[发明专利]一种功率双向流动的双电源自动转换开关装置

说明书

技术领域

本发明属于自动转换开关技术领域，更具体地，涉及一种应用于功率双向流动的直流配电网中的双电源自动转换开关装置。

背景技术

随着国民经济和科学技术的发展，用户对供电可靠性的要求越来越苛刻。为了提高供电可靠性，大型工业企业内部往往设置有备用电源或者备用发电机。当一路电源发生故障时，利用自动转换开关能实现在常用电源和备用电源之间进行切换，以保证供电可靠性。

现在直流配电网发展迅速，对自动转换开关有了相应的需求。现有的自动转换开关一般是针对交流配电网的机械式自动转换开关和静态转换开关。其中机械式自动转换开关由于是机械式的结构，所以转换时间比较长。而静态转换开关的转换时间短，但存在稳态导通损耗大的问题。而且随着微网等系统的出现，直流系统的功率可能会双向流动，所以还要求双电源自动转换开关装置能够双向导通。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种功率双向流动的双电源自动转换开关装置，旨在解决现有的自动转换开关转换时间长、损耗大的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种功率双向流动的双电源自动转换开关装置，包括第一机械开关、第一静态开关、第二机械开关和第二静态开关；所述第一静态开关的一端与外部的第一直流电源的正极连接，另一端与外部的负载的正极连接；所述第一机械开关与所述第一静态开关并联连接；所述第二静态开关的一端与外部的第二直流电源的正极连接，另一端与外部的负载的正极连接；所述第二机械开关与所述第二静态开关并联连接；所述第一直流电源的负极和第二直流电源的负极连接至外部的负载的负极。

更进一步地，所述开关装置还包括：第三机械开关、第三静态开关、第四机械开关和第四静态开关；所述第三静态开关的一端连接至所述第一直流电源的负极，另一端连接至所述负载的负极；所述第三机械开关与所述第三静态开关并联连接；所述第四静态开关的一端连接至所述第二直流电源的负极，另一端连接至外部的负载的负极；所述第四机械开关与所述第四静态开关并联连接。

更进一步地，所述开关装置还包括第一二极管和电感；所述第一二极管的阴极分别与所述第二静态开关的另一端和所述第一静态开关的另一端连接；所述第一二极管的阳极连接至负载的负极；所述电感的一端与所述第一二极管的阴极连接，所述电感的另一端连接至所述负载的正极。

更进一步地，所述第一静态开关、所述第二静态开关、所述第三静态开关和所述第四静态开关具有相同的结构，每一个静态开关包括：第一开关管、第二开关管以及第一电阻；所述第一开关管的第一端作为所述静态开关的一端，所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第二端连接，所述第一开关管的控制端根据外部的控制信号控制所述第一开关管的第一端与第二端之间的导通；所述第二开关管的第一端作为所述静态开关的另一端，所述第二开关管的控制端根据外部的控制信号控制所述第二开关管的第一端与第二端之间的导通；所述第一开关管的第一端与第二端之间接有防反接的二极管；所述第二开关管的第一端与第二端之间接有防反接的二极管；所述第一电阻的一端连接在所述第一开关管的第一端，所述第一电阻的另一端连接至所述第二开关管的第一端。

更进一步地，所述第一静态开关、所述第二静态开关、所述第三静态开关和所述第四静态开关具有相同的结构，每一个静态开关包括：第三开关管、第四开关管、第二二极管和第三二极管；所述第三开关管的第一端连接至所述第二二极管的阴极；所述第四开关管的第二端连接至所述第三二极管的阳极；所述第二电阻的一端与所述第二二极管的阳极和所述第三二极管的阴极连接后作为所述静态开关的一端；所述第二电阻的另一端与所述第三开关管的第二端和所述第四开关管的第一端连接后作为所述静态开关的另一端；所述第三开关管的控制端根据外部的控制信号控制所述第三开关管的第一端与第二端之间的导通；所述第四开关管的控制端根据外部的控制信号控制所述第四开关管的第一端与第二端之间的导通；所述第三开关管的第一端与第二端之间接有防反接的二极管；所述第四开关管的第一端与第二端之间接有防反接的二极管。