專利名稱：一種智能型雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種控制器，具體涉及一種可以對雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)常用電源與備用電源之間的自動轉(zhuǎn)換的智能型雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器。
背景技術(shù)：
雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)主要用在緊急供電系統(tǒng)，是將負(fù)載電路在常用電源或備用電源之間切換的開關(guān)電器，以確保重要負(fù)荷連續(xù)、可靠運行。常用的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器通常只能對電源的電壓狀態(tài)進(jìn)行檢測，并根據(jù)電壓狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，這時就需要在電源側(cè)或負(fù)載側(cè)接入頻率表、電流表和電能表等許多數(shù)字儀表來獲知電源頻率、負(fù)載電流和電能等電參數(shù)，這樣無疑將會導(dǎo)致成本升高。

實用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的目的在于提供一種可以對雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)ATS實現(xiàn)常用電源與備用電源之間的自動轉(zhuǎn)換的智能型雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器。為達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下:一種智能型雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，與雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)ATS電連接，包括微處理器、直流穩(wěn)壓電路、電源參數(shù)采集電路、控制信號輸出電路、通信電路和人機對話接口電路，所述微處理器、電源參數(shù)采集電路和人機對話接口電路集成于面板電路板中，所述直流穩(wěn)壓電路、控制信號輸出電路和通信電路集成于底板電路板中，所述面板電路板與所述底板電路板電連接，其中:微處理器，用于接收雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的供電電源電路的檢測信號，并將檢測結(jié)果轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的控制信號輸出；直流穩(wěn)壓電路，其輸入端與所述供電電源的交流電電連接，其輸出端與所述微處理器的電源輸入端口電連接，用于將外部交流電源轉(zhuǎn)換成所述控制器所需的直流電源，從而為整個所述控制器供電；電源參數(shù)采集電路，與所述微處理器的輸入端電連接，用于采集被監(jiān)測電源的電參數(shù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)比對和處理，再將處理后的信息傳輸給主微處理器用于控制輸出及狀態(tài)顯示；控制信號輸出電路,一端與所述微處理器的輸出端電連接，另一端與雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)內(nèi)的弱電繼電器電連接，用于實現(xiàn)控制雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換；通信電路，一端與所述微處理器的輸出端電連接，另一端通過通訊總線與PC機相接，用于實現(xiàn)所述微處理器與PC之間的通訊；人機對話接口電路，包括命令輸入單元和顯示單元，所述命令輸入單元與所述微處理器的輸入端電連接，所述顯示單元與所述微處理器的輸出端電連接，用于將用戶通過輸入單元下達(dá)的指令傳輸給所述微處理器，再將所述微處理器處理后的狀態(tài)參數(shù)通過所述顯示單元顯示出來。 優(yōu)選的， 所述微處理器為可編程控制器PLC或微控制單元MCU或數(shù)字信號處理器DSP。優(yōu)選的，所述電源參數(shù)采集電路包括電流檢測電路和電壓檢測電路；所述電流檢測電路包括依次連接的電流傳感器與電流檢測處理單元，用于對所述電流傳感器的數(shù)據(jù)采集比對后與所述微處理器的串口通信；所述電壓檢測電路包括依次連接的電壓傳感器與電壓檢測處理單元，用于對所述電壓傳感器的數(shù)據(jù)采集比對后與所述主微處理器的串口通 目。優(yōu)選的，所述通信電路為RS485通訊接口電路。優(yōu)選的，所述命令輸入單元包括按鍵或開關(guān)或觸摸屏。優(yōu)選的,所述顯示單元包括LED指示燈和IXD顯示屏。優(yōu)選的，所述直流穩(wěn)壓電路的輸出電壓為3.3V。采用以上技術(shù)方案的有益效果是:在原有自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器的基礎(chǔ)土增加了頻率、電流、電壓檢測功能，利用采用了采集電路快速采集并計算出被監(jiān)測電源的頻率、電壓、電流、功率因數(shù)等電參數(shù)，因此微處理器只需從該芯片直接讀取這些電參數(shù)并與設(shè)定值進(jìn)行比較就可以進(jìn)行電源的轉(zhuǎn)換，從而可以省去采集、計算步驟，這樣不僅能夠降低對微處理器的性能、電路以及軟件設(shè)計的要求，而且處理過程快速、結(jié)果準(zhǔn)確，由此可以提高控制器的穩(wěn)定性和抗干擾性。

為了更清楚地說明本實用新型實施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型一種 經(jīng)濟型雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器的工作原理圖；圖2為本實用新型中的微處理器工作電路的電氣原理圖；圖3為本實用新型中的電參數(shù)處理單元的電氣原理圖；圖4為本實用新型中的直流穩(wěn)壓電路的電氣原理圖；圖5為本實用新型中的傳感器工作電路的電氣原理圖；圖6為本實用新型中的電壓參數(shù)采集電路的電氣原理圖；圖7為本實用新型中的電流參數(shù)采集電路的電氣原理圖；圖8為本實用新型中的控制信號輸出電路的電氣原理圖；圖9為本實用新型中的通訊接口電路的電氣原理圖；圖10為本實用新型中的人機對話接口電路中的LCD顯示部分的電氣原理圖；圖11為本實用新型中的人機對話接口電路中的LED顯示部分的電氣原理圖；圖12為本實用新型中的人機對話接口電路中的按鍵輸入部分的電氣原理圖；圖中數(shù)字所表示的相應(yīng)部件名稱:1、微處理器 2、直流穩(wěn)壓電路 3、電流傳感器 4、電流檢測處理單元5、電壓傳感器 6、電壓檢測處理單元 7、命令輸入單元 8、LED指示燈 9、IXD顯示屏 10、控制信號輸出電路 11、ATS 12、RS485通訊接口電路 13、PC。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。見圖1-12，本實用新型提供了一種智能型雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，與雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)ATS電連接，包括微處理器1、直流穩(wěn)壓電路2、電源參數(shù)采集電路、控制信號輸出電路、通信電路和人機對話接口電路。其中所述微處理器、電源參數(shù)采集電路和人機對話接口電路集成于面板電路板中，其中:微處理器1，用于接收雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的供電電源電路的檢測信號，并將檢測結(jié)果轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的控制信號輸出。電源參數(shù)采集電路，與微處理器I的輸入端電連接，用于采集被監(jiān)測電源的電參數(shù)，并將檢測參數(shù)處理后傳輸給微處理器。電源參數(shù)采集電路包括電流檢測電路和電壓檢測電路。電流檢測電路包括依次連接的電流傳感器3與電流檢測處理單元4，電流傳感器3采集數(shù)據(jù)后傳輸給電流檢測處理單元4，電流檢測處理單元4將采集的電流數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及判斷后傳輸給微處理器1，微處理器與存儲器中的設(shè)定參數(shù)進(jìn)行比較后，作出相應(yīng)控制及顯示，如電流過載則顯示電流過載信息并進(jìn)行電流過載保護。電壓檢測電路包括依次連接的電壓傳感器5與電壓檢測處理單元6，電壓傳感器5采集數(shù)據(jù)后傳輸給電壓檢測處理單元6，電壓檢測處理單元6將采集的電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及判斷后傳輸給微處理器1，微處理器與存儲器中的設(shè)定參數(shù)進(jìn)行比較后，作出相應(yīng)的控制及顯示，如電壓異常則顯示過壓、欠壓、缺相或欠頻信號并作出相應(yīng)·的控制型號輸出。電壓傳感器對兩路供電電壓同時進(jìn)行檢測，對高于額定值的電源電壓判為過電壓，低于額定值的判為欠電壓，微處理器對上述檢測結(jié)果進(jìn)行邏輯判斷，處理結(jié)果通過延時電路驅(qū)動相應(yīng)的指令向繼電器發(fā)出分閘或合閘指令，上述檢測結(jié)果可在IXD顯示屏9上顯示出來，提醒用戶修復(fù)備用電源，供用戶查找原因，以便用戶在最短的時間里修復(fù)故障線路，使雙電源能保持正常供電。人機對話接口電路，包括命令輸入單元7和顯示單元，命令輸入單元7與所述微處理器7的輸入端電連接，顯示單元與所述微處理器I的輸出端電連接，用于將用戶通過輸入單元下達(dá)的指令傳輸給微處理器，再將微處理器處理后的狀態(tài)參數(shù)通過顯示單元顯示出來。命令輸入單元7為多個功能按鍵，用于設(shè)定控制參數(shù)或設(shè)定雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的工作狀態(tài)。顯示單元包括LED指示燈8和LCD顯示屏9,可以顯示電源工作狀態(tài)及控制狀態(tài)下的電流、電壓及頻率工作參數(shù)。直流穩(wěn)壓電路、控制信號輸出電路和通信電路集成于底板電路板中，其中:直流穩(wěn)壓電路2，其輸入端與供電電源的交流電電連接，其輸出端與微處理器的電源輸入端口電連接，用于將外部交流電源160V-270V交流電轉(zhuǎn)換成控制器所需的直流電，轉(zhuǎn)換后的直流電壓為3.3V，為微處理器提供工作電源?？刂菩盘栞敵鲭娐?0,—端與微處理器的輸出端電連接,另一端與雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)ATSll內(nèi)的弱電繼電器電連接，用于實現(xiàn)控制雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)ATSll的電源切換。當(dāng)微處理器接受到處理后的數(shù)據(jù)與存儲器中的設(shè)定參數(shù)進(jìn)行比較，微處理器發(fā)出相應(yīng)的控制信號，控制開關(guān)電路的繼電器吸合，從而控制電源轉(zhuǎn)換開關(guān)單元切換到另一路電源。通訊電路，一端與微處理器的輸出端電連接，另一端通過通訊總線與PC 13相接，用于實現(xiàn)微處理器與PC之間的通訊。通訊電路為RS485通訊接口電路12，設(shè)有RS485隔離型通訊接口，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)通訊規(guī)約，具有遙控、遙信和遙測功能，可以通過PC更改或設(shè)定控制參數(shù)遙控雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)任意一組電源投入或斷開。面板電路板與底板電路板電連接，形成完整的控制器集成電路。本實用新型提供的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器的工作原理:電源參數(shù)采集電路通過安裝在常用電源和備用電源上的電壓傳感器及安裝在負(fù)載側(cè)的電流傳感器實時采集并計算出常用電源側(cè)和負(fù)載側(cè)的電參數(shù)如頻率、電壓、電流、功率因數(shù)參數(shù)，然后傳送給電壓檢測或電流檢測處理單元，處理單元將處理后的數(shù)據(jù)傳輸給微處理器，微處理器與存儲器中的設(shè)定參數(shù)進(jìn)行比較后，根據(jù)比較結(jié)果自動判斷出常用電源或備用電源是否存在斷相、欠壓、失壓等故障，同時根據(jù)判斷結(jié)果向控制信號輸出電路發(fā)出控制信號，以控制雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)常用電源合備用電源分，或常用電源分備用電源合，或常用備用電源都分等操作，由此完成電源的自動切換，同時，微處理器將電源參數(shù)采集電路采集的電參數(shù)、當(dāng)前開關(guān)的狀況、電源狀況通過人機接口電路在顯示單元上實時進(jìn)行顯示。另外，當(dāng)系統(tǒng)需要實現(xiàn)遙信、遙調(diào)和遙控功能時，微處理器可通過通訊電路與PC機之間進(jìn)行通信。在上述實施例中，微處理器還可以采用可編程控制器PLC或數(shù)字信號處理器DSP ；命令輸入單元還可采用開關(guān)或觸摸屏，此處不做限制。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本 實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種智能型雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，與雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)ATS電連接，其特征在于，包括微處理器、直流穩(wěn)壓電路、控制信號輸出電路、通信電路和人機對話接口電路，所述微處理器、電源參數(shù)采集電路和人機對話接口電路集成于面板電路板中，所述直流穩(wěn)壓電路、控制信號輸出電路和通信電路集成于底板電路板中，所述面板電路板與所述底板電路板電連接，其中: 微處理器，用于接收雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的供電電源電路的檢測信號，并將檢測結(jié)果轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的控制信號輸出； 直流穩(wěn)壓電路，其輸入端與所述供電電源的交流電電連接，其輸出端與所述微處理器的電源輸入端口電連接，用于將外部交流電源轉(zhuǎn)換成所述控制器所需的直流電源，從而為整個所述控制器供電； 電源參數(shù)采集電路，與所述微處理器的輸入端電連接，用于采集被監(jiān)測電源的電參數(shù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)比對和處理，再將處理后的信息傳輸給主微處理器用于控制輸出及狀態(tài)顯示； 控制信號輸出電路，一端與所述微處理器的輸出端電連接，另一端與雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)ATS內(nèi)的弱電繼電器電連接，用于實現(xiàn)控制雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)ATS的切換； 通信電路，一端與所述微處理器的輸出端電連接，另一端通過通訊總線與PC機相接，用于實現(xiàn)所述微處理器與PC之間的通訊； 人機對話接口電路，包括命令輸入單元和顯示單元，所述命令輸入單元與所述微處理器的輸入端電連接，所述顯示單元與所述微處理器的輸出端電連接，用于將用戶通過輸入單元下達(dá)的指令傳輸給所述微處理器，再將所述微處理器處理后的狀態(tài)參數(shù)通過所述顯示單元顯示出來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，其特征在于，所述微處理器為可編程控制器PLC或 微控制單元MCU或數(shù)字信號處理器DSP。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，其特征在于，所述電源參數(shù)采集電路包括電流檢測電路和電壓檢測電路；所述電流檢測電路包括依次連接的電流傳感器與電流檢測處理單元，用于對所述電流傳感器的數(shù)據(jù)采集比對后與所述微處理器的串口通信；所述電壓檢測電路包括依次連接的電壓傳感器與電壓檢測處理單元，用于對所述電壓傳感器的數(shù)據(jù)采集比對后與所述主微處理器的串口通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，其特征在于，所述通信電路為RS485通訊接口電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，其特征在于，所述命令輸入單元包括按鍵或開關(guān)或觸摸屏。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，其特征在于，所述顯示單元包括LED指示燈和IXD顯示屏。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，其特征在于，所述直流穩(wěn)壓電路的輸出電壓為3.3V。
專利摘要一種智能型雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，與雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)ATS電連接，包括微處理器、直流穩(wěn)壓電路、電源參數(shù)采集電路、控制信號輸出電路、通信電路和人機對話接口電路，所述微處理器、電源參數(shù)采集電路和人機對話接口電路集成于面板電路板中，所述直流穩(wěn)壓電路、控制信號輸出電路和通信電路集成于底板電路板中，所述面板電路板與所述底板電路板電連接。本實用新型公開的一種雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，是雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)ATS的配套裝置，通過微處理器對常用電源、備用電源的三相電壓、頻率、負(fù)載電流進(jìn)行準(zhǔn)確、實時監(jiān)測、判斷，從而對雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)ATS進(jìn)行控制，實現(xiàn)常用電源、備用電源之間的轉(zhuǎn)換。
文檔編號H02J9/06GK203119606SQ20132004915
公開日2013年8月7日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者黃浙勇 申請人:蘇州飛騰電器有限公司