[发明专利]用于控制转换开关的系统和方法

说明书

用于控制转换开关的示例系统包括功率调制电路和控制模块。当功率调制电路耦接到转换开关的螺线管、第一电源和第二电源时，控制模块被配置为执行功能。这些功能包括感测系统的一个或多个运行状况，并使用系统的一个或多个运行状况作为基础以确定一个或多个控制参数。该功能还包括根据一个或多个控制参数控制功率调制电路，以使第二电源提供通过螺线管的电流，从而操作转换开关中断负载和第一电源之间的导电路径并在负载和第二电源之间创建导电路径。本文公开的系统和方法可以有助于减轻转移负载所花费的时间量的不确定性。

技术领域

本公开一般涉及用于控制转换开关的系统和方法，并且更具体地，涉及基于系统的运行状况来控制转换开关。

背景技术

电子机械转换开关是电动操作和机械保持的双掷开关，用于在两个电源之间转移电负载。例如，转换开关可用于将负载从“常规”电源(例如标准的120伏或240伏交流电服务)转移到“辅助”电源(例如发电机)。例如，响应于检测到常规电源的故障或者因为常规电源正在维修，这种转移就能够发生。这些转换开关通常包括磁耦接到螺线管的转换机构。当向螺线管提供控制电流时，转换机构切换其位置以将负载从常规电源转移到辅助电源。

通常，螺线管将通过常开开关连接到常规电源和/或辅助电源来操作，这取决于具体情况。通常，两种类型的电源将产生表现出非理想性(例如幅度变化或频率变化)的波形。螺线管两端电压幅度的变化或通过螺线管的电流幅度的变化在转换开关在电源之间转移负载所花费的时间内导致不期望的变化。例如，转移时间(transfer time)通常响应于螺线管电流或电压幅度的减小而增加。环境温度的变化也会导致转移时间不期望地变化。例如，环境温度的增加将会导致通过螺线管的电流减小，因此转移时间增加。

发明内容

本公开的第一方面是一种用于控制转换开关的系统。该系统包括功率调制电路和控制模块。当功率调制电路耦接到转换开关的螺线管、第一电源和第二电源时，控制模块被配置为执行功能。这些功能包括感测系统的一个或多个运行状况，并使用系统的一个或多个运行状况作为基础以确定一个或多个控制参数。这些功能还包括根据一个或多个控制参数控制功率调制电路，以使第二电源提供通过螺线管的电流，从而操作转换开关中断负载和第一电源之间的导电路径并在负载和第二电源之间创建导电路径。

本公开的第二方面是一种用于控制转换开关的方法。该方法包括感测包括功率调制电路和控制模块的系统的一个或多个运行状况。功率调制电路耦接到(1)转换开关的螺线管、(2)第一电源、以及(3)第二电源。该方法还包括使用系统的一个或多个运行状况作为基础以确定一个或多个控制参数。该方法还包括根据一个或多个控制参数控制功率调制电路，以使第二电源提供通过螺线管的电流，从而操作转换开关中断负载和第一电源之间的导电路径并在负载和第二电源之间创建导电路径。

本公开的第三方面是一种用于控制转换开关的系统。该系统包括控制模块和功率调制电路。功率调制电路包括具有第一状态和第二状态的开关组件。在第一状态中，开关组件被配置为在第一电源和功率调制电路之间提供导电路径，并且在第二状态中，开关组件被配置为在第二电源和功率调制电路之间提供导电路径。功率调制电路还包括被配置为执行功能的开关。这些功能包括从控制模块接收控制信号并使用控制信号作为基础，以在(a)转换开关的螺线管和(b)第一电源或第二电源之间创建或中断导电路径。功率调制电路还包括被配置为执行功能的整流器。这些功能包括整流从第一电源或第二电源接收的交流电流并将整流电流提供给螺线管。控制模块还配置为执行功能。这些功能包括感测系统的一个或多个运行状况，一个或多个运行状况包括与系统相关联的一个或多个温度，第一电源的电压或电流幅度，第一电源的电压或电流相位，第二电源的电压或电流幅度，第二电源的电压或电流相位，或通过螺线管的电流的幅度。这些功能还包括使用系统的一个或多个运行状况作为基础以确定占空比。这些功能还包括向功率调制电路提供具有该占空比的控制信号，以使第二电源提供通过螺线管的电流，从而操作转换开关中断负载和第一电源之间的导电路径并在负载和第二电源之间创建导电路径。