自动切换开关与供电系统技术方案

技术编号:38329174 阅读:12 留言:0更新日期:2023-07-29 09:12
本发明专利技术揭露一种自动切换开关与供电系统。自动切换开关包括:第一开关单元,其第一端通过变换器端口与第一装置相连接,其第二端通过电网端口与电网电气连接;第二开关单元,其第一端通过电动车端口以及充电及/或放电电路单元与第二装置相连接,其第二端与第一开关单元的第二端电气连接;第三开关单元,其第一端通过电网端口与电网电气连接,其第二端通过负载端口与负载电气连接;采样单元,用于采集变换器端口、电网端口、电动车端口、负载端口中任意两个端口之间的连接路径上的参数;以及控制单元,与采样单元相连接,用于根据采样单元采集的参数对应控制第一、第二和第三开关单元的断开或闭合,以断开或连接第一装置、第二装置、电网和负载中任意两者。网和负载中任意两者。网和负载中任意两者。

【技术实现步骤摘要】
自动切换开关与供电系统


[0001]本专利技术涉及电力电子领域,特别涉及一种自动切换开关与供电系统。

技术介绍

[0002]随着新能源(或称为可再生能源)的兴起,为克服可再生能源不稳定且不可靠的缺陷,室内储能系统正成为建筑供电系统中不可或缺的部分。在新能源领域和储能系统领域,用户需要在发生电网停电或突然来电时迅速切换供能电源,由此催生了自动切换开关(Automatic Transfer Switch,ATS)这一部件。因此,ATS是储能系统和新能源供电系统的关键组成部分。ATS按照设置,会自动在电网和备用能源间切换,以确保用户的供电。
[0003]普及电动车已成为各国的公开政策,而电动车普及的前提条件是充电桩(Charging Station)的普及。从市场上可以看到,充电桩的缺乏是当前电动车普及的主要障碍,市场对于充电桩有着巨大的需求。
[0004]面对现状,储能系统和新能源供电系统的供应商纷纷尝试在整个系统中加入充电桩的功能,以提高产品竞争力。同时,储能系统及新能源供电系统和充电桩的结合也是可以预见的技术发展方向。目前市场上出现了带新能源逆变器的充电桩方案,在此方案中,充电桩上虽然集成了新能源逆变器的功能,但并未涉及家庭建筑或工业建筑中供电输入的切换功能。
[0005]目前市场上虽然有各种ATS的设计方案,但其均致力于优化ATS的性能和提高ATS的可靠性,而并未涉及与充电桩的整合。
[0006]目前,部分充电桩的内部虽然应用了ATS的概念,但总体上仍然只实现了充电桩的功能。比如,有一些方案利用ATS实现充电桩内部能量调配,另有一些方案用ATS来实现充电和放电功能间的切换。但这些方案均未涉及家庭建筑或工业建筑中供电输入的切换功能。
[0007]由此可见,现有技术的ATS未涉及充电桩的整合。而现有技术的充电桩即使采用了ATS的概念,也仅是用于充电桩内部功能的实现,而完全未涉及家庭建筑或工业建筑中供电输入的切换功能。现有技术虽然存在了充电桩和新能源逆变器整合的一些方案,但这些方案并未涉及ATS的功能。
[0008]因此,现有技术显然仍存在一些不便与缺陷,而有待加以进一步改良。而如何能有效地解决上述缺陷,也成为当前相关领域亟需改进的目标。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种自动切换开关和供电系统,可以解决现有技术的一或多个缺陷。
[0010]为了实现上述目的,依据本专利技术的一实施例,本专利技术提供了一种自动切换开关,其包括:第一开关单元,所述第一开关单元的第一端通过变换器端口与第一装置相连接,所述第一开关单元的第二端通过电网端口与电网电气连接;第二开关单元,所述第二开关单元的第一端通过电动车端口以及充电及/或放电电路单元与第二装置相连接,所述第二开关
单元的第二端与所述第一开关单元的第二端电气连接;第三开关单元,所述第三开关单元的第一端通过所述电网端口与所述电网电气连接,所述第三开关单元的第二端通过负载端口与负载电气连接;采样单元,用于采集所述变换器端口、所述电动车端口、所述电网端口以及所述负载端口中任意两个端口之间的连接路径上的参数;以及控制单元,与所述采样单元相连接,用于根据所述采样单元采集的所述参数对应控制所述第一开关单元、所述第二开关单元和所述第三开关单元的断开或闭合,以断开或连接所述第一装置、所述第二装置、所述电网和所述负载中任意两者。
[0011]在本专利技术的一实施例中,所述自动切换开关还包括:通讯单元,与所述第二装置通讯连接。
[0012]在本专利技术的一实施例中,所述第二装置为电动车;所述充电及/或放电电路单元为具有充电功能的充电桩或者具有充放电功能的充放电桩。
[0013]在本专利技术的一实施例中,所述第一装置包括第一子装置和第二子装置,其中,所述第一开关单元通过能量转换装置与所述第一子装置和所述第二子装置电气连接。
[0014]在本专利技术的一实施例中,所述第一子装置和所述第二子装置为新能源装置及/或储能装置。
[0015]在本专利技术的一实施例中,所述新能源装置包括光伏供电装置或风能供电装置,所述储能装置包括储能电池,所述能量转换装置包括逆变器。
[0016]在本专利技术的一实施例中,所述自动切换开关还包括手动开关单元,所述手动开关单元的第一端与所述第二开关单元的第二端电气连接,所述手动开关单元的第二端与所述电网端口电气连接,所述手动开关单元的第三端与所述负载端口电气连接。
[0017]在本专利技术的一实施例中,所述手动开关单元能够在第一状态与第二状态之间切换,所述手动开关单元处于所述第一状态时能够使所述负载及/或所述电网与所述第一装置及/或所述第二装置之间连接;所述手动开关单元处于所述第二状态时能够在维修模式时使所述负载与所述电网直接连接。
[0018]在本专利技术的一实施例中,所述第一开关单元以及所述第二开关单元各自包含:第一继电器,连接至第一相线;第二继电器,连接至第二相线。
[0019]在本专利技术的一实施例中,所述变换器端口、所述电动车端口、所述电网端口以及所述负载端口的中线端连接至中线。
[0020]在本专利技术的一实施例中,所述自动切换开关还包括:变压器开关单元,连接于自耦变压器与所述第一相线、所述第二相线之间,用于连接或断开所述自耦变压器。
[0021]在本专利技术的一实施例中,在离网模式下,所述变压器开关单元处于闭合状态;在并网模式和维修模式下,所述变压器开关单元处于断开状态。
[0022]在本专利技术的一实施例中,在并网模式下,所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元处于闭合状态。
[0023]在本专利技术的一实施例中,在离网模式下,所述第一开关单元以及所述第二开关单元处于闭合状态,所述第三开关单元处于断开状态。
[0024]在本专利技术的一实施例中,在所述维修模式下,所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元处于断开状态。
[0025]为了实现上述目的,本专利技术另外还提供一种供电系统,其包括:如上所述的自动切
换开关。
[0026]本专利技术通过将ATS和充电桩整合后,两者共用了继电器、传感器、控制单元和通讯单元等元件,使系统结构得到简化,降低了成本。对用户来说,整合后的产品减少了线缆连接和占用的空间,减少了安装难度和维护的复杂性,整个系统的使用和操作也得到了简化。
[0027]通过本专利技术,可将新能源系统、储能系统和电动车能量系统等多个系统通过ATS整合成一个整体,展现了新的行业前景。
[0028]本专利技术的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述,并且部分地将从描述中变得显然,或者可以通过本专利技术的实践而习得。
附图说明
[0029]通过参照附图详细描述其示例实施方式,本专利技术的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
[0030]图1是本专利技术的家庭建筑或工业建筑包括有自动切换开关(ATS)的供电系统的示意图,其中所述ATS集成了充电桩功能;
[0031]图2是本专利技术的ATS的一较佳的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动切换开关,其特征在于,包括:第一开关单元,所述第一开关单元的第一端通过变换器端口与第一装置相连接,所述第一开关单元的第二端通过电网端口与电网电气连接;第二开关单元,所述第二开关单元的第一端通过电动车端口以及充电及/或放电电路单元与第二装置相连接,所述第二开关单元的第二端与所述第一开关单元的第二端电气连接;第三开关单元,所述第三开关单元的第一端通过所述电网端口与所述电网电气连接,所述第三开关单元的第二端通过负载端口与负载电气连接;采样单元,用于采集所述变换器端口、电网端口、电动车端口以及所述负载端口中任意两个端口之间的连接路径上的参数;控制单元,与所述采样单元相连接,用于根据所述采样单元采集的所述参数对应控制所述第一开关单元、所述第二开关单元和所述第三开关单元的断开或闭合,以断开或连接所述第一装置、所述第二装置、所述电网和所述负载中任意两者。2.根据权利要求1所述的自动切换开关,其特征在于,还包括:通讯单元,与所述第二装置通讯连接。3.根据权利要求1所述的自动切换开关,其特征在于,所述第二装置为电动车;所述充电及/或放电电路单元为具有充电功能的充电桩或者具有充放电功能的充放电桩。4.根据权利要求1所述的自动切换开关,其特征在于,所述第一装置包括第一子装置和第二子装置,其中,所述第一开关单元通过能量转换装置与所述第一子装置和所述第二子装置电气连接。5.根据权利要求4所述的自动切换开关,其特征在于,所述第一子装置和所述第二子装置为新能源装置及/或储能装置。6.根据权利要求5所述的自动切换开关,其特征在于,所述新能源装置包括光伏供电装置或风能供电装置,所述储能装置包括储能电池,所述能量转换装置包括逆变器。7.根据权利要求1所述的自动切换开关,其特征在于,所述自动切换开关还包括手动开关单元,所述手动开关单元的第...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐飞冬吴梦胜梁濛雨
申请(专利权)人:台达电子企业管理上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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