双电源转换开关的制作方法

1.本公开涉及一种双电源转换开关，尤其是涉及一种包括位置反馈装置的双电源转换开关。


背景技术：

2.双电源转换开关是一种在主电源故障或停电时可自动转换至备用电源的电气设备，用于保障负载供电的连续性，使负载一直保持正常运行。双电源转换开关可广泛地应用于很多场合，例如生产车间、码头、医院、机场和数据中心等。
3.双电源转换开关包括位置反馈装置。现有的位置反馈装置包括位置指示器和接触式微动开关。位置指示器可在第一位置(此时负载连接于主电源)、中间位置(此时负载不连接于主电源和备用电源)以及第二位置(此时负载连接于备用电源)之间移动。位置指示器处于第一位置或第二位置时会抵触接触式微动开关的弹簧。位置指示器处于中间位置时会分离于接触式微动开关的弹簧。由此接触式微动开关可根据位置指示器所处的不同位置向控制器发送对应的位置反馈信号。
4.当位置指示器处于第一位置或者第二位置，接触式微动开关向控制器发出对应的位置反馈信号，此时若检测器检测到电源故障(例如电压、电流、频率或者相不平衡度等电参数超出阈值正常范围)或断电时，控制器会控制与其电连接的驱动器进行电源切换(例如，从主电源切换到备用电源，或者从备用电源切换到主电源)。
5.然而双电源转换开关在电源切换的过程中存在机械振动，导致接触式微动开关的弹簧产生弹跳，这使得接触式微动开关所发出的位置反馈信号不稳定或错误，从而无法保障双电源转换开关进行有效可靠地操作。此外，在长时间使用的情况下，位置指示器与接触式微动开关的弹簧之间多次抵触与分离也会造成两者的机械磨损，使性能下降，降低产品的使用寿命。
6.因此，本领域技术人员致力于开发一种新型的双电源转换开关，以避免现有技术的上述缺陷。


技术实现要素：

7.本公开的目的在于一种具有新型位置反馈装置的双电源转换开关，以解决现有技术中的上述技术问题。
8.本公开提供了了一种双电源转换开关，所述双电源转换开关包括：动触头；以及位置反馈装置，包括：位置指示器，配置为与所述动触头联动地在第一位置、中间位置以及第二位置之间移动，所述中间位置位于所述第一位置与所述第二位置之间；以及传感器组件，包括第一传感器和第二传感器，均配置为能被所述位置指示器非接触式地触发，其中，当所述位置指示器在所述第一位置时，所述第一传感器发出第一信号，所述第二传感器发出第二信号；当所述位置指示器在所述中间位置时，所述第一传感器和所述第二传感器均发出第二信号；当所述位置指示器在所述第二位置时，所述第一传感器发出第二信号，所述第二
传感器发出第一信号。
9.在一个或多个实施例中，所述第一传感器和所述第二传感器为均光电传感器。
10.在一个或多个实施例中，所述光电传感器呈u形且具有相对设置的两自由端，其中一自由端为光电发射部，另一自由端为光电接收部。
11.在一个或多个实施例中，所述位置指示器包括一凸出部，所述凸出部位于所述光电发射部与所述光电接收部之间时，所述光电传感器被触发。
12.在一个或多个实施例中，所述传感器组件还包括中间传感器，位于所述第一传感器与所述第二传感器之间且配置为能被所述位置指示器非接触式地触发，其中当所述位置指示器在所述中间位置时，所述中间传感器发出第一信号。
13.在一个或多个实施例中，所述中间传感器相同于所述第一传感器。
14.在一个或多个实施例中，所述第一传感器、所述中间传感器和所述第二传感器中的任一个被所述位置指示器触发时发出所述第一信号，未被所述位置指示器触发时发出第二信号。
15.在一个或多个实施例中，双电源转换开关还包括控制器，连接于所述位置反馈装置的传感器组件，并接收所述传感器组件发出的位置反馈信号。
16.在一个或多个实施例中，双电源转换开关还包括：第一静触头，连接至主电源；第二静触头，连接至备用电源；驱动器；以及所述动触头，被所述驱动器驱动以在第一合闸位置、双分位置与第二合闸位置之间移动，所述动触头在第一合闸位置时与所述第一静触头接触，所述动触头在双分位置时与所述第一静触头断开，所述动触头在第二合闸位置时与所述第二静触头接触，其中，所述控制器连接至所述驱动器，以根据所述位置反馈信号控制所述驱动器驱动所述动触头移动。
17.在一个或多个实施例中，所述动触头处于所述第一合闸位置时，所述位置指示器处于第一位置；所述动触头处于所述双分位置时，所述位置指示器处于中间位置；所述动触头处于所述第二合闸位置时，所述位置指示器处于第二位置。
18.本公开提供的双电源转换开关包括一种新型的位置反馈装置，该位置反馈装置包括位置指示器和传感器组件，其中位置指示器可非接触地触发传感器组件中的各传感器，且传感器组件可对应位置指示装置的不同位置发出不同的位置反馈信号，由此设计可有效地避免现有技术中接触式位置反馈装置由机械振动引起的位置反馈信号不稳定或错误的缺陷。
附图说明
19.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
20.图1示出了本公开一实施例的双电源开关的局部示意图；
21.图2a示出了本公开一实施例的位置指示器的立体图；
22.图2b示出了本公开一实施例的传感器组件的立体图；
23.图2c示出了本公开一实施例的传感器组件的分解图；
24.图3a示出了图1中a处的放大示意图，其中位置指示器位于第一位置；
25.图3b示出了图1中a处的放大示意图，其中位置指示器位于中间位置；
26.图3c示出了图1中a处的放大示意图，其中位置指示器位于第二位置；
27.图4a示出了本公开另一实施例的双电源转换开关中a处的放大示意图，其中位置指示器位于第一位置；
28.图4b示出了本公开另一实施例的双电源转换开关中a处的放大示意图，其中位置指示器位于中间位置；
29.图4c示出了本公开另一实施例的双电源转换开关中a处的放大示意图，其中位置指示器位于第二位置。
具体实施方式
30.以下通过特定的具体实施例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本公开的其他优点及功效。
31.须知，本说明书所附附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用以限定本公开可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本公开所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本公开所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如「上」及「一」等的用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本公开可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本公开可实施的范畴。
32.为了便于描述，本公开的附图相应地简化或省略了本领域常用的部件，这些省略或简化的部件不影响本领域技术人员理解本公开的内容。
33.双电源转换开关通常包括用于连接主电源的第一静触头，用于连接备用电源的第二静触头，动触头以及驱动器。动触头在驱动器的驱动下能够在第一合闸位置(例如主电源合闸位置)、双分位置和第二合闸位置(例如备用电源合闸位置)之间移动，其中当动触头在第一合闸位置时与第一静触头接触，使其接通于主电源(即，主回路接通)；当动触头在双分位置时与第一和第二静触头分开，使其不接通于主电源和备用电源(即，主回路和备用回路均断开)；当动触头在第二合闸位置时与第二静触头接触，使其接通于备用电源(即，备用回路接通)。
34.如背景技术所述，双电源转换开关还包括控制器，当电源(例如主电源或者备用电源)故障或断电时，控制器会控制驱动器进行电源切换(例如，控制动触头从接通主电源切换到接通备用电源，或者控制动触头从接通备用电源切换到接通主电源)。在电源切换的过程中存在机械振动，使现有双电源转换开关中的位置反馈装置表现出诸多缺陷，尤其是会引起接触式微动开关的弹簧弹跳，导致其发出的位置反馈信号不稳定或错误，使双电源转换开关无法有效可靠地操作。
35.针对现有技术的缺陷，本公开提出了一种包括新型位置反馈装置的双电源转换开关。下面结合各附图具体说明本公开的实施例。
36.图1示出了本公开一实施例的双电源开关的局部示意图。图2a示出了根据本公开一实施例的位置反馈装置的位置指示器的立体图。图2b示出了根据本公开一实施例的位置反馈装置的传感器组件的立体图。图3a示出了图1中a处的放大示意图，其中位置指示器位于第一位置。图3b示出了图1中a处的放大示意图，其中位置指示器位于中间位置。图3c示出
了图1中a处的放大示意图示意图，其中位置指示器位于第二位置。
37.请参见图1至图3c，双电源转换开关包括位置反馈装置1以及未示出的控制器、驱动器、动触头、第一静触头和第二静触头等部件。位置反馈装置1包括位置指示器10(如图2a所示)和传感器组件20(如图2b所示)。位置指示器10可移动地安装于双电源转换开关的壳体内，并配置成可与动触头联动地在第一位置(如图3a所示)、中间位置(如图3b所示)以及第二位置(如图3c所示)之间移动，其中中间位置位于第一位置与第二位置之间。具体地，位置指示器10可经由一传动机构连接于动触头，并在动触头处于第一合闸位置(例如接触于第一静触头的主电源合闸位置)时，位置指示器10对应地处于第一位置；在动触头处于双分位置时，位置指示器10对应地处于中间位置；在动触头处于第二合闸位置(例如接触于第二静触头的备用电源合闸位置)时，位置指示器10对应地处于第二位置。
38.如图2a所示，位置指示器10包括本体11和凸出部12等部件。本体11可连接于传动机构，以在动触头移动时可通过传动机构将动力传递至位置指示器10。凸出部12自本体11向外突出，用于非接触地触发传感器组件20。优选地，位置指示器10还可包括导槽13，用以配合例如位于双电源转换开关壳体内的导轨，以引导位置指示器10的运动轨迹。当然，本公开所述的位置指示器10并不限于通过本体11连接于传动部件，例如，位置指示器10也可在导槽13相对于本体11的另一侧设置一连接部，用以连接传动机构。
39.如图2b所示，位置反馈装置1还包括传感器组件20。在一实施例中，传感器组件20包括第一传感器21、第二传感器22以及用于将两传感器21和22固定于双电源转换开关内的安装座24。第一传感器21和第二传感器22配置成可被位置指示器10的凸出部12非接触地触发。具体地，第一传感器21和第二传感器22例如均可为光电传感器，且可具有大致呈u形的形状，即，具有相对设置的两自由端，其中一自由端可为光电发射部，另一自由端可为光电接收部。当位置指示器10移动使其凸出部12位于光电接收部与光电发射部之间时，光电传感器被触发且发出第一信号(例如，输出高电平h)，且当凸出部12移出或者未移入光电接收部与光电发射部之间时，光电传感器未被触发且发出第二信号(例如，输出低电平l)。
40.请继续参见图2b，第一传感器21和第二传感器22在远离两自由端的一侧固定于安装座24上，且两传感器21和22经由安装座24固定于双电源转换开关的壳体内。具体地，安装座24上可设置有安装孔241，固定装置(例如螺钉或螺栓等)经由该安装孔241将安装座24固定于双电源转换开关的壳体内。
41.请参见图3a至图3c，位置指示器10与传感器组件20为相对设置，且在位置指示器10移动的过程中，可使凸出部12非接触式地移入、移出第一传感器21、第二传感器22的两自由端之间。
42.具体地，如图3a所示，当位置指示器10处于第一位置时，凸出部12触发第一传感器21(即，其位于第一传感器21的两自由端之间)，使第一传感器21发出第一信号(例如，输出高电平h)，第二传感器22未被触发且发出第二信号(例如，输出低电平l)，此时传感器组件20发出的位置反馈信号例如为(h、l)。
43.如图3b所示，当位置指示器10移动至中间位置时，凸出部12移出第一传感器21且未移入第二传感器22的两自由端之间，即，第一传感器21和第二传感器22均未被触发，且两传感器均发出第二信号(例如，输出低电平l)，此时传感器组件20发出的位置反馈信号例如为(l、l)。
44.如图3c所示，当位置指示器10移动至第二位置时，凸出部12移入第二传感器22的两自由端之间，即，第一传感器21未被触发且发出第二信号，第二传感器22被触发且发出第一信号，此时传感器组件20发出的位置反馈信号例如为(l、h)。
45.在上述实施例中，位置指示器10移动至不同位置时，传感器组件20可发出对应的位置反馈信号如表一所示。
46.表一
[0047] 位置指示器处于第一位置位置指示器处于中间位置位置指示器处于第二位置第一传感器发出的信号第一信号h第二信号l第二信号l第二传感器发出的信号第二信号l第二信号l第一信号h
[0048]
传感器组件20发出的位置反馈信号可传输至双电源转换开关的控制器。具体地，控制器例如为一控制电路板pcba，其可固定于传感器组件20的安装座24内(如图2c所示)，或者位于双电源转换开关壳体内的其他位置，并电连接于第一传感器21和第二传感器22，以接收两者发出的信号(即，接收传感器组件20发出的位置反馈信号)，由此来判断双电源转换开关的状态(例如，是处于主电源合闸状态、双分状态，还是备用电源合闸状态)，并在电源(例如，主电源或者备用电源)出现故障或断电时，控制双电源转换开关进行有效可靠地电源切换。而且，本公开所提供的位置反馈装置1，尤其是传感器组件20(即第一传感器21和第二传感器22)可在非接触的情况下被位置指示器10触发，由此可有效地避免现有技术中接触式位置反馈装置由机械振动引起的位置反馈信号不稳定或错误的缺陷。
[0049]
下文将针对本公开的不同实施例进行说明。为简化说明，以下主要针对各实施例的不同之处进行详述，相同之处不再重复赘述。此外，本公开的各实施例中相同的元件以相同的标号进行标示，以利于各实施例间的互相对照。
[0050]
请参见图4a至图4c，其中图4a示出了本公开另一实施例的双电源转换开关的局部示意图，其中位置指示器位于第一位置；图4b示出了本公开另一实施例的双电源转换开关的局部示意图，其中位置指示器位于中间位置；图4c示出了本公开另一实施例的双电源转换开关的局部示意图，其中位置指示器位于第二位置。
[0051]
图4a至图4c所示实施例的双电源转换开关与上一实施例的区别仅在于位置反馈装置1所包含的传感器组件20的不同。本实施例所示的传感器组件20除了包括第一传感器21和第二传感器器22之外，还包括位于第一传感器21与第二传感器22之间的中间传感器23。中间传感器23同样配置成可被位置指示器10的凸出部12(如图2a所示)非接触地触发。具体地，中间传感器23可与第一传感器21和第二传感器22相同，例如也为光电传感器，且大致呈u形的形状，具有相对设置的两自由端，其中一自由端可为光电发射部，另一自由端可为光电接收部。当位置指示器10移动至凸出部12位于中间传感器23的光电接收部与光电发射部之间时，中间传感器23被触发且发出第一信号(例如，输出高电平h)，且当凸出部12移出或者未移入中间传感器23的光电接收部与光电发射部之间时，中间传感器23未被触发且发出第二信号(例如，输出低电平l)。
[0052]
在本实施例中，位置指示器10与传感器组件20相对设置，且在位置指示器10移动的过程中，可使凸出部12非接触式地移入、移出第一传感器21、中间传感器23和第二传感器22的两自由端之间。
[0053]
具体地，如图4a所示，当位置指示器10处于第一位置时，凸出部12触发第一传感器
21，使第一传感器21发出第一信号(例如，输出高电平h)，中间传感器23和第二传感器22未被触发且均发出第二信号(例如，输出低电平l)，此时传感器组件20发出的位置反馈信号例如为(h、l、l)。
[0054]
如图4b所示，当位置指示器10移动至中间位置时，凸出部12移出第一传感器21并移入中间传感器23的两自由端之间，即，第一传感器21未被触发且发出第二信号(例如，输出低电平l)，中间传感器23被触发且发出第一信号(例如，输出高电平h)，第二传感器22未被触发且发出第二信号(例如，输出低电平l)，此时传感器组件20发出的位置反馈信号例如为(l、h、l)。
[0055]
如图4c所示，当位置指示器10移动至第二位置时，凸出部12移出中间传感器23并移入第二传感器22的两自由端之间，即，第一传感器21和中间传感器23未被触发且均发出第二信号，第二传感器22被触发且发出第一信号，此时传感器组件20发出的位置反馈信号例如为(l、l、h)。
[0056]
在本实施例中，位置指示器10移动至不同位置时，传感器组件20可发出对应的位置反馈信号如表二所示。
[0057]
表二
[0058] 位置指示器处于第一位置位置指示器处于中间位置位置指示器处于第二位置第一传感器发出的信号第一信号h第二信号l第二信号l中间传感器发出的信号第二信号l第一信号h第二信号l第二传感器发出的信号第二信号l第二信号l第一信号h
[0059]
传感器组件20发出的位置反馈信号可传输至双电源转换开关的控制器。具体地，控制器例如可位于传感器组件20的安装座24内，或者位于双电源转换开关壳体内的其他位置，并电连接于第一传感器21、中间传感器23和第二传感器22，以接收三者发出的信号(即，接收传感器组件20发出的位置反馈信号)，由此可正确地判断双电源转换开关的状态(例如，是处于主电源合闸状态、双分状态，还是备用电源合闸状态)，并在电源(例如，主电源或者备用电源)出现故障或断电时，控制双电源转换开关进行有效可靠地电源切换。而且，本实施例所示的传感器组件20(即第一传感器21、中间传感器23和第二传感器22)可在非接触的情况下被位置指示器10触发，由此可有效地避免现有技术中接触式位置反馈装置由机械振动引起的位置反馈信号不稳定或错误的缺陷。
[0060]
下文将针对本公开的上述两实施例对双电源转换开关的电源切换过程进行详见说明。
[0061]
当双电源转换开关接通于主电源(即，动触头位于接触第一静触头的主电源合闸位置)时，位置指示器10位于第一位置，传感器组件20发出对应的位置反馈信号，例如图3a的传感器组件20发出位置反馈信号(h、l)，图4a的传感器组件20发出位置反馈信号(h、l、l)，位置反馈信号被控制器接收，且控制器根据该位置反馈信号能正确地判断出双电源转换开关接通于主电源。
[0062]
如果主电源出现故障或者断电，检测器会将故障信号发送至控制器，此时控制器控制与其电连接的驱动器使其驱动动触头从主电源合闸位置移动至双分位置(即，动触头不接触第一静触头和第二静触头)，位置指示器10联动地移动至中间位置(如图3b、4b所示)，传感器组件20对应地发出位置反馈信号，例如图3b的传感器组件20发出位置反馈信号
(l、l)，图4b的传感器组件20发出位置反馈信号(l、h、l)，位置反馈信号被控制器接收，且控制器根据该位置反馈信号判断出双电源转换开关未接通于主电源和备用电源。此时操作人员可对主电源进行维修、更换等操作，且可保证操作安全。
[0063]
控制器继续控制驱动器使其驱动动触头继续移动至备用电源合闸位置(即，动触头接触第二静触头，双电源转换开关接通于备用电源)，位置指示器10联动地移动至第二位置(如图3c、4c所示)，传感器组件20对应地发出位置反馈信号，例如图3c的传感器组件20发出位置反馈信号(l、h)，图4a的传感器组件20发出位置反馈信号(l、l、h)，位置反馈信号被控制器接收，且控制器根据该位置反馈信号判断出双电源转换开关接通于备用电源，即完成双电源转换开关从接通主电源切换至接通备用电源，使负载可连续地被供电。
[0064]
当备用电源出现故障或者断电，控制器可以上述相同的原理控制驱动器使其驱动动触头从备用电源合闸位置经由双分位置移动至主电源合闸位置，位置指示器10联动地从第二位置(如图3c、4c所示)经由中间位置(如图3b、4b所示)移动至第一位置(如图3a、4a所示)，且传感器组件20对应地发出相应的位置反馈信号至控制器，且控制器可根据该位置反馈信号判断出双电源转换开关的接通状态。
[0065]
尽管上述实施例中的第一信号和第二信号是分别以高电平和低电平进行说明，但本公开并不局限于此，例如，第一信号也可以为低电平，第二信号也可以为高电平，只要位置指示器可以非接触地触发各传感器，且在该传感器被触发和未被触发时发出不同的信号即可。
[0066]
此外，本公开上述实施例的位置指示器是以直线运动进行说明，但本公开并不局限于此，例如，位置指示器也可以进行曲线运动，只要双电源转换开关接通一电源(例如为主电源)时，位置指示器可触发第一传感器，且双电源转换开关接通另一电源(例如为备用电源)时，位置指示器可触发第二传感器即可。
[0067]
本公开提供的双电源转换开关包括一种新型的位置反馈装置，该位置反馈装置包括位置指示器和传感器组件，其中位置指示器可非接触地触发传感器组件中的各传感器，且传感器组件可对应位置指示装置的不同位置发出不同的位置反馈信号，由此设计可有效地避免现有技术中接触式位置反馈装置由机械振动引起的位置反馈信号不稳定或错误的缺陷。而且，本公开由传感器组件发出的位置反馈信号可传输至双电源转换开关的控制器，控制器根据接收到的位置反馈信号可正确地判断双电源转换开关的状态，并在电源出现故障或断电时，控制双电源转换开关进行有效可靠地电源切换。