一种双备份电源切换系统和方法与流程

本公开涉及主备用电源切换技术领域，尤其涉及一种双备份电源切换系统和方法。

背景技术：

现有的双备份电源切换通常是采用硬件自动切换的方式，其原理是监测输出端的电压值，在输出端的电压值低于设定值时，实现切换锁定。然而，硬件自动切换的稳定性较差，特别是在供电电路出现瞬间短路时，会造成硬件误判而发生切换。同时，在技术实现上，硬件自动切换的生产调试也比较复杂，需要模拟切换电压值与调节切换保持时间。

技术实现要素：

为了避免在供电电路出现瞬间短路时发生错误的电源切换，本公开提供了一种双备份电源切换系统和方法。

一方面，本公开实施例提供了一种双备份电源切换系统，该系统包括：主用电源、备用电源、电源监测模块和电源切换模块；

电源监测模块被配置为监测主用电源的输出端电压，当主用电源的输出端电压低于第一预设阈值且主用电源的输出端电压在第一预设阈值以下的保持时间达到第二预设阈值时，控制电源切换模块切换至由备用电源供电。

可选地，电源监测模块还被配置为监测主用电源的输出端电流，当主用电源的输出端电压低于第一预设阈值，主用电源的输出端电压在第一预设阈值以下的保持时间达到第二预设阈值，且主用电源的输出端电流不大于第三预设阈值时，控制电源切换模块切换至由备用电源供电。

可选地，系统还包括显示屏，显示屏被配置为实时显示主用电源和备用电源的工作状态。

可选地，显示屏为触控显示屏。

另一方面，本公开实施例提供了一种双备份电源切换系统，该系统包括：主用电源、备用电源、电源监测模块和电源切换模块；

电源监测模块被配置为监测备用电源的输出端电压，当备用电源的输出端电压低于第四预设阈值且备用电源的输出端电压在第四预设阈值以下的保持时间达到第五预设阈值时，控制电源切换模块切换至由主用电源供电。

可选地，电源监测模块还被配置为监测备用电源的输出端电流，当备用电源的输出端电压低于第四预设阈值，备用电源的输出端电压在第四预设阈值以下的保持时间达到第五预设阈值，且备用电源的输出端电流不大于第六预设阈值时，控制电源切换模块切换至由主用电源供电。

可选地，系统还包括显示屏，显示屏被配置为实时显示主用电源和备用电源的工作状态。

可选地，显示屏为触控显示屏。

再一方面，本公开实施例提供了一种双备份电源切换方法，该方法应用于上述第一方面的双备份电源切换系统，该方法包括：

获取主用电源的输出端电压；

当主用电源的输出端电压低于第一预设阈值且主用电源的输出端电压在第一预设阈值以下的保持时间达到第二预设阈值时，切换至由备用电源供电。

又一方面，本公开实施例提供了一种双备份电源切换方法，该方法应用于上述第二方面的双备份电源切换系统，该方法包括：

获取备用电源的输出端电压；

当备用电源的输出端电压低于第四预设阈值且备用电源的输出端电压在第四预设阈值以下的保持时间达到第五预设阈值时，切换至由主用电源供电。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

通过将电源监测模块配置为监测主用电源的输出端电压，当主用电源的输出端电压低于第一预设阈值且主用电源的输出端电压在第一预设阈值以下的保持时间达到第二预设阈值时，控制电源切换模块切换至由备用电源供电，可以避免在电路出现瞬间短路时，错误地进行电源切换，从而可以实现精准的电源切换控制。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是本公开第一实施例提供的双备份电源系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

本公开第一实施例提供了一种双备份电源切换系统，如图1所示，该系统包括主用电源、备用电源、电源监测模块和电源切换模块。其中，电源监测模块被配置为监测主用电源的输出端电压，当主用电源的输出端电压低于第一预设阈值且主用电源的输出端电压在第一预设阈值以下的保持时间达到第二预设阈值时，控制电源切换模块切换至由备用电源供电。

例如，主用电源的额定输出电压可以是12v，第一预设阈值可以等于80％的主用电源额定输出电压，即第一预设阈值可以为9.6v，则当主用电源的输出端电压值低于9.6v，且主用电源的输出端电压在9.6v以下的保持时间达到第二预设阈值时，可以确定主用电源发生了故障，此时可以由电源监测模块控制电源切换模块将由主用电源供电切换为由备用电源供电。其中，第二预设阈值可以为50ms或者60ms等。需要说明的是，第一预设阈值和第二预设阈值的具体数值可以由工作人员根据实际情况进行设定，而并不局限于上述举例中的数值。

在一种可能的实现方式中，当电路发生短路时，主用电源的输出端电压可能会发生瞬时下降。为了避免在电路发生短路时，主用电源的输出端电压下降到第一预设阈值以下后，电源监测模块出现误判的情况，即避免电源监测模块在电路发生短路时控制电源切换模块切换至由备用电源供电，可以使电源监测模块同时监测主用电源的输出端电流。然后，当主用电源的输出端电压低于第一预设阈值，主用电源的输出端电压在第一预设阈值以下的保持时间达到第二预设阈值，且主用电源的输出端电流不大于第三预设阈值时，再由电源监测模块控制电源切换模块切换至由备用电源供电。

在另一种实现方式中，在电源监测模块监测到主用电源输出端的电流大于第三预设阈值时，可以暂停对主用电源输出端电压的监测，即如果主用电源输出端的电流大于第三预设阈值，则即便主用电源输出端电压下降到第一预设阈值以下，电源监测模块也不会控制电源切换模块进行电源的切换。当电源监测模块监测到主用电源输出端的电流变为小于或等于第三预设阈值时，可以重启对主用电源输出端电压的监测。例如，当主用电源的额定输出电流的30a时，若电源监测模块监测到主用电源的输出电流为31a时，可暂停对主用电源输出端电压的监测，直到主用电源的输出电流不大于30a时，再开始监测主用电源的输出端电压。其中，第三预设阈值可以为主用电源的额定输出电流的102％或者103％等。

在一种可能的实现方式中，本实施例提供的双备份电源切换系统还可以包括显示屏，该显示屏可以为led(lightemittingdiode，发光二极管)显示屏或者为oled(organiclight-emittingdiode，有机发光二极管)显示屏，该显示屏被配置为实时显示主用电源和备用电源的工作状态。其中，电源的工作状态包括电源当前是否在供电，以及电源的输出端电压和输出端电流等参数。

在一种可能的实现方式中，该显示屏可以为触控显示屏，即工作人员可以以触摸显示屏的方式通过该显示屏主动进行主备用电源的切换。

在本实施例中，通过将电源监测模块配置为监测主用电源的输出端电压，当主用电源的输出端电压低于第一预设阈值且主用电源的输出端电压在第一预设阈值以下的保持时间达到第二预设阈值时，控制电源切换模块切换至由备用电源供电，可以避免在电路出现瞬间短路时，错误地进行电源切换，从而可以实现精准的电源切换控制。

通过将电源监测模块同时配置为监测主用电源的输出端电流，当主用电源的输出端电压低于第一预设阈值，主用电源的输出端电压在第一预设阈值以下的保持时间达到第二预设阈值，且主用电源的输出端电流不大于第三预设阈值时，控制电源切换模块切换至由备用电源供电，可以进一步防止电源切换系统在电路出现瞬间短路时，错误地进行电源切换，同时也可以避免由于非电源故障问题引发的电压瞬间跌落而错误地进行电源切换。

另外，在本实施例中，第一预设阈值、第二预设阈值以及第三预设阈值的具体数值可以根据实际情况进行设置，灵活方便，可适用多种场景。由于电源切换系统还包括显示屏，可以使工作人员根据电源切换系统的运行情况主动进行电源切换，使电源切换系统的应用更加方便。

本公开第二实施例提供了一种双备份电源切换系统，该系统包括主用电源、备用电源、电源监测模块和电源切换模块。其中，电源监测模块被配置为监测备用电源的输出端电压，当备用电源的输出端电压低于第四预设阈值且备用电源的输出端电压在第四预设阈值以下的保持时间达到第五预设阈值时，控制电源切换模块切换至由主用电源供电。其中，第四预设阈值可以等于80％的备用电源额定输出电压，第五预设阈值可以为50ms或者60ms等。需要说明的是，第四预设阈值和第五预设阈值的具体数值可以由工作人员根据实际情况进行设定，而并不局限于上述举例中的数值。

在一种可能的实现方式中，为了避免在电路发生短路时，备用电源的输出端电压下降到第四预设阈值以下后，电源监测模块出现误判的情况，可以使电源监测模块同时监测备用电源的输出端电流。然后，当备用电源的输出端电压低于第四预设阈值，所备用电源的输出端电压在第四预设阈值以下的保持时间达到第五预设阈值，且备用电源的输出端电流不大于第六预设阈值时，再由电源监测模块控制电源切换模块切换至由主用电源供电。

在另一种实现方式中，在电源监测模块监测到备用电源输出端的电流大于第六预设阈值时，可以暂停对备用电源输出端电压的监测，即如果备用电源输出端的电流大于第六预设阈值，则即便备用电源输出端电压下降到第四预设阈值以下，电源监测模块也不会控制电源切换模块进行电源的切换。当电源监测模块监测到备用电源输出端的电流变为小于或等于第六预设阈值时，可以重启对备用电源输出端电压的监测。其中，第六预设阈值可以为备用电源的额定输出电流的102％或者103％等。

在一种可能的实现方式中，本实施例提供的双备份电源切换系统还可以包括显示屏，该显示屏可以为led(lightemittingdiode，发光二极管)显示屏或者为oled(organiclight-emittingdiode，有机发光二极管)显示屏，该显示屏被配置为实时显示主用电源和备用电源的工作状态。其中，电源的工作状态包括电源当前是否在供电，以及电源的输出端电压和输出端电流等参数。

在一种可能的实现方式中，该显示屏可以为触控显示屏，即工作人员可以以触摸显示屏的方式通过该显示屏主动进行主备用电源的切换。

在本实施例中，通过将电源监测模块配置为监测备用电源的输出端电压，当备用电源的输出端电压低于第四预设阈值且备用电源的输出端电压在第四预设阈值以下的保持时间达到第五预设阈值时，控制电源切换模块切换至由主用电源供电，可以避免在电路出现瞬间短路时，错误地进行电源切换，从而可以实现精准的电源切换控制。

通过将电源监测模块同时配置为监测备用电源的输出端电流，当备用电源的输出端电压低于第四预设阈值，备用电源的输出端电压在第四预设阈值以下的保持时间达到第五预设阈值，且备用电源的输出端电流不大于第六预设阈值时，控制电源切换模块切换至由主用电源供电，可以进一步防止电源切换系统在电路出现瞬间短路时，错误地进行电源切换，同时也可以避免由于非电源故障问题引发的电压瞬间跌落而错误地进行电源切换。

另外，在本实施例中，第四预设阈值、第五预设阈值以及第六预设阈值的具体数值可以根据实际情况进行设置，灵活方便，可适用多种场景。由于电源切换系统还包括显示屏，可以使工作人员根据电源切换系统的运行情况主动进行电源切换，使电源切换系统的应用更加方便。

本公开的第三实施例提供了一种双备份电源切换方法，该方法应用于第一实施例提供的双备份电源切换系统，该方法包括：

获取主用电源的输出端电压；其中，该步骤的执行主体为电源监测模块。

当主用电源的输出端电压低于第一预设阈值且主用电源的输出端电压在第一预设阈值以下的保持时间达到第二预设阈值时，切换至由备用电源供电。其中，该步骤是由电源监测模块控制电源切换模块执行的。

在一种可能的实现方式中，该方法还包括：

获取主用电源的输出端电流，当主用电源的输出端电压低于第一预设阈值，主用电源的输出端电压在第一预设阈值以下的保持时间达到第二预设阈值，且主用电源的输出端电流不大于第三预设阈值时，由电源监测模块控制电源切换模块切换至由备用电源供电。

在一种可能的实现方式中，若主用电源的输出端电流大于第三预设阈值，则可以暂停对主用电源输出端电压的监测。当电源监测模块监测到主用电源输出端的电流变为小于或等于第三预设阈值时，可以重启对主用电源输出端电压的监测。

在本实施例中，通过获取主用电源的输出端电压，并在主用电源的输出端电压低于第一预设阈值且主用电源的输出端电压在第一预设阈值以下的保持时间达到第二预设阈值时，切换至由备用电源供电，可以避免在电路出现瞬间短路时，错误地进行电源切换，从而可以实现精准的电源切换控制。

通过同时获取主用电源的输出端电流，当主用电源的输出端电压低于第一预设阈值，主用电源的输出端电压在第一预设阈值以下的保持时间达到第二预设阈值，且主用电源的输出端电流不大于第三预设阈值时，再切换至由备用电源供电，可以进一步防止电源切换系统在电路出现瞬间短路时，错误地进行电源切换，同时也可以避免由于非电源故障问题引发的电压瞬间跌落而错误地进行电源切换。

另外，在本实施例中，第一预设阈值、第二预设阈值以及第三预设阈值的具体数值可以根据实际情况进行设置，灵活方便，可适用多种场景。

本公开的第四实施例提供了一种双备份电源切换方法，该方法应用于第二实施例提供的双备份电源切换系统，该方法包括：

获取备用电源的输出端电压；其中，该步骤的执行主体为电源监测模块。

当备用电源的输出端电压低于第四预设阈值且备用电源的输出端电压在第四预设阈值以下的保持时间达到第五预设阈值时，切换至由主用电源供电。其中，该步骤是由电源监测模块控制电源切换模块执行的。

在一种可能的实现方式中，该方法还包括：

获取备用电源的输出端电流，当备用电源的输出端电压低于第四预设阈值，备用电源的输出端电压在第四预设阈值以下的保持时间达到第五预设阈值，且备用电源的输出端电流不大于第六预设阈值时，由电源监测模块控制电源切换模块切换至由主用电源供电。

在一种可能的实现方式中，若备用电源的输出端电流大于第六预设阈值，则可以暂停对备用电源输出端电压的监测。当电源监测模块监测到备用电源输出端的电流变为小于或等于第六预设阈值时，可以重启对备用电源输出端电压的监测。

在本实施例中，通过获取备用电源的输出端电压，并在备用电源的输出端电压低于第四预设阈值且备用电源的输出端电压在第四预设阈值以下的保持时间达到第五预设阈值时，切换至由主用电源供电，可以避免在电路出现瞬间短路时，错误地进行电源切换，从而可以实现精准的电源切换控制。

通过同时获取备用电源的输出端电流，当备用电源的输出端电压低于第四预设阈值，备用电源的输出端电压在第四预设阈值以下的保持时间达到第五预设阈值，且备用电源的输出端电流不大于第六预设阈值时，再切换至由主用电源供电，可以进一步防止电源切换系统在电路出现瞬间短路时，错误地进行电源切换，同时也可以避免由于非电源故障问题引发的电压瞬间跌落而错误地进行电源切换。

另外，在本实施例中，第四预设阈值、第五预设阈值以及第六预设阈值的具体数值可以根据实际情况进行设置，灵活方便，可适用多种场景。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。