三电源自动切换系统的设计

太阳能作为清洁能源之一，受到了越来越多的重视。

在太阳能发电系统中，充电和放电是其最基本的工作模式。

然而，由于太阳能发电系统的不稳定性，经常会出现光照不足或者夜晚无法继续发电的情况。

设计一种能够自动切换外部供电并进行充放电控制的电路就显得十分必要。

具体来说，太阳能发电系统通常由太阳能电池板、控制器、锂电池和逆变器等部分组成。

其中，太阳能电池板负责将光能转化为电能，充电器控制器则用于监控光照情况和电池充放电状态，而锂电池和逆变器则分别负责储存电能和将直流电转化为交流电以供使用。

为了实现太阳能锂电池充放电及外部供电自动切换的电路，我们需要考虑以下几个方面：1. 充电控制：- 在充电模式下，需要保证太阳能电池板能够将充足的电能输送给锂电池，同时避免过充的情况发生。

- 一般来说，充电控制可以通过控制器来实现，通过监测光照强度和电池电压来调节充电电流和电压，使其达到最佳状态。

2. 放电控制：- 在放电模式下，需要保证锂电池能够为逆变器提供足够的电能，并且避免电池过放造成损坏。

- 放电控制同样可以通过控制器来实现，通过监测负载情况和电池电压来调节放电电流和电压，使其处于安全合适的状态。

3. 外部供电切换：- 当太阳能电池板不能为电池充电时，需要自动切换到外部电源进行充电。

而当太阳能电池板能够继续发电时，则应自动切换回太阳能充电模式。

- 外部供电切换可以通过继电器或者智能控制器来实现，通过监测太阳能电池板输出和外部电源情况来进行切换控制。

要设计一个太阳能锂电池充放电及外部供电自动切换的电路，首先需要根据实际场景和需求确定合适的控制器和传感器，其次需要设计电路连接和控制逻辑，最后通过实验验证其性能和稳定性。

在实际工程中，为了提高系统可靠性和安全性，可以考虑使用多级保护措施，并在电路设计和选型上尽量选择稳定可靠的元器件和设备，另外也可以考虑加入远程监控和故障报警功能，以便及时发现和处理异常情况。

太阳能锂电池充放电及外部供电自动切换的电路设计是一个复杂而又有挑战性的工程，需要综合考虑充放电控制、外部供电切换和系统可靠性等方面，希望能够通过不断努力和创新，为太阳能发电系统的稳定运行和普及做出更大的贡献。

嵌入式系统主备电源的自动切换方法与实现覃银红;杨镇首【摘要】本文介绍了嵌入式系统主备电源自动切换的两种方法,对电压不相等的主备电源系统进行自动切换,具有功耗低,成本低,可靠性高等特点.文中给出了一种由5V电源适配器作为主电源供电、9V电池作为备用电源的主备电源自动切换的具体实现电路,该电路在实际应用中得到了良好的效果.【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】3页(P61-63)【关键词】主备电源;自动切换;低功耗;嵌入式系统【作者】覃银红;杨镇首【作者单位】江门职业技术学院机电系;五邑大学信息工程学院【正文语种】中文嵌入式系统对供电持续性的要求越来越高，要求供电电源采用两路甚至两路以上，一路为常用电源（主电源），另外为备用电源。

正常情况下由主电源为系统供电，当主电源出现故障时自动切换为备用电源供电，当主电源恢复正常时，自动切回主电源供电。

因此需要一种能在主备电源之间进行自动切换的电路，以保证供电不间断或间断时间在允许的范围内[1]。

该电源切换电路必须具有反应灵敏，工作可靠，功耗低等特点。

传统的电源切换电路，有的不能对电压不相等的主备电源系统进行正常的切换，有的会产生比较高的功耗，因此，设计出一种能实现对主备电源电压不相等的主备电源系统进行自动切换，而且具有性能优，功耗低，成本低，适用于嵌入式系统，具有重要的现实意义。

如图1所示，是能够完成主备电源切换的最简单电路[2]。

该切换电路只采用两只二极管搭建而成，利用二级管的单向导电性，使得主备电源都能单独为系统供电。

当主电源故障时，切换电路能切换为备用电源为系统供电。

这种主备电源切换方法实现简单、低成本，切换速度取决于二级管。

但是，该切换方法不适用于备用电源电压大于或相等于主电源电压的主备系统。

因为在这种供电系统下，虽然在主电源故障时，电路能切换成备用电源供电，但主电源恢复正常时却不能能实现切换回为系统电源供电。

如图2所示，切换电路采用一个带有一路常开触点、一路常闭触点的继电器来完成主备电源的切换。

小区双电源配电工程方案一、项目背景随着城市建设的不断发展，小区住宅数量逐渐增多，人口密度也在不断增加。

然而，由于电力供应系统的不稳定性，很多小区在供电方面存在较大问题，尤其是在自然灾害多发地区，供电故障频发，给居民的生活带来了较大的困扰。

因此，为了保障小区居民的正常用电，提高供电可靠性，采取双电源配电工程方案显得尤为重要。

二、工程需求双电源配电工程是指在小区内设置两个电源系统，当一路电源系统发生故障时，自动切换至另一路电源系统，以此来保障小区居民的正常用电。

双电源配电系统的主要目标是提高供电的可靠性和可用性，应对电力故障、灾害和人为破坏等突发情况，以确保小区内的居民正常生活和生产。

三、工程实施方案1. 布置双电源配电系统首先，需要确定小区内的两个电源系统的布置位置，以确保不同的电源系统在空间布置上保持一定的距离。

通过合理的布置，可以降低供电系统在自然灾害或人为破坏时同时遭受破坏的可能性，从而保证两个电源系统的独立性和可靠性。

2. 设计双电源自动切换装置在双电源配电系统中，需要设计并安装自动切换装置，以实现在一路电源系统发生故障时能够自动切换至另一路电源系统。

自动切换装置的设计应充分考虑切换过程的安全性和稳定性，确保切换过程中不会对小区内的用电设备和居民造成任何影响。

3. 系统监控与故障处理为了保证双电源配电系统的稳定运行，需要设置系统监控装置，对两个电源系统的供电情况进行实时监控，并实现对电源系统故障的自动诊断和处理。

在发生故障时，系统监控装置应能够快速地通知相关人员并启动应急处理程序，以确保故障可以及时得到处理。

4. 安全保护措施在双电源配电系统中，需要设置各种安全保护装置，包括过载保护、短路保护、漏电保护等，以确保供电系统在操作过程中不会对用电设备和居民造成任何损害。

在设计这些安全保护措施时，需要充分考虑小区的特殊情况，以确保能够满足小区实际的用电需求。

5. 安装完善的备用电源设备除了双电源配电系统外，还需安装备用电源设备，以确保在发生长时间停电时，小区内的居民依然可以正常用电。

STS静态切换开关(STS静态转换开关)为电源二选一自动切换系统，正常工作状态下，在主电源处于正常的电压范围内，负载一直连接于主电源。

在主电源发生故障时，负载自动切换到备用电源，主电源恢复正常后，负载又自动切换到主电源。

确保用电设备不断电，从而能够正常工作。

STS静态切换开关主要由智能控制板,高速可控硅,断路器构成.其标准切换时间为≤8ms,不会造成IT类负载断电。

既对负载可靠供电,同时又能保证STS在不同相切换时的安全性。

STS静态转换开关（STS静态转换开关）采用先断后通（Break before Make）的切换方式，可以实现不同输入电源之间的不间断切换，为单电源负载提供双母线供电，如：- 非并联UPS系统的n+1冗余- 不同容量UPS系统的n+1冗余- 不同型号UPS系统的n+1冗余◇保护功能：■超载保护(选件):当负载超过设备负载的150%时设备将自动关断输出并报警,10秒后自动再次开启;■高低压保护功能:当输入交流低压,超压时,设备会自动转向另一路电源;■智慧检测:当任一时刻,某一路市电断电(含人工切换),设备会自动切换到另一路,免除人工切换或断电的危险;◇智能报警功能：■当市电断电时,设备会自动启动报警,90秒后自动消音;■当市电超限时,设备也会自动报警,90秒后自动消音;◇手动切换功能:■两路电源正常时,可随意将负载转向另一路电源供电;■当某路市电断电或超限时,设备会自动锁闭手动、自动切换；◇自动定时切换功能（选件）：可设定单路供电时间，自动切换到另一电源供电，确保两路电源供电之老化程度。

二、技术性能指标:输入电压：220±15% / 380±15%;输出电压：220±15% / 380±15%;工作频率：50Hz/60Hz断电切换时间：≤8ms;切换方式：自动/手动先断后合切换要求：同步/异步均可切换负载峰值因数：4：1效率：≥98%冷却方式：风冷最高温升：＜60 0C;允许工作温度：0-400C相对湿度：20 –90 % （不凝露）安装高度：<1000 米海拔高度外形：机架式/壁挂式/柜式使用场所：用在重要的供电环境中，如各类计算机系统的供电；各类的建筑工作供电和消防供电；医院、宾馆、商场、高速公路、隧道、地铁、轻轨、民用机场、电力系统等重要的用电环境中。

浙江科技学院学报,第19卷第4期,2007年12月Journal of Zhejiang University of Science and Technology Vol.19No.4,Dec.2007收稿日期:2007209205基金项目:浙江省科技计划重点资助项目(2006C21023)作者简介:项新建(1964—　),男,浙江永康人,教授,硕士,主要从事智能控制技术和装备研究。

双电源自动切换系统的设计项新建,胡剑挺(浙江科技学院自动化与电气工程学院,杭州310023)摘　要:双电源供电系统的自动切换是一个实时性和可靠性要求很高的控制系统。

针对不间断供电的需求,运用采样、比较的工作原理和方法,提出了一种以P89c591微控制器为主控芯片的双电源供电自动切换系统的智能优化解决方案。

根据不同的情况实现对电源故障状况的准确判断和快速切换,完成主、备电源间转换,以保持供电的连续性。

文中给出了系统硬件电路框图和软件流程及试验结果。

关键词:双电源供电;自动切换;智能控制中图分类号:TP273.5 文献标识码:A 文章编号:167128798(2007)0420277204Design of Double Pow er Supply Autom atic Switch SystemXIAN G Xin 2jian ,HU Jian 2ting(School of Automation and E lectrical Engineering ,Zhejiang University of Science and T echnology ,Hangzhou 310023,China )Abstract :Double 2power supply automatic switch system requires high reliability and real 2time.According to need of non 2stop supplying ,an intelligent optimized scheme of double 2power supply automatic switch system is p ropo sed wit h microcont roller P89c591as main chip by sampling and comparing in t his system.System permit s users to have different settings according to distri 2bution network and load conditions ,to switch main power to reserve power according to different breakdowns.So t he continuity of power supply is ensured by correct evaluation and fast switch of power source conditions.System hardware diagrams ,software procedures and test result s are pro 2vided in t he paper.K ey w ords :double 2power supply ;automatic switch ;intelligent cont rol 作为对连续供电的一种保障,双电源自动切换开关电器(A TSE )已广泛应用于各种重要的场所,如电梯、消防、地铁、医院、邮电通讯、电视台、工业流水线等。

探讨变电站电源快速切换系统及其切换方法摘要：电源快速切换系统主要组成部分就是CPU、DSP、A/D转换器、互感器、光耦隔离器、出口继电器、QDJ、电源供应模块和人机交互模块；该CPU与DSP是控制模块，CPU连接人机界面交互模块，与DSP互连实现信号双向传输，DSP连接该A/D转换器与光耦隔离器并接收其输出的数字信号，输出控制出口继电器与QDJ的动作；切换方法包括并联自动切换、并联半自动切换、串联切换和同时切换。

关键词：变电站电源;快速切换系统;切换方法一、电源快速切换（1）电源快速切换系统，其特征在于，包括：CPU、DSP、A/D转换器、互感器、光耦隔离器、出口继电器、QDJ、电源供应模块和人机交互模块，详见图1；（2）一种电源快速切换方法，其特征在于，所述CPU与DSP控制模块的工作模式包括正常手动切换模式、事故切换模式以及非正常切换模式；切换方式包括并联自动切换、并联半自动切换、串联切换和同时切换；（3）电源快速切换方法，其特征在于，所述CPU与DSP控制模式的工作模式为正常手动切换模式，该切换判定条件可分为两种，第一种为并联切换，第二种为快速切换、越前相角切换、越前时间切换、残压切换以及长延时切换。

第一种切换判定条件的切换方式为并联自动切换和并联半自动切换，第二种切换判定条件的切换方式为串联切换和同时切换。

二、设备自投存在的问题目前国内变电站进线、母联开关之间均装设备自投装置。

备自投装置一般都是由开关位置、检无压，并加适当延时来实现备用电源的自动投入，同时备自投装置无同期检测功能。

备自投在变电站的应用中存在以下问题：（1）在部分接入发电厂的110kV变电站，在事故情况下自动投入备用电源时，由于非同期的原因，合闸冲击大，备用电源保护动作，极易造成全站停电的重大事故；备自投装置退出运行时，在一路电源故障时，变电站将停电一半（分裂运行方式）或全站停电（一运一备运行方式）。

（2）在部分35kV变电站，由于上级电源来自不同的110kV、220kV变电站，35kV变电站双回路电源进线之间存在30°固定角差，双回路不能进行并列合环操作，从而造成双回路电源倒闸操作时一段母线必须停电，操作繁琐。

基于mos管的双电源自动切换电路设计一、概述在电力系统中，为了确保系统的可靠性和稳定性，通常会使用双电源自动切换电路。

这种电路能够在主电源故障时自动切换到备用电源，从而确保系统的持续供电。

本文将介绍基于mos管的双电源自动切换电路的设计原理和具体实现方案。

二、设计原理1. 双电源供电原理双电源自动切换电路通常由主电源、备用电源和自动切换装置组成。

当主电源正常供电时，自动切换装置使得备用电源处于断开状态；当主电源故障时，自动切换装置能够快速将系统切换到备用电源，实现系统的持续供电。

2. mos管工作原理mos管是一种常用的功率开关器件，其导通电阻小、耗能少、速度快、可靠性高。

在双电源自动切换电路中，mos管能够实现快速切换和保护电路的功能。

三、电路设计方案基于上述设计原理，我们可以设计出以下具体的双电源自动切换电路方案：1. 主电源和备用电源分别接入电路的输入端，通过电源选择开关和mos管控制电路实现双电源的切换。

2. 设计一套稳压控制电路，保证输出电压在合适的范围内。

3. 设置智能控制装置，监测主电源和备用电源的状态，当检测到主电源故障时，控制mos管切换至备用电源。

四、电路实现步骤1. 确定系统的输入电压范围和输出负载要求，选择合适的mos管和电源选择开关。

2. 搭建电路原理图，设计mos管控制电路和稳压控制电路。

3. 制作PCB板，焊接元件。

4. 系统调试，验证双电源自动切换功能和稳压控制效果。

五、电路性能验证1. 对电路进行长时间稳定运行测试，验证其在不同负载下的性能。

2. 模拟主电源突然断电情况，验证自动切换到备用电源的速度和稳定性。

3. 对mos管和其他关键元件进行热稳定性测试，检测其在长时间高负载下的工作情况。

六、结论本文介绍了基于mos管的双电源自动切换电路的设计原理、具体实现方案和性能验证方法。

该电路能够实现快速而稳定的双电源切换，保证系统的持续供电，具有一定的实用性和可靠性。

希望本文的内容能够对相关领域的工程师和科研人员有所帮助。

多电源切换系统的应用分析和研究摘要：在电力行业中，因为负载比较重要，低压配电柜母线一般采用单母分段，采用两进线一母联、三进线（一油机进线）一母联甚至是四进线（两油机进线）一母联等供电方式。

本文就低压配电柜常用切换方式进行介绍，然后分析了多电源转换系统装置的相关参数和性能，并结合应用实例对多电源转换系统设计做了相关总结，希望为有关从业人员提供帮助。

关键词：单母分段；多电源切换系统装置；分析及应用引言在很多重要的配电系统，如能源、轨道交通、数据中心、商业、医疗及半导体行业，在低压系统采用单母分段供电方式，市电之间互备备用，有些系统考虑到市电的断电问题，对系统供电增加了低压柴油发电机进行备用供电。

那么它们之间是通过什么样的方式进行切换配合的呢？以及当市电失电或出现不可靠，启动柴油发电机时，是如何对油机进行投切，如何对负载馈线侧进行分合控制呢？下文将列举几种供电模式。

1.低压供电系统电源切换模式介绍1.1备自投切换方式备自投是备用电源自动投入使用装置的简称。

应急照明系统就是一个备自投的电源系统。

通常采用继电接触器作为蓄电池备自投的控制。

当主电源故障，继电接触器控制系统的控制触头自动闭合，自动将蓄电池与应急照明电路接通。

备自投可分为进线备自投和母联备自投。

备自投方案限制条件多，预备及响应时间慢，无法对负荷进行加载/减载控制，仅适用于简单的非油机系统切换环境，无法对多电源进线（如两市电进线一油机进线一母联）进行切换。

对馈线的分合也无法进行控制[1]。

1.2PLC进行控制器PLC通过通讯或开关量收集原有系统中数据，然后逻辑分析处理后控制常用电源进线、应急电源进线、母联开关、馈线开关各负载出线的分合。

其执行机构依靠母线上的各进出线和母联开关柜完成。

这种方式一般可靠性较差，通常PLC 厂家负责硬件，系统集成商负责软件，同时，本身没有模拟量采集功能，需要通过第三方装置进行采集。

1.3多电源转换系统装置多电源转换系统专为多电源供电系统设计，可实现先进的转换控制及可靠的电力保护。