一种智能双电源转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种智能双电源转换装置，包括：双入单出反激式开关电源、智能控制单元、电压采样单元、电机驱动单元，所述智能控制单元分别与所述的双入单出反激式开关电源、电压采样单元和电机驱动单元相连；所述的智能控制单元包括：内部电源选择模块、控制器模块、开关状态采集模块、消防双分信号处理模块、接口与指示模块。本发明专利技术的智能双电源转换装置通过双入单出反激式开关电源给控制器供电，并由智能控制系统实时检测常用与备用电源的运行状态，控制交流电机智能切换电源；本发明专利技术的智能双电源转换装置转换电源灵敏、准确、稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力设备
，特别涉及双电源转换装置，通常用于医院、消防、机场等重要场合。
技术介绍
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。中国专利技术专利201110419179.0公开了一种智能电子设备双电源转换装置，该专利技术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。中国技术专利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。以上专利存在以下两点不足，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，常用与备用电源的采样单元均采用电压互感器，装置体积较大，成本较高。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对
技术介绍
存在的不足而提供一种智能双电源转换装置，该装置采用智能控制系统实时检测常用电源与备用电源的状态，通过交流电机智能转换电源，可实现两路输入电源之间的智能转换，任意一路输入电源出现故障后对后续负载均没有影响，该智能双电源转换装置可以承受较大的电压输入范围。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种智能双电源转换装置，包括双入单出反激式开关电源、智能控制单元、电压采样单元、电机驱动单元；所述的智能控制单元分别与所述的双入单出反激式开关电源、所述的电压采样单元和所述的电机驱动单元相连；所述的双入单出反激式开关电源为一相常用电源与一相备用电源构成的两路独立的反激式开关电源，两路反激式开关电源的直流输出端并联连接以用于内部供电。本专利技术所述双入单出反激式开关电源包括：两个开机浪涌保护模块（I）、两个输入整流模块（II）、两个直流切换模块（III）、两个π型输入滤波模块（IV）、两个反激变换器模块（V）、一个π型输出滤波模块（VI）；所述反激变换器模块（V）包括：常用六端口变换器（T1）、备用六端口变换器（T2）、常用RCD吸收模块（V-1）、备用RCD吸收模块（V-４）、常用恒压转换器模块（V-２）、备用恒压转换器模块（V-５）、常用输出整流模块（V-３）、备用输出整流模块（V-６）；所述双入单出反激式开关电源的拓扑结构，包括：一路常用电源（A、N）与一路备用电源（A_、N_）分别经由开关浪涌保护模块（I）、输入整流模块（II）、直流切换模块（III）、π型输入滤波模块（IV）、反激变换器模块（V）后得到两路独立的直流输出电源，将两路输出电源并联接至π型输出滤波模块（VI），得到系统工作电源。本专利技术所述电压采样单元用于电网电压采集，由常用电源电压采样模块和备用电源采样模块组成，所述常用电源电压采样模块由三个采样电阻和两个运放电路组成，所述采样电阻构成星型连接，所述智能控制单元对任意两相采样电阻电压进行采样，得到常用三相输入电源的两相电压值，另一相电压值基于电网三相电压平衡原理得到，以减少电压互感器的数量和装置体积，所述备用电源采样模块由电压互感器与运放电路组成，备用电源经电阻产生初级电流，次级感应相同的电流，在采样电阻上产生相应的交流电压，经运放芯片处理后成为低压信号，输入控制器ADC引脚进行交流采样。本专利技术所述常用电源电压采样模块包括：直流偏置模块、第一常用采样电阻、第二常用采样电阻、第三常用采样电阻、常用输入电阻、常用反馈电阻、第一常用保护二极管、第二常用保护二极管、常用采样运放芯片、第一常用采样滤波电容、第二常用采样滤波电容。为了便于控制器的检测，须在运放输入端输入直流偏置电压。所述直流偏置模块包括：偏置限流电阻、稳压芯片、第一偏置分压电阻、第二偏置分压电阻，其中，所述偏置限流电阻分别与电源、稳压芯片相连，第一偏置分压电阻与稳压芯片和第二偏置分压电阻相连，第二偏置分压电阻另一端接地，第一偏置分压电阻与第二偏置分压电阻连接点作为直流偏置输出信号V1_0。所述常用电源电压采样模块结构相同，一相常用电源与第一常用采样电阻、第二常用采样电阻、第三常用采样电阻串联接至电源中性点，第二常用采样电阻与第三常用采样电阻连接点接常用输入电阻，常用输入电阻另一端接常用采样运放芯片，第一常用保护二极管与第二常用保护二极管反向并联于常用采样运放芯片正负输入端之间，常用采样运放芯片正向输入端接直流偏置信号V1_0，常用采样运放芯片地端接地，常用采样电源端接电源，第一常用采样滤波电容与第二常用采样滤波电容并联后一端接地，另一端接电源，常用反馈电阻一端接常用采样运放芯片反向输入端，另一端接常用采样运放芯片输出端和控制器。所述备用电源采样模块包括：第一备用采样限流电阻、第二备用采样限流电阻、电压互感器、第一备用采样电阻、第二备用采样电阻、第一备用采样保护二极管、第二备用采样保护二极管、备用采样运放芯片、备用采样反馈电阻。其中，所述第一备用采样限流电阻与第二备用采样限流电阻并联后分别与备用电源输入端、电压互感器输入侧相连，电压互感器输入侧另一端接备用电源中性点，第一备用采样电阻并联于电压互感器输出侧之间，第二备用采样电阻分别与第一备用采样电阻、备用采样运放芯片运放芯片反向输入端相连，第一备用采样保护二极管与第二备用采样保护二极管反向并联于备用采样运放芯片正负输入侧之间，第一备用采样保护二极管一端备用采样运放芯片反向输入端，另一端接备用采样运放芯片正向输入端并与直流偏置信号V1_0相连，备用采样运放芯片电源端接电源，备用采样运放芯片地脚接地，备用采样反馈电阻一端接备用采样运放芯片反向输入端，另一端接备用采样运放芯片输出端和控制器。为了保证控制系统的供电可靠性，其供电电源采用双入单出反激式开关电源。所述双入单出反激式开关电源包括：两个开机浪涌保护模块、两个输入整流模块、两个直流切换模块、两个π型输入滤波模块、两个反激变换器模块、一个π型输出滤波模块。所述开机浪涌保护模块包括：常用电源热敏电阻、备用电源热敏电阻、常用电源压敏电阻、备用电源压敏电阻。所述常用电源热敏电阻一端接常用电源输入端，另一端接常用电源压敏电阻，常用电源压敏电阻另一端接常用电源中性点。所述备用电源热敏电阻一端接备用电源输入端，另一端接备用电源压敏电阻，备用电源压敏电阻另一端接备用电源中性点。所述常用输入整流模块和备用电源整流桥模块结构相同，整流二极管均按两相整流电路形式构建整流桥。所述直流切换模块，用于输入电源失电时，能将另外一侧的整流输出信号与故障侧整流输出信号连接，使得该侧能正常输出直流电压。所述直流切换模块包括：分压电路、低通滤波电路、直流继电器。所述分压电路通过两个电阻实现分压功能，并联在输入整流单元的输出端两端。所述低通滤波电路实现高频滤波，避免交流电源幅值跌至欠压值附近导致继电器频繁动作，影响继电器寿命，可以通过RC器件构建无源低通滤波电路，所述低通滤波电路输入端接所述分压电路输出端，所述低通滤波电路输出端为继电器线圈供电。所述直流继电器实现主备电源模块之间的切换，两路常闭触点一端分别接本侧输入整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能双电源转换装置，其特征在于：包括双入单出反激式开关电源、智能控制单元、电压采样单元、电机驱动单元；所述的智能控制单元分别与所述的双入单出反激式开关电源、所述的电压采样单元和所述的电机驱动单元相连；所述的双入单出反激式开关电源为一相常用电源与一相备用电源构成的两路独立的反激式开关电源，两路反激式开关电源的直流输出端并联连接以用于内部供电。

【技术特征摘要】
1.一种智能双电源转换装置，其特征在于：包括双入单出反激式开关电源、智能控制单元、电压采样单元、电机驱动单元；所述的智能控制单元分别与所述的双入单出反激式开关电源、所述的电压采样单元和所述的电机驱动单元相连；所述的双入单出反激式开关电源为一相常用电源与一相备用电源构成的两路独立的反激式开关电源，两路反激式开关电源的直流输出端并联连接以用于内部供电。2.根据权利要求1所述的一种智能双电源转换装置，其特征在于：所述双入单出反激式开关电源包括：两个开机浪涌保护模块（I）、两个输入整流模块（II）、两个直流切换模块（III）、两个π型输入滤波模块（IV）、两个反激变换器模块（V）、一个π型输出滤波模块（VI）；所述反激变换器模块（V）包括：常用六端口变换器（T1）、备用六端口变换器（T2）、常用RCD吸收模块（V-1）、备用RCD吸收模块（V-４）、常用恒压转换器模块（V-２）、备用恒压转换器模块（V-５）、常用输出整流模块（V-３）、备用输出整流模块（V-６）；所述双入单出反激式开关电源的拓扑结构，包括：一路常用电源（A、N）与一路备用电源（A_、N_）分别经由开关浪涌保护模块（I）、输入整流模块（II）、直流切换模块（III）、π型输入滤波模块（IV）、反激变换器模块（V）后得到两路独立的直流输出电源，将两路输出电源并联接至π型输出滤波模块（VI），得到系统工作电源。3.根据权利要求1所述的一种智能双电源转换装置，其特征在于：所述电压采样单元用于电网电压采集，由常用电源电压采样模块和备用电源采样模块组成，所述常用电源电压采样模块由三个采样电阻和两个运放电路组成，所述采样电阻构成星型连接，所述智能控制单元对任意两相采样电阻电压进行采样，得到常用三相输入电源的两相电压值，另一相电压值基于电网三相电压平衡原理得到，所述备用电源采样模块由电压互感器与运放电路组成，备用电源经电阻产生初级电流，次级感应相同的电流，在采样电阻上产生相应的交流电压，经运放芯片处理后成为低压信号，输入控制器ADC引脚进行交流采样。4.根据权利要求3所述的一种智能双电源转换装置，其特征在于：所述的常用电源电压采样模块，一相常用电源与第一常用采样电阻（R11）、第二常用采样电阻（R12）、第三常用采样电阻（R13）串联，第三常用采样电阻（R13）另外一端接输入电源中性点N，第二常用采样电阻（R12）与第三常用采样电阻（R13）连接点接常用输入电阻（R14），常用输入电阻（R14）另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：应展烽，杨忠浩，马啸，潘宏承，周焰红，
申请(专利权)人：南京理工大学常熟研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32