CN102570588A - 一种电源自动转换开关控制器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电源自动转换开关控制器，包括微处理器、存储器、开关电路、电压信号采集单元、电流信号采集单元、显示模块和电源转换开关单元，所述的电压信号采集单元、电流信号采集单元分别与微处理器的输入端相连接，所述的微处理器的输出端分别与开关电路、显示模块相连接，所述的微处理器与存储器相连接，所述的开关电路的输出端与电源转换开关单元相连接。采用上述结构，本发明具有以下优点：1、控制器由主、副三相电源同时供电。任何时候，只要有一相电源正常，即可保证控制器的正常工作，无需额外工作电源，适用场合非常广泛；2、自动对电源的过压、欠压、过频、欠频、断相及负载过流(三段式)故障进行监控。
Description
技术领域
本发明涉及电源转换开关技术领域，特别涉及一种电源自动转换开关控制器及其控制方法。
背景技术
随着近几年技术的进步和发展，在电源切换系统中出现了一种新型产品——自动转换开关电器(ATSE)，它由1个(或几个)转换开关电器和其它必需的电器组成，用于监测电源电路，并将负载电路(出现故障)从一个电源自动转至另一个(备用)电源的开关电器，是专用于电源转换的新型产品，可以说自动转换开关电器(ATSE)代表着电源切换系统类产品发展的方向。自动转换开关控制器作为自动转换开关电器的核心部件，其性能的好坏将直接影响自动转换开关电器的速动性、可靠性、安全性。转换一旦失败将会造成以下二种危害之一：电源间的短路或重要负荷断电(甚至短暂停电)，其后果都是严重的。这不仅仅会带来经济损失(使生产停顿、金融瘫痪)，也可能造成社会问题(使生命及安全处于危险之中)。
目前，通常使用的双电源转换装置，都是设计院根据设计所需提出技术参数，由成套生产厂家利用刀开关、空气开关、接触器等电器元件组装而成。此类产品普遍存在着结构复杂、功能单一、普遍实用性差的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种测量速度快、精度高、抗电磁干扰能力强的电源自动转换开关控制器及其控制方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种电源自动转换开关控制器，包括微处理器、存储器、开关电路、电压信号采集单元、电流信号采集单元、显示模块和电源转换开关单元，所述的电压信号采集单元、电流信号采集单元分别与微处理器的输入端相连接，所述的微处理器的输出端分别与开关电路、显示模块相连接，所述的微处理器与存储器相连接，所述的开关电路的输出端与电源转换开关单元相连接。
所述的微处理器，用于根据电压信号采集单元、电流信号采集单元采集的电压、电流信号数据，与存储器中的设定值进行比较，判断该路电源发生故障时，进而切换电源。
所述的开关电路采用继电器。
所述的显示模块采用数码管。
所述的微处理器采用单片机，其型号为LPC2138。
一种电源自动转换开关控制器的控制方法，所述的方法包括以下步骤：
a)电压信号采集单元、电流信号采集单元采集的电流、电压模拟量，通过A/D转换器转换并采集到微处理器中，微处理器将采集到的数据与存储器中的设定参数进行比较，如果监测到采样数据超出设定范围，则判定该路电源发生故障，微处理器发出相应的控制信号，控制开关电路的开出继电器吸合，从而控制电源转换开关单元切换到另一路电源。
本发明采用上述结构和方法，具有以下优点：1、控制器由主、副三相电源同时供电。任何时候，只要有一相电源正常，即可保证控制器的正常工作，无需额外工作电源，适用场合非常广泛；2、自动对电源的过压、欠压、过频、欠频、断相及负载过流(三段式)故障进行监控，并按设置的整定值进行控制；具有24V消防联动功能(三段式)；3、双路电源的主副端定义可以按用户需求设置；4、可以通过RS485通讯口实现对控制器的遥测、遥信及遥控。并且可通过定制的上位机软件实现控制逻辑的现场编程功能；5、采用电压、电流互感器配合高速A/D测量电压电流，测量速度快、精度高、抗电磁干扰能力强，并且发明独特的软件数据库算法，利用丰富的硬件资源，可实现控制器现场编程，使控制逻辑多样化，适用各种场合的需要。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；
图1为本发明的逻辑结构框图；
图2为本发明的电路结构图；
图3为本发明中定时处理程序的软件流程图；
图4为本发明中故障处理程序的软件流程图；
在图1中，1、微处理器；2、存储器；3、开关电路；4、电压信号采集单元；5、电流信号采集单元；6、显示模块；7、电源转换开关单元。
具体实施方式
如图1～图2所示一种电源自动转换开关控制器，包括微处理器1、存储器2、开关电路3、电压信号采集单元4、电流信号采集单元5、显示模块6和电源转换开关单元7，电压信号采集单元4、电流信号采集单元5分别与微处理器1的输入端相连接，微处理器1的输出端分别与开关电路3、显示模块6相连接，微处理器1与存储器2相连接，开关电路3的输出端与电源转换开关单元7相连接。
微处理器1，用于根据电压信号采集单元4、电流信号采集单元5采集的电压、电流信号数据，与存储器2中的设定值进行比较，判断该路电源发生故障时，进而切换电源。开关电路3采用继电器。显示模块6采用数码管。微处理器1采用单片机，其型号为LPC2138。若电流过大引起火烧、火灾。传感器采集信号并传送到微处理器1，微处理器1控制报警器报警。
一种电源自动转换开关控制器的控制方法，方法包括以下步骤：
a)电压信号采集单元、电流信号采集单元采集的电流、电压模拟量，通过A/D转换器转换并采集到微处理器中，微处理器将采集到的数据与存储器中的设定参数进行比较，如果监测到采样数据超出设定范围，则判定该路电源发生故障，微处理器发出相应的控制信号，控制开关电路的开出继电器吸合，从而控制电源转换开关单元切换到另一路电源。
图3所示为本发明中定时处理程序的软件流程图；
在步骤100，流程开始，流程进入步骤101；
在步骤101，判断CAP捕获是否中断，若判断为是，流程进入步骤103，若判断为否，流程进入步骤102，；
在步骤102，判断定时器0是否中断，若判断为是，流程进入步骤104，若判断为否，流程进入步骤105；
在步骤103，捕获中断程序，流程进入步骤111；
在步骤104，进行定时器0程序，流程进入步骤111；
在步骤105，判断定时器1中断，若判断为是，流程进入步骤106，若判断为否，流程进入步骤107；
在步骤106，进行定时器1程序，流程进入步骤111；
在步骤107，判断是否12C中断，若判断为是，流程进入步骤108，若判断为否，流程进入步骤109；
在步骤108，进行12C程序，流程进入步骤111；
在步骤109，判断是否串口中断，若判断为是，流程进入步骤110，若判断为否，流程进入步骤111；
在步骤110，进行串口程序，流程进入步骤111；
在步骤111，程序结束。
图4所示为本发明中故障处理程序的软件流程图；
在步骤200，流程开始，流程进入步骤201；
在步骤201，判断电流是否越界，若判断为是，流程进入步骤202，若判断为否，流程进入步骤203；
在步骤202，进行电流保护处理，流程进入步骤210，；
在步骤203，判断是否火灾报警，若判断为是，流程进入步骤204，若判断为否，流程进入步骤205；
在步骤204，进行火灾保护处理，流程进入步骤210；
在步骤205，判断电压是否越界，若判断为是，流程进入步骤206，若判断为否，流程进入步骤207；
在步骤206，进行电压保护处理，流程进入步骤209；
在步骤207，判断频率是否越界，若判断为是，流程进入步骤208，若判断为否，流程进入步骤209；
在步骤210，系统锁定复位，流程进入步骤209；
在步骤209，流程返回。
本发明中控制器由主、副三相电源同时供电。任何时候，只要有一相电源正常，即可保证控制器的正常工作，无需额外工作电源，适用场合非常广泛。自动对电源的过压、欠压、过频、欠频、断相及负载过流(三段式)故障进行监控，并按设置的整定值进行控制；具有24V消防联动功能(三段式)。双路电源的主副端定义可以按用户需求设置。可以通过RS485通讯口实现对控制器的遥测、遥信及遥控。并且可通过定制的上位机软件实现控制逻辑的现场编程功能。采用电压、电流互感器配合高速A/D测量电压电流，测量速度快、精度高、抗电磁干扰能力强，并且发明独特的软件数据库算法，利用丰富的硬件资源，可实现控制器现场编程，使控制逻辑多样化，适用各种场合的需要。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电源自动转换开关控制器，其特征在于：包括微处理器(1)、存储器(2)、开关电路(3)、电压信号采集单元(4)、电流信号采集单元(5)、显示模块(6)和电源转换开关单元(7)，所述的电压信号采集单元(4)、电流信号采集单元(5)分别与微处理器(1)的输入端相连接，所述的微处理器(1)的输出端分别与开关电路(3)、显示模块(6)相连接，所述的微处理器(1)与存储器(2)相连接，所述的开关电路(3)的输出端与电源转换开关单元(7)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种电源自动转换开关控制器，其特征在于：所述的微处理器(1)，用于根据电压信号采集单元(4)、电流信号采集单元(5)采集的电压、电流信号数据，与存储器(2)中的设定值进行比较，判断该路电源发生故障时，进而切换电源。
3.根据权利要求1所述的一种电源自动转换开关控制器，其特征在于：所述的开关电路(3)采用继电器。
4.根据权利要求1所述的一种电源自动转换开关控制器，其特征在于：所述的显示模块(6)采用数码管。
5.根据权利要求1所述的一种电源自动转换开关控制器，其特征在于：所述的微处理器(1)采用单片机，其型号为LPC2138。
6.一种根据权利要求1～5任一项所述的电源自动转换开关控制器的控制方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：
a)电压信号采集单元、电流信号采集单元采集的电流、电压模拟量，通过A/D转换器转换并采集到微处理器中，微处理器将采集到的数据与存储器中的设定参数进行比较，如果监测到采样数据超出设定范围，则判定该路电源发生故障，微处理器发出相应的控制信号，控制开关电路的开出继电器吸合，从而控制电源转换开关单元切换到另一路电源。
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| CN2011104519396A CN102570588A (zh) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | 一种电源自动转换开关控制器及其控制方法 |
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- 2011-12-29 CN CN2011104519396A patent/CN102570588A/zh active Pending
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