[发明专利]一种智能数字化双电源切换系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，尤其是一种双电源切换装置及其控制方法，主要用于消防、医院、机场等场所。

背景技术

 为了保证负载供电的不间断，负载的供电通常分为常用电源和备用电源，同时要保证常用电源与备用电源之间的转换时间要短。智能双电源转换装置必须能准确、快速地检测出掉电情况并发出转换控制信号，通过交流异步电机智能地在常用与备用电源之间转换，避免由于误判或检测时间过长等造成负载供电中断的情况。

现有数字双电源转换开关基本利用采样电路检测电源的幅值、频率、相位等信息，通过单片机控制切换开关动作。但受制于单片机的运算速度较慢，不能采用优化的人工智能算法对采样信号进行分析，降低了电源投切的可靠性。

中国发明专利201110419179.0公开了一种智能电子设备双电源转换装置，该发明实现通过两路交流输入，经由两个独立的无缝整流模块得到直流电源，将两路直流电源并联连接并输入一个DC/DC变换器模块，以得到所需直流电压。

中国发明专利201110276944.8公开了一种智能型双电源自动切换开关及其运行方法，该装置利用均方根法检测输入电源的电压，通过单片机控制电机转动切换电源；中国实用新型专利201320347920.1公开了一种基于IGBT的双电源转换装置，该装置通过电压互感器检测输入侧的电源，通过单片机控制IGBT的通断来切换电源。

  以上专利存在以下不足，其一，供电单元不可靠，当DC/DC模块故障时，不能输出直流电压，设备停止工作；其二、均方根法只能进行欠压检测，无法进行频率偏移和谐波含量的检测，不利于选择电能质量特性良好的电源向负载供电；其三，上述专利均不带有上位机，不便于实现远端监控与操作，智能化程度较低。

 发明内容

1、本发明的目的。

 本发明为了解决供电单元不可靠，无法进行频率偏移和谐波含量的检测，不便于实现远端监控与操作的问题，而提出了一种智能数字化双电源切换系统。

2、本发明所采用的技术方案。

 智能数字化双电源切换系统，包括：控制单元、电压采样单元、双入单出反激式开关电源、电机、上位机，控制单元通过电压采样单元反馈的电压信号对双入单出反激式开关电源进行控制，选择一条支路的电源供电机运转，并与所述的上位机进行通信，其特征在于：所述的双入单出反激式开关电源包括常用直流电源供电支路和备用直流电源供电支路，每一路分别包括开机浪涌保护模块、输入整流模块、直流切换模块、π型输入滤波模块、反激变换器模块，每一路中的电源输入防止瞬时电流过大的开机浪涌保护模块后，通过整流模块进行整流，然后在整流模块的输出端并联可以在常用电源供电支路和备用电源供电支路进行切换的直流切换模块，再经过 型输入滤波模块滤波后，通过反激变换器模块最后在输出整流电路输出，最后两路电源供电支路经过一个π型输出滤波模块输出给负载供电。

所述的上位机包括微控制器模块、电机控制模块、通信模块、指示模块，所述微控制器模块分别与所述电机控制模块、所述以通信模块、所述指示模块相连；

所述微控制器模块用于信号检测与发出操作指令；

所述电机控制模块用于控制电机的转动方向，实现主备电源之间的切换；

所述通信模块用于实现所述微控制器模块与所述上位机之间的通信；

所述指示模块用于装置的状态指示。

所述通信模块为以太网通信模块，选用ENC28J60，微控制器模块分压后与ENC28J60的SPI端口相连，ENC28J60的TP接口与网络变压器相连，所述网络变压器选用HR911105A。

所述微控制器模块通过以太网通信模块与上位机进行通信，实现数据的交互传输，所述的上位机对电压的信号进行分析，并将分析结果传给微控制器模块，通过微控制器模块发出操作指令。

所述上位机对电压的信号进行分析采用以下方式：FFT和小波变换方法对常用电源支路和备用电源支路的电源频率、谐波含量及电压幅值进行分析。