專利名稱：主備逆變電源切換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電源切換裝置，更確切地說是涉及一種當(dāng)主逆變電源出現(xiàn)故障時(shí)，能安全可靠地切換到備用逆變電源的主備逆變電源切換器方面的發(fā)明。
背景技術(shù)：
在中小型獨(dú)立供電網(wǎng)中，為了提高供電的可靠性，往往會(huì)使用主備兩臺(tái)電源。在其中一臺(tái)逆變電源出現(xiàn)問題時(shí)，常規(guī)做法是使用機(jī)械式繼電器進(jìn)行自動(dòng)切換到另一臺(tái)電源，以此來保證供電的連續(xù)，但機(jī)械式繼電器切換時(shí)間長，無法做到零周期切換。所以在對(duì)供電質(zhì)量要求高的情況下，需使用固態(tài)繼電器來進(jìn)行切換；但由于兩臺(tái)獨(dú)立的逆變電源往往輸出相位不同，因此在切換過程中，如果一臺(tái)沒有完全切斷而將另一臺(tái)接通是非常危險(xiǎn)的，這樣就需要設(shè)計(jì)一種可以控制固態(tài)繼電器可靠切換控制電路。
由此可見，上述現(xiàn)有的電源切換裝置仍存在有諸多的缺陷，而丞待加以改進(jìn)。
有鑒于上述現(xiàn)有的電源切換裝置存在的缺陷，本設(shè)計(jì)人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年，積有豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種改進(jìn)成型結(jié)構(gòu)的主備逆變電源切換器，能夠改進(jìn)一般市面上現(xiàn)有常規(guī)電源切換裝置的成型結(jié)構(gòu)，使其更具有競(jìng)爭(zhēng)性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本實(shí)用新型。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的主要技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有的電源切換裝置存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的主備逆變電源切換器，使其在控制固態(tài)繼電器進(jìn)行切換時(shí)快速、安全、可靠，能自動(dòng)控制主備逆變電源的切換。
本實(shí)用新型解決其主要技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本實(shí)用新型提出的主備逆變電源切換器，其特征在于由電源電壓信號(hào)采集電路采集主、備逆變電源輸出電壓，蓄電池電壓信號(hào)采集電路采集蓄電池電壓，將采集到的電壓送至電源狀態(tài)智能判斷電路與設(shè)置的正常電壓進(jìn)行比較分析判斷后，將當(dāng)前信號(hào)電壓送延時(shí)互鎖驅(qū)動(dòng)電路，延時(shí)互鎖驅(qū)動(dòng)電路控制固態(tài)繼電器及逆變電源的輸出構(gòu)成。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題還可以采用以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前所述的電源電壓信號(hào)采集電路由二極管構(gòu)成三相整流橋和分壓電阻組成。
前所述的蓄電池電壓信號(hào)采集電路由電阻、光電耦合器和運(yùn)算放大器組成。
前所述的延時(shí)互鎖驅(qū)動(dòng)電路為兩路，一路由電阻、電容、三極管Q6、Q7、比較器A及電阻、三極管Q9、Q10組成的驅(qū)動(dòng)電路；另一路由電阻、電容、三極管Q11、比較器B及電阻、三極管Q13、Q14組成驅(qū)動(dòng)電路。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型由于采用上述技術(shù)方案，使用模擬電路判斷控制，用延時(shí)互鎖驅(qū)動(dòng)電路，使兩臺(tái)逆變電源的切換非常安全可靠；由于開關(guān)器件采用的固態(tài)繼電器沒有機(jī)械觸點(diǎn)，可以比常規(guī)繼電器更快速閉合、關(guān)斷，而且更安全可靠，適用范圍更廣。
本實(shí)用新型在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、使用的實(shí)用性及成本效益上，確實(shí)完全符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需，并且所揭露的結(jié)構(gòu)是前所未有的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，其未見于任何刊物，在申請(qǐng)前更未見有相同的結(jié)構(gòu)特征公知、公用在先，且市面上亦未見有類似的產(chǎn)品，而確實(shí)具有新穎性。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)確比現(xiàn)有的電源切換裝置更具技術(shù)進(jìn)步性，且其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征及更能亦遠(yuǎn)非現(xiàn)有的電源切換裝置所可比擬，較現(xiàn)有的電源切換裝置更具有技術(shù)上進(jìn)步，并具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，而確實(shí)具有創(chuàng)造性。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)人研究此類產(chǎn)品已有十?dāng)?shù)年的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于現(xiàn)有的電源切換裝置所存在的問題及缺陷相當(dāng)了解，而本實(shí)用新型既是根據(jù)上述缺陷研究開發(fā)而創(chuàng)設(shè)的，其確實(shí)能達(dá)到預(yù)期的目的及功效，不但在空間型態(tài)上確屬創(chuàng)新，而且較現(xiàn)有的電源切換裝置確屬具有相當(dāng)?shù)脑鲞M(jìn)功效，且較現(xiàn)有習(xí)知產(chǎn)品更具有技術(shù)進(jìn)步性及實(shí)用性，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的優(yōu)良功效，而確實(shí)具有實(shí)用性。
綜上所述，本實(shí)用新型在空間型態(tài)上確屬創(chuàng)新，并較現(xiàn)有產(chǎn)品具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，且結(jié)構(gòu)簡單，適于實(shí)用，具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價(jià)值。其在技術(shù)發(fā)展空間有限的領(lǐng)域中，不論在結(jié)構(gòu)上或功能上皆有較大的改進(jìn)，且在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，而確實(shí)具有增進(jìn)的功效，從而更加適于實(shí)用，誠為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上述說明僅為本實(shí)用新型技術(shù)方案特征部份的概述，為使專業(yè)技術(shù)人員能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。
本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1是本實(shí)用新型主備逆變電源切換器的電路方框圖。
圖2是本實(shí)用新型主備逆變電源切換器的電源電壓采樣電路圖。
圖3是本實(shí)用新型主備逆變電源切換器的蓄電池電壓采樣電路圖。
圖4是本實(shí)用新型主備逆變電源切換器的延時(shí)互鎖驅(qū)動(dòng)電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提出的其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
請(qǐng)參閱圖1所示，本實(shí)用新型主備逆變電源切換器通過電源電壓信號(hào)及蓄電池電壓信號(hào)采集電路采集到主逆變電源輸出電壓、備逆變電源輸出電壓和蓄電池電壓；再由電源狀態(tài)智能判斷電路對(duì)采集到的逆變電源和蓄電池電壓進(jìn)行分析，判斷出當(dāng)前的逆變器的工作狀態(tài)和蓄電池當(dāng)前狀態(tài)。如果蓄電池狀態(tài)不正常，本電路將不判斷主逆變電源和備逆變電源狀態(tài)。如果蓄電池正常，而主逆變電源故障、備逆變電源正常，電源狀態(tài)智能判斷電路將輸出切換信號(hào)。如果蓄電池正常，而主備逆變電源都不正常，電源狀態(tài)智能判斷電路將不會(huì)輸出切換信號(hào)；延時(shí)互鎖驅(qū)動(dòng)電路接收的電源狀態(tài)智能判斷電路判切換號(hào)后，驅(qū)動(dòng)電路會(huì)輸出一個(gè)關(guān)斷信號(hào)給連接有主逆變電源的固態(tài)繼電器，使其關(guān)斷，經(jīng)過一段延時(shí)時(shí)間后，驅(qū)動(dòng)電路會(huì)輸出一個(gè)閉和信號(hào)給連接有備用逆變電源的固態(tài)繼電器，使其閉和；根據(jù)進(jìn)行判斷，并對(duì)延時(shí)互鎖驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行控制當(dāng)前主備逆變電源工作狀態(tài)、蓄電池狀態(tài)和固態(tài)繼電器狀態(tài)進(jìn)行LED指示。
本實(shí)用新型的電源電壓和蓄電池電壓采集電路如附圖2，逆變電源的三相交流電壓經(jīng)過6只二極管整流后得到高壓直流波動(dòng)信號(hào)，再經(jīng)過電阻R1、R2分壓后得到低壓直流波動(dòng)信號(hào)，這個(gè)低壓直流波動(dòng)信號(hào)傳送到電源狀態(tài)智能判斷電路進(jìn)行分析；如圖3，蓄電池的高壓直流信號(hào)通過由電阻R3、R4、R5、R6、R7、光電偶合器和運(yùn)算放大器構(gòu)成的線性光耦電路后隔離轉(zhuǎn)換成為低壓直流信號(hào)傳送到電源狀態(tài)智能判斷電路進(jìn)行分析。
本實(shí)用新型的電源狀態(tài)智能判斷方法將采集到的蓄電池轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)，和設(shè)置的正常電壓信號(hào)進(jìn)行比較，判斷蓄電池狀態(tài)是否正常；如果蓄電池正常，再將采集到主備逆變電源轉(zhuǎn)換的信號(hào)，和設(shè)置的正常信號(hào)，通過比較器進(jìn)行比較，判斷逆變電源當(dāng)前工作狀態(tài)是否正常，逆變電源狀態(tài)不正常就會(huì)判斷另一路逆變電源狀態(tài)是否正常，如果另一路逆變電源狀態(tài)正常則輸出切換信號(hào)，如果另一路逆變電源狀態(tài)不正常則不輸出切換信號(hào)；如果蓄電池狀態(tài)不正常，本電路將不判斷主備逆變電源的狀態(tài)。
本實(shí)用新型的延時(shí)互鎖驅(qū)動(dòng)電路如附圖4，當(dāng)電源狀態(tài)智能判斷電路輸出由備逆變電源切換到主逆變電源的切換信號(hào)后，圖4中A點(diǎn)為高電平，通過R17使Q6導(dǎo)通，使Q7、Q8截止，由于Q7截止電流通過電阻R20向電容C4進(jìn)行充電，C點(diǎn)電壓開始上升，經(jīng)過一段時(shí)間(即延時(shí)時(shí)間)后，C點(diǎn)電壓上升到高于D點(diǎn)(既電阻R21與R22的分壓點(diǎn))電壓，比較器A翻轉(zhuǎn)輸出高電平，通過由R23、R25、Q9、Q10組成的驅(qū)動(dòng)電路對(duì)連接主逆變電源的固態(tài)繼電器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，同時(shí)由于A點(diǎn)為高電平，通過R47使Q12導(dǎo)通，對(duì)由R46、R48、Q13、Q14組成的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行關(guān)斷，輸出對(duì)連接備逆變電源的固態(tài)繼電器進(jìn)行關(guān)斷，由于產(chǎn)生連接主逆變電源的驅(qū)動(dòng)信號(hào)會(huì)經(jīng)過延時(shí)時(shí)間，而產(chǎn)生對(duì)關(guān)斷備逆變電源的關(guān)斷信號(hào)卻幾乎沒有延時(shí)時(shí)間，可以做到先關(guān)斷備逆變電源的連接后連接主逆變電源，使由備逆變電源切換到主逆變電源的切換十分可靠；當(dāng)電源狀態(tài)智能判斷電路輸出由主逆變電源切換到備逆變電源的切換信號(hào)后，圖4中A點(diǎn)為低電平，Q11、Q12截止，由于Q11截止電流通過電阻R43向電容C10進(jìn)行充電，E點(diǎn)電壓開始上升，經(jīng)過一段時(shí)間(即延時(shí)時(shí)間)后，E點(diǎn)電壓上升到高于F點(diǎn)(既電阻R44與R45的分壓點(diǎn))電壓，比較器B翻轉(zhuǎn)輸出高電平，通過由R46、R48、Q13、Q14組成的驅(qū)動(dòng)電路對(duì)連接備逆變電源的固態(tài)繼電器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，同時(shí)由于A點(diǎn)為低電平，Q6截止，Q8導(dǎo)通，對(duì)由R23、R25、Q9、Q10組成的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行關(guān)斷，輸出對(duì)連接主逆變電源的固態(tài)繼電器進(jìn)行關(guān)斷，由于產(chǎn)生連接備逆變電源的驅(qū)動(dòng)信號(hào)會(huì)經(jīng)過延時(shí)時(shí)間，而產(chǎn)生對(duì)關(guān)斷主逆變電源的關(guān)斷信號(hào)卻幾乎沒有延時(shí)時(shí)間，可以做到先關(guān)斷主逆變電源的連接后連接備逆變電源，使由主逆變電源切換到備逆變電源的切換也十分可靠。
以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種主備逆變電源切換器，其特征在于由電源電壓信號(hào)采集電路采集主、備逆變電源輸出電壓，蓄電池電壓信號(hào)采集電路采集蓄電池電壓，將采集到的電壓送至電源狀態(tài)智能判斷電路與設(shè)置的正常電壓進(jìn)行比較分析判斷后，將當(dāng)前信號(hào)電壓送延時(shí)互鎖驅(qū)動(dòng)電路，延時(shí)互鎖驅(qū)動(dòng)電路控制固態(tài)繼電器及逆變電源的輸出構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主備逆變電源切換器，其特征在于其中所述的電源電壓信號(hào)采集電路由二極管構(gòu)成三相整流橋和分壓電阻組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的主備逆變電源切換器，其特征在于其中所述的蓄電池電壓信號(hào)采集電路由電阻、光電耦合器和運(yùn)算放大器組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的主備逆變電源切換器，其特征在于其中所述的延時(shí)互鎖驅(qū)動(dòng)電路為兩路，一路由電阻、電容、三極管Q6、Q7、比較器A及電阻、三極管Q9、Q10組成的驅(qū)動(dòng)電路；另一路由電阻、電容、三極管Q11、比較器B及電阻、三極管Q13、Q14組成驅(qū)動(dòng)電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種主備逆變電源切換器，由電源電壓信號(hào)采集電路采集主、備逆變電源輸出電壓，蓄電池電壓信號(hào)采集電路采集蓄電池電壓，將采集到的電壓送至電源狀態(tài)智能判斷電路與設(shè)置的正常電壓進(jìn)行比較分析判斷后，將當(dāng)前信號(hào)電壓送延時(shí)互鎖驅(qū)動(dòng)電路，延時(shí)互鎖驅(qū)動(dòng)電路控制固態(tài)繼電器及逆變電源的輸出構(gòu)成。本實(shí)用新型由于采用模擬電路判斷控制，用延時(shí)互鎖驅(qū)動(dòng)電路，使兩臺(tái)逆變電源的切換非常安全可靠；開關(guān)器件采用的固態(tài)繼電器沒有機(jī)械觸點(diǎn)，比常規(guī)繼電器更快速閉合、關(guān)斷，而且更安全可靠，適用范圍更廣。
文檔編號(hào)H02J9/06GK2859903SQ20052014291
公開日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2005年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月8日
發(fā)明者趙丹, 張保民, 李衛(wèi)江 申請(qǐng)人:新疆新能源股份有限公司