【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种开关电路及其控制方法，并且更具体地，涉及一种快速自动转换开关(automatic transfer switching，ats)电路及其控制方法。
技术介绍
1、在工业中，自动转换开关(ats)电路(或自动转换开关器件(atse))主要用于在主电源和备用电源(或者多个电源)之间进行转换从而不间断地向负载供电。为了实现这样的电源转换，当前给出了两种快速ats电路结构：1)机械结构和2)固态结构。
2、然而，在当前给出的两种快速ats电路结构下，分别存在如下问题。在机械结构的情况下，分断拉弧对机械电子结构(例如，机械开关)造成损伤、使用寿命短、具有电网环流等，而在固态结构的情况下，产品成本(特别是在主功率回路上的开关器件成本)高。
技术实现思路
1、技术问题
2、当前的快速ats机械结构和固态结构分别存在分断拉弧对机械电子结构(例如，机械开关)造成损伤、使用寿命短、具有电网环流以及产品成本(特别是在主功率回路上的开关器件成本)高的问题。因此需要一种既防止机械开关拉弧又降低固态结构的开关器件成本的快速ats电路。
3、解决问题的技术方案
4、根据本公开的一个方面，提供了一种开关电路，包括：主供电电路，连接在电源和负载之间，所述电源包括第一电源和第二电源，所述主供电电路包括：切换开关，连接在所述电源和所述负载之间，并且用于在第一电源和第二电源之间进行切换；以及功率电子开关，用于导通或关断所述主供电电路，其中，所述功率电子开关连接
5、在一个实施例中，该开关电路还包括：辅助供电电路，与所述主供电电路并联，所述辅助供电电路包括：第一开关，连接到第一电源；第二开关，连接到第二电源；以及转换电路，连接在第一开关和第二开关与所述负载之间，并且用于控制到所述负载的输出。
6、在一个实施例中，该开关电路还包括：检测单元，用于检测第一电源和第二电源的状态；以及控制单元，所述控制单元被配置为：基于检测单元的检测结果执行以下操作中的至少一个：控制所述切换开关在第一电源和第二电源之间进行切换；控制所述第一开关和第二开关的导通和关断；以及控制所述功率电子开关的导通和关断。
7、在一个实施例中，其中，所述功率电子开关包括可控硅整流器scr、金属-氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)、绝缘栅双极型晶体管(igbt)、集成门极换流晶闸管(igct)和双向晶闸管(triac)中的至少一种。
8、在一个实施例中，其中，所述转换电路包括串联连接的交流转直流(ac/dc)模块和直流转交流(dc/ac)模块。
9、根据本公开的另一个方面，提供了一种开关电路的控制方法，所述开关电路连接在第一电源和第二电源以及负载之间并且包括切换开关和功率电子开关，所述切换开关用于在第一电源和第二电源之间进行切换，所述方法包括：通过关断所述功率电子开关来关断第一主供电路径，所述第一主供电路径是第一电源经由所述切换开关和所述功率电子开关向所述负载供电的路径；导通第二辅助供电路径来向所述负载供电，所述第二辅助供电路径与所述第一主供电路径并联；通过将所述切换开关从第一电源切换到第二电源，将所述第一主供电路径切换到第二主供电路径，所述第二主供电路径是第二电源经由所述切换开关和所述功率电子开关向所述负载供电的路径；通过导通所述功率电子开关来导通所述第二主供电路径，以向所述负载供电；以及关断所述第二辅助供电路径，其中，所述功率电子开关连接在所述切换开关和所述负载之间。
10、在一个实施例中，其中，所述第二辅助供电路径是第二电源经由第二开关和转换电路向所述负载供电的路径，所述转换电路用于控制到所述负载的输出；并且其中，关断和导通所述第二辅助供电路径是通过所述第二开关和/或所述转换电路来控制的。
11、在一个实施例中，其中，所述第一电源和所述负载之间还设置有第一辅助供电路径，所述第一辅助供电路径是第一电源经由第一开关和所述转换电路向所述负载供电的路径，其中，关断和导通所述第一辅助供电路径是通过所述第一开关和/或所述转换电路来控制的。
12、在一个实施例中，其中，所述转换电路包括串联连接的交流转直流(ac/dc)模块和直流转交流(dc/ac)模块。
13、在一个实施例中，其中，所述功率电子开关包括可控硅整流器(scr)、金属-氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)、绝缘栅双极型晶体管(igbt)、集成门极换流晶闸管(igct)和双向晶闸管(triac)中的至少一种。
14、专利技术的有益效果
15、本公开提供了一种精简的快速ats电路结构及其控制方法。与现有的固态结构的ats电路相比，主回路的固态结构的功率开关器件数量少了50％；在保证产品性能的情况下，实现了更低的产品成本；在两个电源之间进行切换时，负载的掉电时间短，甚至可以不掉电；并且与纯机械结构的ats电路相比，消除了开关拉弧、电网环流等问题，机械触点寿命更长。
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1.一种开关电路，包括：
2.根据权利要求1所述的开关电路，还包括：
3.根据权利要求2所述的开关电路，还包括：
4.根据权利要求1-3中任一项所述的开关电路，其中，所述功率电子开关包括可控硅整流器SCR、金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET、绝缘栅双极型晶体管IGBT、集成门极换流晶闸管IGCT和双向晶闸管TRIAC中的至少一种。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的开关电路，其中，所述转换电路包括串联连接的交流转直流AC/DC模块和直流转交流DC/AC模块。
6.一种开关电路的控制方法，所述开关电路连接在第一电源和第二电源以及负载之间并且包括切换开关和功率电子开关，所述切换开关用于在第一电源和第二电源之间进行切换，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第二辅助供电路径是第二电源经由第二开关和转换电路向所述负载供电的路径，所述转换电路用于控制到所述负载的输出；并且
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一电源和所述负载之间还设置有第一辅助供电路径，所述第一辅助供电路径
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述转换电路包括串联连接的交流转直流AC/DC模块和直流转交流DC/AC模块。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的方法，其中，所述功率电子开关包括可控硅整流器SCR、金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET、绝缘栅双极型晶体管IGBT、集成门极换流晶闸管IGCT和双向晶闸管TRIAC中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种开关电路，包括：
2.根据权利要求1所述的开关电路，还包括：
3.根据权利要求2所述的开关电路，还包括：
4.根据权利要求1-3中任一项所述的开关电路，其中，所述功率电子开关包括可控硅整流器scr、金属-氧化物半导体场效应晶体管mosfet、绝缘栅双极型晶体管igbt、集成门极换流晶闸管igct和双向晶闸管triac中的至少一种。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的开关电路，其中，所述转换电路包括串联连接的交流转直流ac/dc模块和直流转交流dc/ac模块。
6.一种开关电路的控制方法，所述开关电路连接在第一电源和第二电源以及负载之间并且包括切换开关和功率电子开关，所述切换开关用于在第一电源和第二电源之间进行切换，所述方法包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：陈加敏，赵海军，石莹，陈晓航，张昆鹏，杨青，宋杨峰，董济华，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：
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