專利名稱：一種電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源轉(zhuǎn)換開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器及其控制方法。
背景技術(shù)：
隨著近幾年技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，在電源切換系統(tǒng)中出現(xiàn)了一種新型產(chǎn)品——自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器(ATSE)，它由1個(gè)(或幾個(gè))轉(zhuǎn)換開關(guān)電器和其它必需的電器組成，用于監(jiān)測電源電路，并將負(fù)載電路(出現(xiàn)故障)從一個(gè)電源自動轉(zhuǎn)至另一個(gè)(備用)電源的開關(guān)電器，是專用于電源轉(zhuǎn)換的新型產(chǎn)品，可以說自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器(ATSE)代表著電源切換系統(tǒng)類產(chǎn)品發(fā)展的方向。自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器作為自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的核心部件，其性能的好壞將直接影響自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的速動性、可靠性、安全性。轉(zhuǎn)換一旦失敗將會造成以下二種危害之一電源間的短路或重要負(fù)荷斷電(甚至短暫停電)，其后果都是嚴(yán)重的。這不僅僅會帶來經(jīng)濟(jì)損失(使生產(chǎn)停頓、金融癱瘓)，也可能造成社會問題(使生命及安全處于危險(xiǎn)之中)。目前，通常使用的雙電源轉(zhuǎn)換裝置，都是設(shè)計(jì)院根據(jù)設(shè)計(jì)所需提出技術(shù)參數(shù)，由成套生產(chǎn)廠家利用刀開關(guān)、空氣開關(guān)、接觸器等電器元件組裝而成。此類產(chǎn)品普遍存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能單一、普遍實(shí)用性差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測量速度快、精度高、抗電磁干擾能力強(qiáng)的電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器及其控制方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，包括微處理器、存儲器、開關(guān)電路、電壓信號采集單元、電流信號采集單元、顯示模塊和電源轉(zhuǎn)換開關(guān)單元，所述的電壓信號采集單元、電流信號采集單元分別與微處理器的輸入端相連接， 所述的微處理器的輸出端分別與開關(guān)電路、顯示模塊相連接，所述的微處理器與存儲器相連接，所述的開關(guān)電路的輸出端與電源轉(zhuǎn)換開關(guān)單元相連接。所述的微處理器，用于根據(jù)電壓信號采集單元、電流信號采集單元采集的電壓、電流信號數(shù)據(jù)，與存儲器中的設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷該路電源發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)而切換電源。所述的開關(guān)電路采用繼電器。所述的顯示模塊采用數(shù)碼管。所述的微處理器采用單片機(jī)，其型號為LPC2138。一種電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器的控制方法，所述的方法包括以下步驟 a)電壓信號采集單元、電流信號采集單元采集的電流、電壓模擬量，通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換并采集到微處理器中，微處理器將采集到的數(shù)據(jù)與存儲器中的設(shè)定參數(shù)進(jìn)行比較， 如果監(jiān)測到采樣數(shù)據(jù)超出設(shè)定范圍，則判定該路電源發(fā)生故障，微處理器發(fā)出相應(yīng)的控制信號，控制開關(guān)電路的開出繼電器吸合，從而控制電源轉(zhuǎn)換開關(guān)單元切換到另一路電源。
本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)和方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、控制器由主、副三相電源同時(shí)供電。任何時(shí)候，只要有一相電源正常，即可保證控制器的正常工作，無需額外工作電源，適用場合非常廣泛；2、自動對電源的過壓、欠壓、過頻、欠頻、斷相及負(fù)載過流(三段式)故障進(jìn)行監(jiān)控，并按設(shè)置的整定值進(jìn)行控制；具有24V消防聯(lián)動功能(三段式)；3、雙路電源的主副端定義可以按用戶需求設(shè)置；4、可以通過RS485通訊口實(shí)現(xiàn)對控制器的遙測、遙信及遙控。并且可通過定制的上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)控制邏輯的現(xiàn)場編程功能；5、采用電壓、電流互感器配合高速A/D測量電壓電流，測量速度快、精度高、抗電磁干擾能力強(qiáng)，并且發(fā)明獨(dú)特的軟件數(shù)據(jù)庫算法，利用豐富的硬件資源，可實(shí)現(xiàn)控制器現(xiàn)場編程，使控制邏輯多樣化，適用各種場合的需要。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明；圖1為本發(fā)明的邏輯結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明中定時(shí)處理程序的軟件流程圖；圖4為本發(fā)明中故障處理程序的軟件流程圖；在圖1中，1、微處理器；2、存儲器；3、開關(guān)電路；4、電壓信號采集單元；5、電流信號采集單元；6、顯示模塊；7、電源轉(zhuǎn)換開關(guān)單元。
具體實(shí)施例方式如圖1 圖2所示一種電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，包括微處理器1、存儲器2、開關(guān)電路3、電壓信號采集單元4、電流信號采集單元5、顯示模塊6和電源轉(zhuǎn)換開關(guān)單元7，電壓信號采集單元4、電流信號采集單元5分別與微處理器1的輸入端相連接，微處理器1的輸出端分別與開關(guān)電路3、顯示模塊6相連接，微處理器1與存儲器2相連接，開關(guān)電路3的輸出端與電源轉(zhuǎn)換開關(guān)單元7相連接。微處理器1，用于根據(jù)電壓信號采集單元4、電流信號采集單元5采集的電壓、電流信號數(shù)據(jù)，與存儲器2中的設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷該路電源發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)而切換電源。開關(guān)電路3采用繼電器。顯示模塊6采用數(shù)碼管。微處理器1采用單片機(jī)，其型號為LPC2138。 若電流過大引起火燒、火災(zāi)。傳感器采集信號并傳送到微處理器1，微處理器1控制報(bào)警器報(bào)警。一種電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器的控制方法，方法包括以下步驟a)電壓信號采集單元、電流信號采集單元采集的電流、電壓模擬量，通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換并采集到微處理器中，微處理器將采集到的數(shù)據(jù)與存儲器中的設(shè)定參數(shù)進(jìn)行比較， 如果監(jiān)測到采樣數(shù)據(jù)超出設(shè)定范圍，則判定該路電源發(fā)生故障，微處理器發(fā)出相應(yīng)的控制信號，控制開關(guān)電路的開出繼電器吸合，從而控制電源轉(zhuǎn)換開關(guān)單元切換到另一路電源。圖3所示為本發(fā)明中定時(shí)處理程序的軟件流程圖；在步驟100，流程開始，流程進(jìn)入步驟101 ；在步驟101，判斷CAP捕獲是否中斷，若判斷為是，流程進(jìn)入步驟103，若判斷為否， 流程進(jìn)入步驟102，；
在步驟102，判斷定時(shí)器0是否中斷，若判斷為是，流程進(jìn)入步驟104，若判斷為否， 流程進(jìn)入步驟105 ；在步驟103，捕獲中斷程序，流程進(jìn)入步驟111 ；在步驟104，進(jìn)行定時(shí)器0程序，流程進(jìn)入步驟111 ；在步驟105，判斷定時(shí)器1中斷，若判斷為是，流程進(jìn)入步驟106，若判斷為否，流程進(jìn)入步驟107 ；在步驟106，進(jìn)行定時(shí)器1程序，流程進(jìn)入步驟111 ；在步驟107，判斷是否12C中斷，若判斷為是，流程進(jìn)入步驟108，若判斷為否，流程進(jìn)入步驟109 ；在步驟108，進(jìn)行12C程序，流程進(jìn)入步驟111 ；在步驟109，判斷是否串口中斷，若判斷為是，流程進(jìn)入步驟110，若判斷為否，流程進(jìn)入步驟111 ；在步驟110，進(jìn)行串口程序，流程進(jìn)入步驟111 ；在步驟111，程序結(jié)束。圖4所示為本發(fā)明中故障處理程序的軟件流程圖；在步驟200，流程開始，流程進(jìn)入步驟201 ；在步驟201，判斷電流是否越界，若判斷為是，流程進(jìn)入步驟202，若判斷為否，流程進(jìn)入步驟203 ；在步驟202，進(jìn)行電流保護(hù)處理，流程進(jìn)入步驟210，；在步驟203，判斷是否火災(zāi)報(bào)警，若判斷為是，流程進(jìn)入步驟204，若判斷為否，流程進(jìn)入步驟205 ；在步驟204，進(jìn)行火災(zāi)保護(hù)處理，流程進(jìn)入步驟210 ；在步驟205，判斷電壓是否越界，若判斷為是，流程進(jìn)入步驟206，若判斷為否，流程進(jìn)入步驟207 ；在步驟206，進(jìn)行電壓保護(hù)處理，流程進(jìn)入步驟209 ；在步驟207，判斷頻率是否越界，若判斷為是，流程進(jìn)入步驟208，若判斷為否，流程進(jìn)入步驟209 ；在步驟210，系統(tǒng)鎖定復(fù)位，流程進(jìn)入步驟209 ；在步驟209，流程返回。本發(fā)明中控制器由主、副三相電源同時(shí)供電。任何時(shí)候，只要有一相電源正常，即可保證控制器的正常工作，無需額外工作電源，適用場合非常廣泛。自動對電源的過壓、欠壓、過頻、欠頻、斷相及負(fù)載過流(三段式)故障進(jìn)行監(jiān)控，并按設(shè)置的整定值進(jìn)行控制；具有24V消防聯(lián)動功能(三段式)。雙路電源的主副端定義可以按用戶需求設(shè)置。可以通過 RS485通訊口實(shí)現(xiàn)對控制器的遙測、遙信及遙控。并且可通過定制的上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)控制邏輯的現(xiàn)場編程功能。采用電壓、電流互感器配合高速A/D測量電壓電流，測量速度快、精度高、抗電磁干擾能力強(qiáng)，并且發(fā)明獨(dú)特的軟件數(shù)據(jù)庫算法，利用豐富的硬件資源，可實(shí)現(xiàn)控制器現(xiàn)場編程，使控制邏輯多樣化，適用各種場合的需要。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，其特征在于包括微處理器(1)、存儲器O)、開關(guān)電路(3)、電壓信號采集單元G)、電流信號采集單元(5)、顯示模塊(6)和電源轉(zhuǎn)換開關(guān)單元 (7)，所述的電壓信號采集單元G)、電流信號采集單元( 分別與微處理器(1)的輸入端相連接，所述的微處理器(1)的輸出端分別與開關(guān)電路C3)、顯示模塊(6)相連接，所述的微處理器(1)與存儲器( 相連接，所述的開關(guān)電路(3)的輸出端與電源轉(zhuǎn)換開關(guān)單元(7)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，其特征在于所述的微處理器(1)，用于根據(jù)電壓信號采集單元G)、電流信號采集單元(5)采集的電壓、電流信號數(shù)據(jù)，與存儲器O)中的設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷該路電源發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)而切換電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，其特征在于所述的開關(guān)電路⑶采用繼電器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，其特征在于所述的顯示模塊(6)采用數(shù)碼管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，其特征在于所述的微處理器(1)采用單片機(jī)，其型號為LPC2138。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器的控制方法，其特征在于所述的方法包括以下步驟a)電壓信號采集單元、電流信號采集單元采集的電流、電壓模擬量，通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換并采集到微處理器中，微處理器將采集到的數(shù)據(jù)與存儲器中的設(shè)定參數(shù)進(jìn)行比較，如果監(jiān)測到采樣數(shù)據(jù)超出設(shè)定范圍，則判定該路電源發(fā)生故障，微處理器發(fā)出相應(yīng)的控制信號， 控制開關(guān)電路的開出繼電器吸合，從而控制電源轉(zhuǎn)換開關(guān)單元切換到另一路電源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)控制器，包括微處理器、存儲器、開關(guān)電路、電壓信號采集單元、電流信號采集單元、顯示模塊和電源轉(zhuǎn)換開關(guān)單元，所述的電壓信號采集單元、電流信號采集單元分別與微處理器的輸入端相連接，所述的微處理器的輸出端分別與開關(guān)電路、顯示模塊相連接，所述的微處理器與存儲器相連接，所述的開關(guān)電路的輸出端與電源轉(zhuǎn)換開關(guān)單元相連接。采用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、控制器由主、副三相電源同時(shí)供電。任何時(shí)候，只要有一相電源正常，即可保證控制器的正常工作，無需額外工作電源，適用場合非常廣泛；2、自動對電源的過壓、欠壓、過頻、欠頻、斷相及負(fù)載過流(三段式)故障進(jìn)行監(jiān)控。
文檔編號H02J9/06GK102570588SQ201110451939
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者宛玉超, 張全有, 徐成, 束龍勝 申請人:安徽鑫龍電器股份有限公司