一种eps应急电源静态转换开关的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种EPS应急电源静态转换开关，属于电力设备的【技术领域】。EPS应急电源静态转换开关，包括：市电供给单元、备用电供给单元、计算芯片、第一电压检测装置、第二电压检测装置；市电供电控制单元包括：第一、第二、第三双向可控硅以及第一交流接触器，备用电供给单元包括：第四、第五、第六双向可控硅以及第二交流接触器，交流接触器的三个辅助触点并连在双向可控硅的阳极与阴极之间。本发明缩短了切换时间，满足了高压气体放电灯在主备电转换时不熄灭的要求；相对于市场已有的小于4ms的转换开关：解决了可控硅的散热问题，节约了用于可控硅散热的散热器和风扇，优化了静态转换开关的结构体积。
【专利说明】一种EPS应急电源静态转换开关
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种EPS (Emergency Power Supply,紧急电力供给)应急电源静态转换开关，属于电力设备的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]高压钠灯、汞灯、金卤灯这些灯的基本特性为熄灭后在冷却状态下才能重新点亮。如果此类灯具断电4ms以上，灯具就必须彻底冷却才能启动，例如在隧道、球场、地铁、大型公共场馆等基本采用此类HID (High intensity Discharge,高压气体放电灯)光源,普通的ATS (Automatic Transfer Switching equipment,自动转换开关电器)的转换时间基本在20ms以上，不能满足此类灯具在主备电转换时不熄灭的要求。虽然目前市场已经有小于4ms的转换开关，但是此类转换开关体积大，效率低。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是针对上述【背景技术】的不足，提供了一种EPS应急电源静态转换开关。
[0004]本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案:
一种EPS应急电源静态转换开关，包括:市电供给单元、备用电供给单元、计算芯片、第一电压检测装置、第二电压检测装置，所述市电供给单元输入端经过第一电压检测装置与计算芯片连接，所述备用电供给单元输入端经过第二电压检测装置与计算芯片连接，所述市电供给单元输出端构成静态转换开关的第一选择触点，所述备用电供给单元输出端构成静态转换开关的第二选择触点，
所述市电供电控制单元包括:第一、第二、第三双向可控硅以及第一交流接触器，第一、第二、第三双向可控硅的阳极分别接市电电源三相进线，第一、第二、第三双向可控硅的控制极、第一交流接触器的主触点分别与计算芯片连接，所述第一交流接触器的三个辅助触点分别并连在第一、第二、第三双向可控硅的阳极与阴极之间，第一、第二、第三双向可控硅的阴极接负载。
[0005]进一步的，所述一种EPS应急电源静态转换开关中，备用电供给单元包括:第四、第五、第六双向可控硅以及第二交流接触器，第四双向可控硅阳极接第一双向可控硅阴极，第五双向可控硅阳极接第二双向可控硅阴极，第六双向可控硅阳极接第三双向可控硅阴极，第四、第五、第六双向可控硅的阴极分别接备用电三相进线，第四、第五、第六双向可控硅的控制极、第二交流接触器的主触点分别与计算芯片连接，所述第二交流接触器的三个辅助触点分别并连在三个双向可控硅的阳极与阴极之间。
[0006]一种EPS应急电源，包括:市电电源支路、备用电源支路、充电器、逆变器以及开关单元，所述市电电源支路与开关单元的第一输入端连接，所述充电器输入端接市电电源支路，所述充电器输出端、备用电源支路分别与逆变器输入端连接，所述逆变器输出端接开关单元第二输入端，开关单元输出端接负载，所述开关单元包括:旁路开关、维修旁路开关、输出开关以及静态转换开关，其中:所述旁路开关、维修旁路开关的常闭节点均与市电电源支路连接，市电供给单元的输入端与所述旁路开关的常开触点连接，所述备用电供给单元输入端与逆变器输出端连接，所述输出开关的常闭触点与静态转换开关的第一选择触点或者第二选择触点连接，输出开关的常开触点与所述维修旁路开关的常开触点连接。
[0007]本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果:缩短了切换时间，满足了高压气体放电灯在主备电转换时不熄灭的要求；相对于市场已有的小于4ms的转换开关:解决了可控硅的散热问题，节约了用于可控硅散热的散热器和风扇，优化了静态转换开关的结构体积。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为EPS应急电源静态转换开关的电路图。
[0009]图2为包含本发明静态转换开关的EPS应急电源。
[0010]图中标号说明:D1_D6为第一至第六双向可控硅，KMU KM2为第一、第二交流接触器。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明:
如图1所示的EPS应急电源静态转换开关，包括市电供给单元、备用电供给单元、计算芯片、第一电压检测装置、第二电压检测装置。第一电压检测装置用于采集市电电压和相位，第二电压检测装置用于采集备用电电压和相位。
[0012]市电供给单元包括:第一至第三双向可控硅01、02、03，第一交流接触器做1。备用电供给单元包括:第四至第六双向可控硅D4、D5、D6，第二交流接触器KM2。第一双向可控硅Dl的A脚与第一交流接触器KMl的I脚连接，第一双向可控硅Dl的K脚与第一交流接触器KMl的4脚连接；第二双向可控硅D2的A脚与第一交流接触器KMl的2脚连接，第二双向可控硅D2的K脚与第一交流接触器KMl的5脚连接；第三双向可控硅D3的A脚与第一交流接触器KMl的3脚连接，第三双向可控硅D3的K脚与第一交流接触器KMl的6脚连接；第四双向可控硅D4的A脚与第二交流接触器KM2的I脚连接，第四双向可控硅D4的K脚与第二交流接触器KM2的4脚连接；第五双向可控硅D5的A脚与第二交流接触器KM2的2脚连接，第五双向可控硅D5的K脚与第二交流接触器KM2的5脚连接，第六双向可控硅D6的K脚与第二交流接触器KM2的6脚连接；如此同时第一双向可控硅Dl的K脚与第四双向可控硅D4的A脚连接，第二双向可控硅D2的K脚与第五双向可控硅D5的A脚连接，第三双向可控硅D3的K脚与第六双向可控硅D6的A脚连接。第一至第三双向可控硅Dl、D2、D3的A脚分别接市电电源的A相、B相、C相进线，K脚接负载；第四至第六双向可控硅D4、D5、D6的K脚分别接备用电的U相、V相。W相进线，第一至第六双向可控硅D1-D6的控制极、第一接触器主触头、第二接触器主触头分别接计算芯片。
[0013]计算器选用DSP芯片，每20ms采集市电电压200次，然后进行复杂的数学运算，快速诊断出三相市电的电压跌落、缺相、电压过低等市电故障，然后DSP发控制命令给第四至第六双向可控硅D4、D5、D6及第二交流接触器KM2，可控硅在DSP发出命令之后Ims内就导通，而接触器需要20ms才能导通，可控硅在接触器导通之前起到了承接作用，当接触器导通之后，与接触器并联的可控硅自然关断。这样方案设计就可以不考虑可控硅的散热问题，节约了用于可控硅散热的散热器和风扇，优化了静态转换开关的结构体积。当DSP芯片检测到三相市电电压恢复正常后，DSP发出控制命令给第一至第三双向可控硅D1、D2、D3及第一交流接触器KMl切换到市电，同时发送命令给第四至第六双向可控硅D4、D5、D6及第二交流接触器KM2断开。
[0014]图2包含本发明静态转换开关的EPS应急电源，本发明的静态转换开关主要与应急电源系统组成一种能应用在特许场合下的应急灯具专用应急电源。系统中应急电源工作在后备方式中，当市电正常时，静态转换开关通过市电给负载供电，当市电异常故障，静态转换开关能在2ms内快速切换到逆变器给负载供电。在上述的切换过程中，采用了先进的DSP控制技术和高速可控硅、接触器组成的静态转换开关可保证汞灯、钠灯在市电故障时不熄灭。
[0015]DSP芯片根据检测的电压判定市电故障生成可控硅控制信号时利用的方法是成熟的现有技术，本发明旨在保护接触器辅助触点与可控硅并联连接的电路结构，具有以下有益效果:
(1)可控硅在自身导通而接触器辅助触点没有接入可控硅控制电路的时间间隙内起到了承接作用，与现有的静态转换开关相比较:缩短了切换时间，满足了高压气体放电灯在主备电转换时不熄灭的要求；
(2)相对于市场已经的有小于4ms的转换开关:解决了可控硅的散热问题，节约了用于可控硅散热的散热器和风扇，优化了静态转换开关的结构体积。
【权利要求】
1.一种EPS应急电源静态转换开关，包括:市电供给单元、备用电供给单元、计算芯片、第一电压检测装置、第二电压检测装置，所述市电供给单元输入端经过第一电压检测装置与计算芯片连接，所述备用电供给单元输入端经过第二电压检测装置与计算芯片连接，所述市电供给单元输出端构成静态转换开关的第一选择触点，所述备用电供给单元输出端构成静态转换开关的第二选择触点，其特征在于:所述市电供电控制单元包括:第一、第二、第三双向可控硅以及第一交流接触器，第一、第二、第三双向可控硅的阳极分别接市电电源三相进线，第一、第二、第三双向可控硅的控制极、第一交流接触器的主触点分别与计算芯片连接，所述第一交流接触器的三个辅助触点分别并连在第一、第二、第三双向可控硅的阳极与阴极之间，第一、第二、第三双向可控硅的阴极接负载。
2.根据权利要求1所述的一种EPS应急电源静态转换开关，其特征在于:所述备用电供给单元包括:第四、第五、第六双向可控硅以及第二交流接触器，第四双向可控硅阳极接第一双向可控硅阴极，第五双向可控硅阳极接第二双向可控硅阴极，第六双向可控硅阳极接第三双向可控硅阴极，第四、第五、第六双向可控硅的阴极分别接备用电三相进线，第四、第五、第六双向可控硅的控制极、第二交流接触器的主触点分别与计算芯片连接，所述第二交流接触器的三个辅助触点分别并连在三个双向可控硅的阳极与阴极之间。
3.—种EPS应急电源，包括:市电电源支路、备用电源支路、充电器、逆变器以及开关单元，所述市电电源支路与开关单元的第一输入端连接，所述充电器输入端接市电电源支路，所述充电器输出端、备用电源支路分别与逆变器输入端连接，所述逆变器输出端接开关单元第二输入端，开关单元输出端接负载，其特征在于:所述开关单元包括:旁路开关、维修旁路开关、输出开关以及权利要求1或2所述的静态转换开关，其中:所述旁路开关、维修旁路开关的常闭节点均与市电电源支路连接，市电供给单元的输入端与所述旁路开关的常开触点连接，所述备用电供给单元输入端与逆变器输出端连接，所述输出开关的常闭触点与静态转换开关的第一选择触点或者第二选择触点连接，输出开关的常开触点与所述维修旁路开关的常开触点连接。
【文档编号】H02J9/06GK103595118SQ201310513674
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】严俊, 唐娉婷, 何柏群, 刘顺安, 韦红根, 姚建明 申请人:江苏银佳企业集团有限公司