电源切换方法技术

本发明专利技术提供一种电源切换方法

【技术实现步骤摘要】
电源切换方法、电源转换装置控制方法及可读存储介质


[0001]本专利技术涉及电源切换方法
，具体涉及一种电源切换方法
、
电源转换装置控制方法及可读存储介质
。

技术介绍

[0002]在船舶电子设备
、
消防设备
、
服务器设备等领域中，对用电设备运行可靠性要求很高
。
因此会给同一用电设备配备多路电源，至少是两路电源，以保证在其中一路电源异常时，设备仍能维持正常运行
。
如何实现多路电源之间的即时切换保证设备在切换过程中的安全可靠运行是电力行业需要解决的问题
。
[0003]大型用电设备中往往处于高电压大电流的运行条件下，这给电源切换的方案设计带来了诸多困难
。
，比如本专利技术所描述的船用设备的使用场景中，工作电压为交流
380V
，工作的最大冲击电流高达
10KA@20ms
，在此条件下还要达到不超过
10ms
的切换要求，其实现难度较大
。
[0004]现有的电源切换设备通过功率切换单元的开合实现电路状态的切换，功率切换器件的性能直接决定了电源切换设备的性能
。
可选的功率切换器件有晶闸管与
IGBT(
绝缘栅双极型晶体管
)
等
。
虽然
IGBT
为全控性器件，可以灵活的驱动实现开关电路的操作，但是其同等条件下的抗电流冲击能力不及晶闸管，为了实现在以上场景中的应用，需要使用更多数量的体积更大
、
抗冲击能力更强的
IGBT
组合，会导致电源切换设备的占地面积与系统重量过大
。
由于晶闸管的抗冲击能力更好，采用晶闸管切换的电源切换设备可以在实现功能要求的同时压缩切换设备的体积与重量，但是晶闸管为半控型器件，简单地说，晶闸管具有电流过零关断的特点，因此其控制难度更大，难以实现限时的可靠切换并降低在切换过程中的瞬时冲击
。

技术实现思路

[0005]针对现有的晶闸管电源切换电路难以实现限时可靠的电源转换的问题，本专利技术提供一种电源切换方法
、
电源转换装置控制方法及可读存储介质
。
[0006]本专利技术的技术方案提供一种电源切换方法，通过强制过零方式关断当前电源的晶闸管，然后采集负载端电压与待用电源的电压，在时间阈值内，比较同一时刻负载端电压与待用电源电压的瞬时值，在两者瞬时值差值最小时，开通待用电源的晶闸管，将待用电源接通至负载
。
[0007]优选地，在通过强制过零方式关断当前电源的晶闸管过程与开通待用电源的晶闸管将待用电源接通至负载的过程之间，还包括将负载经耗能抑流支路接入待用电源预设时间长度的过程
。
[0008]优选地，选定判定依据，所述判定依据包括负载状态
、
当前电源状态；将用电系统的当前状态同选定的所述判定依据比较，根据比较结果执行相应的切换方式；
[0009]所述负载状态包括阻性负载
、
容性负载以及感性负载；
[0010]所述切换方式包括准同步切换方式以及粗同步切换方式；准同步切换方式在等待当前电源与待用电源相位相同时立即顺序完成当前电源的切断以及待用电源的接通；粗同步切换方式为立即执行如权利要求1所述的电源切换方法；
[0011]在将用电系统的当前状态同选定的所述判定依据比较，根据比较结果执行相应的切换方式的步骤中，若负载为感性负载时，当前电源处于故障状态，执行所述粗同步切换方式
。
[0012]优选地，在将用电系统的当前状态同选定的所述判定依据比较，根据比较结果执行相应的切换方式的步骤中，若若负载为感性负载且当前电源处于欠压状态，执行所述准同步切换方式
。
[0013]优选地，在将用电系统的当前状态同选定的所述判定依据比较，根据比较结果执行相应的切换方式的步骤中，负载为感性负载时，即使当前电源处于正常状态，若当前电源为备用电源并且主电源处于正常状态，仍然执行所述准同步切换方式将负载的当前电源从备用电源切换为主电源
。
[0014]优选地，所述负载状态按如下方法确定：
[0015]采集负载端电压电流，设定相位超前阈值
φ
f
与相位滞后阈值
φ
b
，若负载电流相位超前电压相位的超前量超过所述相位超前阈值
φ
f
，负载状态为容性负载；若负载电流相位滞后电压相位的滞后量超过所述相位滞后阈值
φ
b
，负载状态为感性负载；其他为阻性负载
。
[0016]优选地，所述当前电源状态按如下方式确定：
[0017]采集当前电源的电压有效值，设定第一电压阈值
V1与第二电压阈值
V2，若当前电源的电压有效值大于第一电压阈值
V1，当前电源为正常状态；若当前电源的电压有效值介于第一电压阈值
V1与第二电压阈值
V2之间，当前电源为欠压状态；若当前电源的电压有效值小于第一电压阈值
V1，当前电源为故障状态
。
[0018]优选地，所述电源切换系统控制方法的步骤为：
[0019]S1.
判定负载类型，若负载为感性负载，执行步骤
S2
；
[0020]S2.
判定当前电源状态，若当前电源为欠压状态，执行步骤
S32
；若当前电源为故障状态，执行步骤
S33
；
[0021]S32.
执行准同步切换方式；
[0022]S33.
执行粗同步切换方式
。
[0023]优选地，所述判定当前电源状态的步骤中，若当前电源为正常状态，执行以下步骤：
[0024]S311.
判断当前电源类型，若当前电源为主电源维持不切换；若当前电源为备用电源，执行步骤
S312
；
[0025]S312.
判断主电源状态，若当前电源为备用电源，则执行步骤
S33。
[0026]优选地，所述判定负载类型的步骤中，若负载为阻性负载，则采用即时切换方式，所述即时切换方式为在切断当前电源以后立即接通待用电源
。
[0027]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使所述处理器执行上述任一项所述的电源切换系统控制方法
。
[0028]本专利技术的电源切换方法由于充分地利用了切换时间裕量，在有限的切换时间内合
理地确定当前电源切断后待用电源的接通时机，以此降低回路中在切换时所造成的瞬时电流冲击，保证负载以及切换装置的稳定可靠运行
。
在此基础上，本专利技术还提供了一种电源切换系统控制方法，通过根据实际的负载与电源情况选择合理的具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电源切换方法，其特征在于，通过强制过零方式关断当前电源的晶闸管，然后在预设检测时间阈值内，比较同一时刻负载端电压与待用电源电压的瞬时值，在两者瞬时值差值最小时，开通待用电源的晶闸管，将待用电源接通至负载
。2.
如权利要求1所述的电源切换方法，其特征在于，在通过强制过零方式关断当前电源的晶闸管过程与开通待用电源的晶闸管将待用电源接通至负载的过程之间，还包括将负载经耗能抑流支路接入待用电源预设时间长度的过程
。3.
一种电源切换系统控制方法，其特征在于，选定判定依据，所述判定依据包括负载状态
、
当前电源状态；将用电系统的当前状态同所述判定依据比较，根据比较结果执行相应的切换方式；所述切换方式包括准同步切换方式以及粗同步切换方式；准同步切换方式在等待当前电源与待用电源相位差值不超过预设差值预值时立即顺序先后完成当前电源的切断以及待用电源的接通；粗同步切换方式为立即执行如权利要求1所述的电源切换方法；在将用电系统的当前状态同选定的所述判定依据比较，根据比较结果执行相应的切换方式的步骤中，若负载状态为感性负载，当前电源状态处于预定义的故障状态时，执行所述粗同步切换方式
。4.
如权利要求3所述的电源切换系统控制方法，其特征在于，在将用电系统的当前状态同选定的所述判定依据比较，根据比较结果执行相应的切换方式的步骤中，若负载为感性负载且当前电源处于预定义的欠压状态，执行所述准同步切换方式
。5.
如权利要求3所述的电源切换系统控制方法，其特征在于，在将用电系统的当前状态同选定的所述判定依据比较，根据比较结果执行相应的切换方式的步骤中，负载为感性负载时，即使当前电源处于正常状态，若当前电源为备用电源并且主电源处于正常状态，仍然执行所述准同步切换方式将负载的当前电源从备用电源切换为主电源
。6.
如权利要求3‑5任一项所述的电源切换系统控制方法，其特征在于，所述负载状态按如下方法确定：采集负载端电压电流，设定相位超前阈值
φ
f
与相位滞后阈值
φ
b
，若负载电流相位超前电压相位的超前量超过所述相位超前阈值
φ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，郭斐，刘晓艳，管锐，黄懿赟，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：