[发明专利]一种电源安全保护系统

说明书

本发明公布了一种电源安全保护系统，所述故障预测电路接收电压互感器感应的主电源相线L的电压信号，超过允许偏差±7﹪时，经计算出电压变化率，超过允许偏差±9﹪时，预测为故障，此时一路控制常闭开关K1‑1延时断开，常开开关K1‑2闭合，主电源延时断开，由储荷泵电路暂时为负载供电，另一路延时控制常开开关K2‑1延时闭合，启动备份电源；所述储荷泵电路在故障预测正常时，允许储能电路充电、储存电能，经升压电路转换为AC220V，在主电源预测故障时为负载供电；所述短路判定电路通过电流互感器检测负载中流过的电流，短路时，三极管Q3、Q4组成复合管导通，继电器K3线圈得电，常闭触点K3‑1、K3‑2均断开，使主电源、备份电源、储荷泵电路均不向负载供电。

技术领域

本发明涉及电源控制技术领域，特别是涉及一种电源安全保护系统。

背景技术

对于一些需要长时间不间断操作、高可靠的系统，如基站通信设备、监控设备、服务器等，往往需要高可靠的电源供应，冗余电源设计是其中的关键部分，冗余电源一般配置2个或2个以上电源，当1个电源出现故障时，其他电源可以立刻投入，不中断设备的正常运行。

冗余电源分为三种，冗余冷备份（ 正常时由其中一个电源供电，当其故障时，备份电源立刻启动投入工作）、并联均流的N+1备份（各电源通过或门二极管并联在一起，同时向设备供电）、冗余热备份（多个电源同时工作，但只由其中一个向设备供电，其他轻载），由于冗余冷备份电源切换时存在时间间隔，造成电压豁口、并联均流的N+1备份在负载短路容易波及所有电源单元，而冗余热备份成本投入大，不易被推广，因此，需提供一种电源切换时没有时间间隔、负载短路不会波及电源的冗余电源。

所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种电源安全保护系统，具有构思巧妙、人性化设计的特性，有效的解决了电源切换时存在时间间隔、负载短路会波及电源的问题。

其解决的技术方案是，包括主电源、备份电源、负载，所述主电源和备份电源为冗余电源，实现主电源故障时，备份电源为负载供电，其特征在于，还设置故障预测电路、储荷泵电路、短路判定电路；

所述故障预测电路接收电压互感器感应的主电源相线L的电压信号，超过允许偏差±7﹪时，晶闸管VTL1触发导通，电压信号进入运算放大器AR1为核心的积分电路计算出电压变化率，电压变化率正向增长且高于允许偏差±9﹪对应的电压时，预测为故障，三极管Q1导通，一路触发继电器K1线圈得电，串在主电源相线L的常闭开关K1-1延时断开，常开开关K1-2闭合，另一路经RC延时后触发三极管Q2导通，继电器K2线圈得电，串在备份电源相线L的常开开关K2-1延时闭合；

所述储荷泵电路在故障预测电路预测正常时，三极管Q5导通，变压器T1将主电源供电电压降压，经二极管D6整流后经导通的双向晶闸管VS1向电感L1、电阻R9、R10、R11和电容C4、C5、C6组成的储能电路充电，储存电能，充电后电压经变压器T2、三极管Q6、Q7组成的升压电路转换为AC220V，经闭合的常闭开关K1-2、常闭开关K2-1、常闭开关K3-1向负载供电；

所述短路判定电路通过电流互感器TA1检测负载中流过的电流，经电阻R14转换为电压，高于短路电流对应的阈值电压时，三极管Q3、Q4组成复合管导通，电压经电阻R17和电容C8延时后，触发晶闸管VTL2导通，继电器K3线圈得电，常闭触点K3-1、K3-2均断开，使主电源、备份电源、储荷泵电路均不向负载供电。