[发明专利]一种直流双电源自动切换装置

说明书

技术领域

本发明提出的是电源电器领域的一种直流双电源自动切换装置。

背景技术

直流系统作为变电站的动力源，在供电系统中起着极其重要的作用。为了提高其安全性和可靠性，原有的一充一蓄模式逐步改进为两充一蓄模式，其中，一组充电机为正常电源，另一组为备用电源。目前，在“正常电源”出现故障或需要检修时，采用的是先人工切断正常电源，然后人工投入备用电源的工作模式，存在时间上的滞后和盲区，正常电源输出故障，但未能发现和误操作等缺陷，对于无人值守变电站，有可能由于无法在出现故障时第一时间处理而导致重大事故。

无人值守变电站特有问题：由于充电机自身故障，导致无法检测自身输出故障或未上送故障信息、信号传输、远程通讯等原因导致即使正常电源输出故障时，远程监控设备也无法得知报警信息；即使远程监控设备检测到报警状态，但由于人为因素没有发现和处理；无法第一时间赶赴现场处理，从出现故障到处理故障需要较长时间，尤其夜间出现故障，埋下了重大安全隐患。存在监控盲区：由于各种原因导致正常电源输出故障时，不能被及时发现和处理。

故障处理时间滞后：从出现故障到故障得到处理往往需要较长时间；充电机输出故障时，在蓄电池性能严重劣化的情况下，能够维持的时间可能很短，而手动切换需要的时间相对较长。资源浪费、工作效率低：浪费人力和时间，且工作效率很低。人为因素导致的安全隐患：设备有报警，没有及时发现和处理；由于工作人员疏忽可能导致漏投、错投、并投的问题。

发明内容

为了实现直流双电源自动切换，本发明提出了一种直流双电源自动切换装置。该装置通过微处理器与功能部件连接，解决直流双电源自动切换的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的方案是：工作模式切换开关与微处理器连接，充电电压采集模块与微处理器相互连接，通讯端口与微处理器相互连接，输入接点与微处理器单向连接，微处理器与状态指示和输出接点单向连接，微处理器通过驱动模块与程控断路器单向连接，状态检测器分别与微处理器和程控断路器单向连接。

积极效果，本发明装置能够进行直流双电源切换，具有切换效果好，安全的特点。适宜作为电力装备的直流双电源自动切换装置应用。 

附图说明

图1为本发明切换装置构成图

具体实施方式

工作模式切换开关与微处理器连接，充电电压采集模块与微处理器相互连接，通讯端口与微处理器相互连接，输入接点与微处理器单向连接，微处理器与状态指示和输出接点单向连接，微处理器通过驱动模块与程控断路器单向连接，状态检测器分别与微处理器和程控断路器单向连接。

本发明的工作过程：

程控断路器 + 控制模块模式：

采用程控断路器作为主回路分合机构，采用微处理器采集充电机输出电压/电流，并预留通讯端口和接点输入输出端口，通过驱动模块控制断路器的分合，同时采用机械互锁方式保证其动作可靠性。

特点：直接采集充电机输出端状态，不受外界因素干扰，保证了信息的真实性和动作的快速性；采用高性能程控断路器，电磁机械式开关分合，可靠性安全性高；延时时间：取决于直流矢压/电流检测时间，检测直流矢压/电流需要判断电压变化过程并进行滤波，以免误判，程控断路器机械动作时间，一般需几秒钟。

采集方法一：为了准确采集充电机输出电压，且不受母线或电压蓄电池组电压影响，需串接大功率二极管，由此会导致充电机输出电压与母线电压之间存在电压降，一般1V左右，因此，充电机的输出电压应调整为母线电压+1V；

采集方法二：不串接二极管，通过电压跌落，充电机输出故障时，充电机输出端电压=电池组电压，因此，电压跌落= 浮充电压/均充电压-电池组电压。

充电机输出电流判断：

正常情况下，设备负荷电流通过充电机提供，电磁合闸机构需要充电机和蓄电池组共同提供，因此，通过采集充电机输出电流判断是否故障。

充电机输出故障判断：装置预留输入接口和通讯接口，可连接充电机的故障输出接点/通讯端口，作为故障判断依据。装置预留远程控制接口，可通过后台远程控制切换状态。

进行耐压试验时，控制模块必须与主回路断开，以免损坏控制器。因直流双电源自动切换装置是控制两台充电机直流输出与母线之间的投切状态，因此，正常电源和备用电源均需上电，处于热备份状态。

直流双电源自动切换装置具有以下功能：

具有自动、手动和全关断三种模式：