双电源切换系统及其操作方法与流程

本发明的实施例总体上涉及双电源切换系统，更具体地，涉及具有独立的发电机延时控制模块的双电源切换系统。

背景技术：

1、在双电源切换系统中，为了避免由于主电源短时电压跌落或中断等原因引起发电机频繁启停，通常需要在主电源出现异常到发电机启动之间设置延迟时间。在这段延迟时间内，控制发电机启动的控制器的能量通常由辅助电源来提供，这些辅助电源通常由主电源或发电机供电。然而，在主电源掉电的情况下，辅助电源没有了能量来源，使得控制器无法启动发电机，造成停机。

2、为了解决这一问题，通常在双电源切换系统中设置蓄电池以在主电源掉电期间为控制器供电。然而，由于蓄电池的使用寿命有限，需要定期维护和更换，使得双电源切换系统的成本增加。另外，由于蓄电池的体积较大，无法实现双电源切换系统的小型化。

技术实现思路

1、本公开的实施例提供了一种双电源切换系统及其操作方法，其具有独立的发电机延时控制模块，能够在主电源掉电的情况下维持延迟启动电路正常工作，从而至少部分地解决现有技术中存在的上述以及其他潜在问题。

2、本公开的第一方面涉及一种双电源切换系统。该双电源切换系统包括：自动转换开关控制模块，被配置为控制自动转换开关以在主电源和发电机之间选择性地切换以为负载供电；发电机延时控制模块，被设置在与自动转换开关控制模块独立的电路板上，发电机延时控制模块包括：控制单元，被配置为响应于主电源出现异常而在预设延时之后输出启动信号以启动发电机；电源单元，适于在主电源未掉电时以及在发电机启动之后为控制单元供电；以及第一储能单元，适于在主电源掉电之后至发电机启动之前的时段内为控制单元供电。

3、通过上述实施例，相较于现有技术中双电源切换系统的控制器，发电机延时控制模块在主电源掉电之后发电机启动之前的时段内正常工作所需的能量要小得多，因此第一储能单元所需储存的能量也要小得多，从而降低了成本，实现了双电源切换系统的小型化。

4、根据一个实施例，控制单元响应于电源单元的电压小于阈值而判断主电源掉电。通过上述实施例，实现了主电源异常的准确控制。

5、根据一个实施例，电源单元被配置为从主电源或发电机汲取能量，并且在主电源未掉电时以及在发电机启动之后为第一储能单元充电。通过上述实施例，能够进一步减小第一储能单元所需的容量，从而进一步实现第一储能单元的小型化。

6、根据一个实施例，该发电机延时控制模块还包括切换单元，被配置为响应于主电源掉电且发电机未启动而断开电源单元与控制单元的连接，并将第一储能单元连接至控制单元，以及响应于主电源未掉电或发电机已启动而将电源单元连接至控制单元而断开第一储能单元与控制单元的连接。通过上述实施例，能够防止第一储能单元为除发电机延时控制模块之外的电路供电，进一步减小第一储能单元所需的容量，从而进一步实现第一储能单元的小型化。

7、根据一个实施例，该发电机延时控制模块还包括启动单元，被配置为响应于启动信号而输出脉冲信号以启动发电机。通过上述实施例，由于启动单元所需的能量较小，使得第一储能单元所需的容量进一步减小。

8、根据一个实施例，该发电机延时控制模块还包括第二储能单元，被配置为从电源单元汲取能量并且为启动单元供电。通过上述实施例，由于启动单元所需的能量不再需要第一储能单元提供，进一步减小了第一储能单元所需的容量。

9、根据一个实施例，启动单元包括双稳态继电器。通过上述实施例，可以在断电情况下稳定地输出发启动信号。

10、根据一个实施例，第一储能单元包括超级电容。通过上述实施例，由于超级电容的寿命长，避免了使用电池带来的寿命，更换等问题。

11、本公开的第二方面涉及一种用于操作双电源切换系统的方法，该双电源切换系统适于在主电源和发电机之间选择性地切换以为负载供电，双电源切换系统包括自动转换开关控制模块和被设置在与自动转换开关控制模块独立的电路板上的发电机延时控制模块。该方法包括：在主电源未掉电时经由发电机延时控制模块的由主电源供电的电源单元为发电机延时控制模块的控制单元供电，控制单元被配置为在主电源出现异常的预设延时之后输出启动信号以启动发电机；在主电源掉电之后至发电机启动之前的时段内，经由发电机延时控制模块的第一储能单元为控制单元供电。

12、根据一个实施例，该方法在发电机启动之后，经由由发电机供电的电源单元为控制单元供电。

13、根据一个实施例，该方法还包括：判断主电源是否发生异常；判断电源单元的电压是否小于阈值以检测主电源是否发生掉电。

技术特征：

1.一种双电源切换系统(100)，包括：

2.根据权利要求1所述的双电源切换系统(100)，其中所述控制单元(103)响应于所述电源单元(104)的电压小于阈值而判断所述主电源掉电。

3.根据权利要求1所述的双电源切换系统(100)，其中所述电源单元(104)被配置为从所述主电源或所述发电机汲取能量，并且在所述主电源未掉电时以及在所述发电机启动之后为所述第一储能单元(105)充电。

4.根据权利要求1所述的双电源切换系统(100)，所述发电机延时控制模块(102)还包括切换单元(106)，被配置为响应于所述主电源掉电且所述发电机未启动而断开所述电源单元(104)与所述控制单元(103)的连接，并将所述第一储能单元(105)连接至所述控制单元(103)，以及响应于所述主电源未掉电或所述发电机已启动而将所述电源单元(104)连接至所述控制单元(103)而断开所述第一储能单元(105)与所述控制单元(103)的连接。

5.根据权利要求1所述的双电源切换系统(100)，所述发电机延时控制模块(102)还包括启动单元(107)，被配置为响应于所述启动信号而输出脉冲信号以启动所述发电机。

6.根据权利要求5所述的双电源切换系统(100)，所述发电机延时控制模块(102)还包括第二储能单元(108)，被配置为从所述电源单元(104)汲取能量并且为所述启动单元(107)供电。

7.根据权利要求5所述的双电源切换系统(100)，其中所述启动单元(107)包括双稳态继电器。

8.根据权利要求1所述的双电源切换系统(100)，其中所述第一储能单元(105)包括超级电容。

9.一种用于操作双电源切换系统的方法(200)，所述双电源切换系统适于在主电源和发电机之间选择性地切换以为负载供电，所述双电源切换系统包括自动转换开关控制模块(101)和被设置在与所述自动转换开关控制模块(101)独立的电路板上的发电机延时控制模块(102)，所述方法(200)包括：

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：在所述发电机启动之后，经由由所述发电机供电的所述电源单元(104)为所述控制单元(103)供电(225)。

11.根据权利要求9所述的方法，还包括：

技术总结
本公开的实施例涉及一种双电源切换系统及其操作方法。该双电源切换系统包括：自动转换开关控制模块，被配置为控制自动转换开关以在主电源和发电机之间选择性地切换以为负载供电；发电机延时控制模块，被设置与自动转换开关控制模块独立的电路板上，发电机延时控制模块包括：控制单元，被配置为响应于主电源出现异常而在预设延时之后输出启动信号以启动发电机；电源单元，适于在主电源未掉电时以及在发电机启动之后为控制单元供电；以及第一储能单元，适于在主电源掉电之后至发电机启动之前的时段内为控制单元供电。在此提出的双电源切换系统无需蓄电池即可实现系统掉电时的延时启动，成本低，体积小。

技术研发人员：毕宝云,黄杰,吴蔚
受保护的技术使用者：施耐德电气工业公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15