一种直流电源在线切换装置及切换方法与流程

本发明涉及一种直流电源供电装置，特别是多直流电源接入系统中实现直流电源不断电切换供电的装置，以及其切换方法。

背景技术：

近年来，新能源在船舶电力系统中发展迅速，特别是电池、超级电容、光伏等以直流输出为表现形式的新能源在船舶电力系统中广泛应用，因此船舶直流配电是船舶电力系统发展的一个重要方向。

为保证船舶供电的冗余性，一般有多路直流电源接入船舶配电系统，在系统运行时，各种直流电源的输出电压与放电特性不能保证完全一致，因此解决不同直流电源并联运行问题具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种简单、经济的直流电源在线切换装置，实现不同电压等级直流电源的同时接入运行，在线切换等功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种直流电源在线切换装置，包括多条直流电源接入回路和负载接出回路，所述的直流电源接入回路包含二极管、二极管旁路开关装置和回路主开关装置，二极管与二极管旁路开关装置并联后再与回路主开关装置串联，所述二极管、二极管旁路开关装置和回路主开关装置均置于直流电源接入回路的正极；还包括控制选定回路的二极管旁路开关装置和回路主开关装置闭合、其他回路所有开关装置均断开的可编程控制器，用于主动选择特定的直流电源给负载供电。

本发明的目的之二在于提供一种上述切换装置的不停电在线切换方法，选择不同电压等级直流电源切换供电时，顺序为：断开待接入的直流电源回路的二极管旁路开关装置；断开待切断的直流电源回路的二极管旁路开关装置；闭合待接入的直流电源回路的回路主开关装置；断开待切断的直流电源回路的回路主开关装置；闭合待接入的直流电源回路的二极管旁路开关装置；完成切换过程的不停电连续供电。

本发明的有益效果是：本发明直流电源在线切换装置可同时接入不同输出电压、不同放电特性的多路直流电源，实现多路直流电源的并联运行和在线切换，切换过程不停电，装置内的可编程控制器可控制特定回路的二极管旁路开关装置闭合、回路主开关装置闭合，其他回路所有开关装置均断开，主动选择特定的直流电源给负载供电；本发明装置电路结构简单，成本低，易于推广。

附图说明

图1是本发明切换装置的结构示意图；

图2至图7是本发明切换方法的示意图。

其中：k-1为第k条供电回路的二极管；k-2为第k条供电回路的二极管旁路开关装置；k-3为第k条供电回路的回路主开关装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1所示，本发明公开了一种直流电源在线切换装置，包含多条直流电源接入回路，多条负载接出回路，可编程控制器；所述每条直流电源接入回路包含二极管，二极管旁路开关装置和回路主开关装置，二极管与二极管旁路开关装置并联后再与回路主开关装置串联，所述二极管、二极管旁路开关装置、回路主开关装置均置于回路正极；所述可编程控制器控制选定回路的二极管旁路开关装置闭合、回路主开关装置闭合，其他回路所有开关装置均断开，主动选择特定的直流电源给负载供电。

如图2所示，本发明提供的直流电源在线切换装置，包含多条直流电源接入回路和多条负载接出回路，每条直流电源接入回路包含二极管k-1、二极管旁路开关装置k-2、回路主开关装置k-3，二极管k-1与二极管旁路开关装置k-2并联后再与回路主开关装置k-3串联，二极管k-1、二极管旁路开关装置k-2、回路主开关装置k-3均置于回路正极。例如第1条回路分别为二极管1-1，二极管旁路开关装置1-2，回路主开关装置1-3。

如图3-7所示，直流电源在线切换装置同时接入多路不同电压等级的直流电源，可编程控制器4控制特定回路的二极管旁路开关装置k-2闭合、回路主开关装置闭合k-3，其他回路所有开关装置断开，主动选择特定的直流电源给负载供电。

本例以由第1条供电回路切换到第k（k≠1）条供电回路说明主动供电模式时，不同供电电源的切换供电过程为：

如图3所示，待接入的直流电源回路（第k条）的二极管旁路开关装置k-2断开；

如图4所示，待切断的直流电源回路（第1条）的二极管旁路开关装置1-2断开；

如图5所示，待接入的直流电源回路（第k条）的回路主开关装置k-3闭合；

如图6所示，待切断的直流电源回路（第1条）的回路主开关装置1-3断开；

如图7所示，待接入的直流电源回路（第k条）的二极管旁路开关装置k-2闭合；

切换过程不停电。

最后应当说明的是：以上所述仅是用以说明的技术方案而非对其限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的实施例，所述领域的技术人员应当理解，未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种直流电源在线切换装置，其包含多条直流电源接入回路、多条负载接出回路和可编程控制器，每条直流电源接入回路包括二极管、二极管旁路开关装置、主开关装置，其中二极管与二极管旁路开关装置并联后再与主开关装置串联；还公开了其不断电切换方法；本装置可同时接入多路不同输出电压的直流电源，可主动实现不同直流电源之间供电切换，供电电源切换过程不停电，为不同输出电压、不同放电特性的直流电源并联运行和在线切换提供简单、经济的解决方案。

技术研发人员：胡国昭;陈卓;龚博;龙飞
受保护的技术使用者：武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所）
技术研发日：2018.10.08
技术公布日：2019.01.25