸，把所述不间断电源UPS接入主回路中，实现电源供应切换，同样地，当所述不间断电源UPS正常运行时，所述控制器MCU将持续向所述第六控制开关QF6的脱扣器SHT3发出指令，所述第六控制开关QF6将无法通过手动合闸，避免所述第四控制开关QF4、所述第五控制开关QF5、所述第六控制开关QF6同时合闸造成电源回路短路，实现电气互锁。

而当所述双电源自动切换开关ATS故障或者需要更换时，只需要手动将所述第二控制开关QF2、所述第三控制开关QF3、所述第四控制开关QF4同时断开，电源供应将由所述不间断电源UPS自动切换为储能设备电源，系统可正常运行。

请参考图3，在本实施例中，所述不间断供电的电源自动切换电路，还包括第一开关电源板P1和第二开关电源板P2；

所述第一开关电源板P1的输入端连接在所述第二控制开关QF2与所述双电源自动切换开关ATS的交流输入端之间，所述第一开关电源板P1的输出端与所述控制器MCU连接；

所述第二开关电源板P2的输入端连接在所述第三控制开关QF3与所述双电源自动切换开关ATS的交流输入端之间，所述第二开关电源板P2的输出端与所述控制器MCU连接。

需要说明的是，所述第一开关电源板P1和所述第二开关电源板P2均是在所述双电源自动切换开关ATS的前端取电，即其输出将不受所述双电源自动切换开关ATS切换动作的影响，只要保证市电电源A或者市电电源B有电，即可保证所述控制器MCU有电。

请参考图4，在本实施例中，所述不间断供电的电源自动切换电路，还包括第三开关电源板P3；

所述第三开关电源板P3的输入端连接在所述第五控制开关QF5与负载之间，所述第三开关电源板P3的输出端与所述控制器MCU连接。

需要说明的是，当市电电源A和市电电源B同时掉电或者故障时，由于所述第三开关电源板P3是在所述不间断电源UPS的后端取电，此时仍可由所述不间断电源UPS的交流输出端为其提供电源输入，即可保证所述控制器MCU有电。同理，当不间断电源UPS或者储能设备电源掉电或者故障时，由于所述第一开关电源板P1、第二开关电源板P2均是在所述双电源自动切换开关ATS的前端取电，此时可由市电电源A或者市电电源B为其提供电源输入，即可保证所述控制器MCU一直有电，能有效执行所述第六控制开关QF6的合闸和脱扣动作。所述第一开关电源板P1、第二开关电源板P2和第三开关电源板P3的同时存在使得只有当市电电源A、市电电源B、所述不间断电源UPS或者储能设备电源同时失效时，所述控制器MCU才会掉电，大大增强了对控制器MCU的供电稳定性。

在本实施例中，所述第一开关电源板P1、所述第二开关电源板P2和所述第三开关电源板P3均可为AC380V转DC24V的开关电源板，不限于具体转换数值。

尽管本文中较多的使用了直流电源、交流电源、不间断电源UPS、双电源自动切换开关ATS和控制器MCU等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

本实用新型实施例提供的一种不间断供电的电源自动切换电路，通过将不间断电源UPS和双电源自动切换开关ATS一同作为电源切换器件进行多电源之间的自动切换，使得当其中某一电源切换器件本身发生故障或者更换时，可仍由另一电源切换器件保证不间断供电，避免因停机带来的不良影响，提高了系统运行时的可靠性，同时多路不同的电源供电起到了供电备份的作用，可提高电源供电的可靠性，具有非常值得采纳与推广的意义。

综上所述，在阅读本详细公开内容之后，本领域技术人员可以明白，前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本申请意图囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改旨在由本申请提出，并且在本申请的示例性实施例的精神和范围内。

此外，本申请中的某些术语已被用于描述本申请的实施例。例如，“一个实施例”，“实施例”和/或“一些实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征，结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。因此，可以强调并且应当理解，在本说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定都指代相同的实施例。此外，特定特征，结构或特性可以在本申请的一个或多个实施例中适当地组合。

应当理解，在本申请的实施例的前述描述中，为了帮助理解一个特征，出于简化本申请的目的，本申请将各种特征组合在单个实施例、附图或其描述中。然而，这并不是说这些特征的组合是必须的，本领域技术人员在阅读本申请的时候完全有可能将其中一部分特征提取出来作为单独的实施例来理解。也就是说，本申请中的实施例也可以理解为多个次级实施例的整合。而每个次级实施例的内容在于少于单个前述公开实施例的所有特征的时候也是成立的。

本文引用的每个专利，专利申请，专利申请的出版物和其他材料，例如文章，书籍，说明书，出版物，文件，物品等，可以通过引用结合于此。用于所有目的的全部内容，除了与其相关的任何起诉文件历史，可能与本文件不一致或相冲突的任何相同的，或者任何可能对权利要求的最宽范围具有限制性影响的任何相同的起诉文件历史。现在或以后与本文件相关联。举例来说，如果在与任何所包含的材料相关联的术语的描述、定义和/或使用与本文档相关的术语、描述、定义和/或之间存在任何不一致或冲突时，使用本文件中的术语为准。

最后，应理解，本文公开的申请的实施方案是对本申请的实施方案的原理的说明。其他修改后的实施例也在本申请的范围内。因此，本申请披露的实施例仅仅作为示例而非限制。本领域技术人员可以根据本申请中的实施例采取替代配置来实现本申请中的申请。因此，本申请的实施例不限于申请中被精确地描述过的实施例。

Claims (10)

1.一种不间断供电的电源自动切换电路，其特征在于，包括：直流电源、两个交流电源、不间断电源UPS、双电源自动切换开关ATS和控制器MCU；其中，

所述不间断电源UPS的直流输入端通过第一控制开关QF1与所述直流电源的出线端连接，所述不间断电源UPS的交流输出端通过第五控制开关QF5与负载连接；

所述双电源自动切换开关ATS的交流输入端通过第二控制开关QF2与一所述交流电源的出线端连接，且通过第三控制开关QF3与另一所述交流电源的出线端连接，所述双电源自动切换开关ATS的交流输出端通过第四控制开关QF4与所述不间断电源UPS的交流输入端连接；

所述第一控制开关QF1、第二控制开关QF2、第三控制开关QF3、第四控制开关QF4和第五控制开关QF5分别与所述控制器MCU连接。

2.根据权利要求1所述的不间断供电的电源自动切换电路，其特征在于，还包括第一开关电源板P1和第二开关电源板P2；

所述第一开关电源板P1的输入端连接在所述第二控制开关QF2与所述双电源自动切换开关ATS的交流输入端之间，所述第一开关电源板P1的输出端与所述控制器MCU连接；

所述第二开关电源板P2的输入端连接在所述第三控制开关QF3与所述双电源自动切换开关ATS的交流输入端之间，所述第二开关电源板P2的输出端与所述控制器MCU连接。

3.根据权利要求1或2所述的不间断供电的电源自动切换电路，其特征在于，还包括第三开关电源板P3；

所述第三开关电源板P3的输入端连接在所述第五控制开关QF5与负载之间，所述第三开关电源板P3的输出端与所述控制器MCU连接。

4.根据权利要求1所述的不间断供电的电源自动切换电路，其特征在于，还包括第六控制开关QF6；

所述第六控制开关QF6的输入端连接在所述双电源自动切换开关ATS的交流输出端与所述第四控制开关QF4的输入端之间，所述第六控制开关QF6的输出端连接在所述第五控制开关QF5与负载之间。

5.根据权利要求4所述的不间断供电的电源自动切换电路，其特征在于，所述第一控制开关QF1、第二控制开关QF2、第三控制开关QF3、第四控制开关QF4、第五控制开关QF5和第六控制开关QF6均为断路器。

6.根据权利要求5所述的不间断供电的电源自动切换电路，其特征在于，所述控制器MCU分别与所述第四控制开关QF4的脱扣器SHT1、第五控制开关QF5的脱扣器SHT2和第六控制开关QF6的脱扣器SHT3连接；

所述控制器MCU分别与所述第四控制开关QF4的合闸线圈YC1、第五控制开关QF5的合闸线圈YC2和第六控制开关QF6的合闸线圈YC3连接。

7.根据权利要求6所述的不间断供电的电源自动切换电路，其特征在于，所述第四控制开关QF4的脱扣器SHT1、第五控制开关QF5的脱扣器SHT2和第六控制开关QF6的脱扣器SHT3为励磁脱扣器或欠压脱扣器。

8.根据权利要求2所述的不间断供电的电源自动切换电路，其特征在于，所述第一开关电源板P1和所述第二开关电源板P2为AC380V转DC24V的开关电源板。

9.根据权利要求3所述的不间断供电的电源自动切换电路，其特征在于，所述第三开关电源板P3为AC380V转DC24V的开关电源板。

10.根据权利要求1所述的不间断供电的电源自动切换电路，其特征在于，所述直流电源为储能设备电源，所述交流电源为市电电源。

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