一种双电源自动切换及保护装置的制作方法

本实用新型涉及电源控制领域，具体涉及一种双电源自动切换及保护装置。

背景技术：

随着供电可靠性要求的提高，反事故措施的日趋完善，越来越多的先进设备应用到供电系统中，其中双电源切换开关在供电系统中的应用比较广泛。随着需求的不断增加，出现了越来越多的同时需要交流供电和直流供电的用电场合，而在双电源切换开关的应用中，ats开关的种类越来越多，但是一些ats开关只针对合闸输入进行了监测，而对是否分闸没有考虑，这就容易导致当ats开关分闸故障时不能及时有效的获取其故障信息，操作人员以为已经分闸而实际并未分闸，容易造成带电操作导致事故。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足，从而提供一种双电源自动切换及保护装置，具体方案如下：

一种双电源自动切换及保护装置，包括控制器和ats分闸监测输入模块；所述ats分闸监测输入模块连接所述控制器用于检测ats开关的分闸信号；

所述ats分闸监测输入模块包括ats分闸监测电路，所述ats分闸监测电路包括光耦器件，所述光耦器件的第一输入端用于连接电源，第二输入端连接二极管的阳极，所述二极管的阴极用于连接ats开关，所述阴极还通过瞬态抑制二极管隔离接地；所述光耦器件的第一输出端分别用于连接控制器、用于连接电源以及连接电容的一端；所述光耦器件的第二输出端连接所述电容的另一端并接地。

进一步的，还包括显示屏和报警保护模块；所述显示屏连接所述控制器用于显示检测数据；所述报警保护模块连接所述控制器用于进行声光报警。

进一步的，还包括交流电量采集模块，所述交流电量采集模块连接所述控制器用于采集电源的电流和电压；所述交流电量采集模块包括三相电压采集电路以及中性线电压采集电路，所述三相电压采集电路中每相电压采集电路的结构相同，每相电压采集电路的输入端用于连接对应的待测相电源线；

每相电压采集电路的输入端连接第一电阻的一端并通过第二电阻连接中性线电压采集电路的输入端；第一电阻的另一端分别连接第三电阻的一端以及第一电感的一端；所述第三电阻的另一端用于连接基准电压；所述第一电感的另一端分别连接第一电容的一端以及第四电阻的一端，所述第一电容的另一端接地，所述第四电阻的另一端用于连接控制器并通过第二电容接地；

所述中性线电压采集电路的输入端连接第五电阻的一端；第五电阻的另一端分别连接第六电阻的一端以及第二电感的一端；所述第六电阻的另一端用于连接基准电压；所述第二电感的另一端分别连接第三电容的一端以及第七电阻的一端，所述第三电容的另一端接地，所述第七电阻的另一端用于连接控制器并通过第四电容接地。

进一步的，还包括继电器输出控制模块、按键输入模块、可编程开关量输入模块和上位机通讯模块；

所述继电器输出控制模块连接所述控制器用于控制负载；所述按键输入模块连接所述控制器用于对所述控制器进行操作；所述可编程开关量输入模块连接所述控制器用于进行开关控制；所述上位机通讯模块连接所述控制器用于进行通讯。

进一步的，所述上位机通讯模块的接口采用rs485接口或者usb接口。

进一步的，所述显示屏采用自发光式真空荧光图形显示器。

进一步的，所述控制器采用32位arm单片机。

进一步的，所述控制器连接有存储模块，所述存储模块采用eeprom。

本实用新型相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体地说，本实用新型具有以下优点：

本实用新型通过设置ats分闸监测输入模块，利用其包括的ats分闸监测电路对ats开关的分闸信号进行监测，能够有效判断ats开关是否有效分闸，并将相应的监测信号发送给控制器，控制器根据接收到的监测信息发出相应的控制命令。本实用新型能够有效的对ats开关进行实时监测，获取其分闸情况，从而避免因分闸故障导致的带电操作事故。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构框图；

图2是本实用新型实施例中ats分闸监测电路的结构图；

图3是本实用新型实施例中显示屏的接口电路原理图；

图4是本实用新型实施例中交流电量采集模块的电路图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，本实用新型提供的一种双电源自动切换及保护装置，包括控制器、继电器输出控制模块、交流电量采集模块、ats分闸监测输入模块、按键输入模块、可编程开关量输入模块和上位机通讯模块。

继电器输出控制模块连接控制器用于控制负载；交流电量采集模块连接控制器用于采集电源的电流和电压；ats分闸监测输入模块连接控制器用于检测ats开关的分闸信号；按键输入模块连接控制器用于对控制器进行操作；可编程开关量输入模块连接控制器用于进行开关控制；上位机通讯模块连接控制器用于进行通讯。

本实施例中还包括显示屏和报警保护模块；显示屏连接控制器用于显示检测数据；报警保护模块连接控制器用于进行声光报警；控制器连接有存储模块，存储模块采用eeprom；上位机通讯模块的接口采用rs485接口或者usb接口；显示屏采用自发光式真空荧光图形显示器；控制器采用32位arm单片机。

ats分闸监测输入模块包括ats分闸监测电路，如图2所示，ats分闸监测电路包括光耦器件u1，光耦器件u1的第一输入端通过电阻r01连接电源vcc，第二输入端连接二极管d2的阳极，二极管d2的阴极用于连接ats开关（图中pin1），二极管d2的阴极还通过瞬态抑制二极管d1隔离接地；光耦器件的第一输出端分别连接控制器（图中pao端）、通过电阻r02连接+5v电源以及连接电容c01的一端；光耦器件u1的第二输出端连接电容c01的另一端并接地。

在运行过程中，首先外部ats分闸信号通过pin1输入，光耦器件u1导通，pa0端输入低电平，pa0端连接控制器的i/o口，控制器接收到ats分闸信号，电容c01为直流阻断电容。

如图3所示为显示屏的接口电路，该接口电路是一个两用接口电路，当有单独电源+5.0v_vfd为vfd显示屏供电时，电阻r04、电阻r05、电阻r20不焊接元器件，与+5.0v电源断开，由单独电源+5.0v_vfd供电；当没有单独电源+5.0v_vfd为vfd显示屏供电时，电阻r04、r05、r20焊接0ω电阻，由+5.0v电源供电。vfd的rs、rw、cs1、cs2、db0等端口连接控制器的数据读写总线，lcd_bl连接控制器的i/o端口，通过控制器输出的高低电平来控制vfd背光，当控制器输出高电平时，三极管q1导通，vfd背光亮，当控制器输出低电平时，三极管q1截止，vfd背光灭。电阻r06至r019为上拉电阻，把所连接的端口拉高为+5.0v，这样做是因为控制器的供电为+3.3v，拉高后控制器与vfd读写电平就匹配了。

如图4所示为交流电量采集模块的电路图，交流电量采集模块包括三相电压采集电路以及中性线电压采集电路，其中三相电压采集电路中每相电压采集电路的结构相同，每相电压采集电路的输入端用于连接对应的待测相电源，如图4中所示的ua、ub和uc，图中n所示为中性线电压采集电路。

以a相电压采集电路为例，电压采集电路的输入端ua连接电阻r1的一端并通过电阻r2连接中性线电压采集电路的输入端n；电阻r1的另一端分别连接电阻r3的一端以及电感l1的一端；电阻r3的另一端连接基准电压vref；电感l1的另一端分别连接电容c1的一端以及电阻r4的一端，电容c1的另一端接地，电阻r4的另一端作为该采集电路的输出端mains-ua连接控制器并通过电容c2接地。

中性线电压采集电路的输入端n连接电阻r13的一端；电阻r13的另一端分别连接电阻r14的一端以及电感l2的一端；电阻r14的另一端连接基准电压vref；电感l2的另一端分别连接电容c3的一端以及电阻r15的一端，电容c3的另一端接地，电阻r15的另一端作为该采集电路的输出端mains-un连接控制器并通过电容c4接地。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。