專利名稱：自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低壓電器領(lǐng)域，尤其 涉及一種自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測方法和裝置。
背景技術(shù)：
在不允許斷電的重要場所，為確保電力安全和生產(chǎn)的連續(xù)性，通常采用雙路電源供電，由自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器切換一路正常的電源接入用戶負(fù)載。自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器包括控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制器包括檢測裝置，能同時檢測兩路電源，根據(jù)用戶設(shè)定的參數(shù)判斷電源是否正常，然后控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)切換。兩路接入控制器的電源要相互隔離?，F(xiàn)有技術(shù)中的檢測裝置一般采用一個單片機(jī)對兩路電源進(jìn)行采樣，因此在采樣過程中就必須要對這兩路電源進(jìn)行電氣隔離，電氣隔離采樣的方法有光電耦合器隔離采樣和互感器采樣，其中光電耦合器隔離采樣可以采用非線性光電耦合器以及線性光電耦合器。因?yàn)槌杀镜汀Ⅲw積小，最常用的是采用非線性光電耦合器隔離采樣。非線性光電耦合器的溫漂嚴(yán)重，因此采樣的精度無法保證，若控制器的設(shè)定參數(shù)要求高，則有可能引起自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的誤動作；而采用線性光電耦合器和互感器采樣，可以確保線性的采樣精度，但成本較高且體積大，所以也不能被廣泛應(yīng)用。目前現(xiàn)有技術(shù)均采用這種使用一片單片機(jī)，在采樣時進(jìn)行隔離的檢測方法，由于隔離放在采樣過程中，影響了采樣精度，現(xiàn)有技術(shù)還沒有一種更好的解決采樣精度低的辦法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種可用于自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測方法和裝置，以確保在不增加成本的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)提高采樣精度。所述技術(shù)方案如下—種自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測裝置，包括常用電源采樣模塊、備用電源采樣模塊、隔離通訊模塊、內(nèi)部電源所述常用電源采樣模塊與所述常用電源相連接；所述備用電源采樣模塊與所述備用電源相連接；所述常用電源采樣模塊與所述備用電源采樣模塊通過所述隔離通訊模塊隔離后相連接；內(nèi)部電源包括電源一和電源二，所述電源一和電源二通過所述隔離通訊模塊電氣隔離，所述電源一與所述常用電源采樣模塊相連接，為所述常用電源采樣模塊供電，電源二與所述備用電源采樣模塊相連接，為所述備用電源采樣模塊供電。進(jìn)一步的，所述常用電源采樣模塊和備用電源采樣模塊均各自包括外圍采樣線路和單片機(jī)。常用電源采樣模塊的外圍采樣線路輸入端與所述常用電源相連接，輸出與主單片機(jī)相連接，對所述常用電源采樣；所述備用電源采樣模塊的外圍采樣線路輸入端與所述備用電源相連接，輸出端與輔單片機(jī)相連接，對所述備用電源采樣。進(jìn)一步的，所述隔離通訊模塊包括光電耦合器。進(jìn)一步的，所述主單片機(jī)用以檢測常用電源和實(shí)現(xiàn)控制自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器，輔單片機(jī)用以檢測備用電源。
進(jìn)一步的，所述主單片機(jī)和輔單片機(jī)采用NXP系列?！N自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測方法，包括常用電源采樣模塊的外圍采樣電路對常用電源采樣，將所述常用電源的信息傳遞給主單片機(jī)；備用電源采樣模塊的外圍采樣電路對備用電源采樣，將所述備用電源的信息傳遞給輔單片機(jī)；所述主單片機(jī)的供電電源和所述輔單片機(jī)的供電電源通過光電耦合器電氣隔離；對所述主單片機(jī)設(shè)定整定參數(shù)的指令，經(jīng)過光電耦合器的電氣隔離，將所述主單片機(jī)發(fā)出的整定參數(shù)信息傳遞給輔單片機(jī)，所述輔單片機(jī)按照接收的指令檢測所述備用電源的信息，并判斷所述備用電源的狀態(tài)，所述備用電源的狀態(tài)信息經(jīng)所述光電耦合器的電氣隔離，傳遞給主單片機(jī)；所述主單片機(jī)根據(jù)常用電源的狀態(tài)信息和備用電源的狀態(tài)信息，產(chǎn)生控制自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的信號。進(jìn)一步的，所述常用電源和所述備用電源為兩路獨(dú)立的三相工頻電源。 進(jìn)一步的，所述常用電源和所述備用電源的信息包括電壓和相位的信息。進(jìn)一步的，所述用戶整定參數(shù)信息按一定的周期發(fā)送。進(jìn)一步的，所述通訊數(shù)據(jù)中加有校驗(yàn)碼，以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，通過使用兩個單片機(jī)，各采樣一路電源，主單片機(jī)檢測常用電源，并負(fù)責(zé)電源切換控制、整定和顯示，輔單片機(jī)檢測備用電源，兩片單片機(jī)間由光電耦合器隔離通訊，傳遞信息。改變了傳統(tǒng)方法中使用一片單片機(jī)對兩路電源采樣的方法，避免了在采樣過程中進(jìn)行電氣隔離。使采樣檢測時間縮短；確保采樣精度，不受環(huán)境影響。最終實(shí)現(xiàn)了提聞自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器檢測的精度、提聞電源切換速度。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例提供的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測裝置系統(tǒng)功能模塊框圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測裝置電路示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。可以理解的是，此處所描述的具體實(shí)施例，僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。實(shí)施例圖I是自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測裝置的系統(tǒng)功能模塊框圖。本實(shí)施例提供了一種自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測裝置，如圖I所示，該自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測裝置包括常用電源采樣模塊201、備用電源采樣模塊202、內(nèi)部電源203、隔離通訊模塊204。常用電源采樣模塊201與常用電源相連接；備用電源采樣模塊202與備用電源相連接；常用電源采樣模塊201與備用電源采樣模塊202通過隔離通訊模塊204隔離后相連接；內(nèi)部電源203包括直流穩(wěn)壓電源一和電源二，電壓均為3. 3V，分別為單片機(jī)單獨(dú)供電。電源一和電源二通過隔離通訊模塊204電氣隔離，電源一與常用電源采樣模塊201相連接，為常用電源采樣模塊供電，電源二與備用電源采樣模塊202相連接，為備用電源采樣模塊供電。常用電源采樣模塊201和備用電源采樣模塊202均各自包括單片機(jī)和外圍采樣線路，其中單片機(jī)是核心部件，常用電源采樣模塊201的單片機(jī)作為主單片機(jī)，用以檢測常用電源和實(shí)現(xiàn)控制自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器，備用電源采樣模塊202的單片機(jī)作為輔單片機(jī)，用以檢測備用電源。常用電源采樣模塊201的外圍采樣線路輸入端與常用電源相連接，輸出與主單片機(jī)相連接；備用電源采樣模塊202的外圍采樣線路的輸入端與備用電源相連接，輸出端與輔單片機(jī)相連接。隔離通訊模塊204主要的核心器件是光電耦合器，隔離通訊模塊204使主單片機(jī)和輔單片機(jī)電氣隔離，同時使內(nèi)部電源中直流穩(wěn)壓電源一和電源二的電氣隔離。首先，外圍采樣電路對常用電源和備用電源進(jìn)行采樣，常用電源和備用電源為三相工頻電源，所采集的常用電源和備用電源的信息包括電壓和相位的信息，三相工頻電源具有A、B、C三跟火線和一根零線，每次對一項(xiàng) 交流電進(jìn)行采樣，通過半波整流使交流電變?yōu)橹绷麟?，?jīng)過分壓使直流電的電壓降低，再經(jīng)過Α/D轉(zhuǎn)換把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。每次對一項(xiàng)交流電采樣過后，再依次對另外兩項(xiàng)交流電進(jìn)行采樣。把所獲得的電源信息分別傳遞給兩片單片機(jī)，常用電源的信息傳遞給主單片機(jī)，備用電源的信息傳遞給輔單片機(jī)。用戶設(shè)定整定參數(shù)的指令，由主單片機(jī)通過光電耦合器的電氣隔離，傳遞給輔單片機(jī)，每IOOmS發(fā)送一次。輔單片機(jī)根據(jù)整定參數(shù)的指令，通過光電耦合器的電氣隔離向主單片機(jī)發(fā)送備用電源的狀態(tài)信息，每隔一個工頻周期20mS發(fā)送一次。為了確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性，通訊數(shù)據(jù)中加入校驗(yàn)碼。主單片機(jī)根據(jù)常用電源的狀態(tài)和備用電源的狀態(tài)做出判斷，產(chǎn)生控制信號，控制自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器把開關(guān)檔位切換到在合適的位置。電源的狀態(tài)分為正常和不正常，不正常有斷路、過壓和欠壓幾種狀況。例如常用電源出現(xiàn)斷路，過壓或欠壓的狀態(tài)，就會切換備用電源供電，如果兩個電源都出現(xiàn)問題，電源就會被切斷。圖2是自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測裝置的電路示意圖。如圖2所示外圍采樣線路共有6路，其中有3路與主單片機(jī)和常用電源相連接，另外3路與輔單片機(jī)和備用電源相連接，這6路結(jié)構(gòu)組成均相同。以備用電源C相為例壓敏電阻RV4 —端連接備用電源C相RC，另一端連接備用電源中性線RN，用于對抗雷擊和浪涌，保護(hù)采樣電路；整流二極管D15用于半波整流；電阻R53和R61組成分壓電路，將被檢測的電壓降至單片機(jī)Ull允許采樣的電壓范圍，分壓電阻的精度為1%，可確保采樣精度；電阻R60和電容C28組成RC—階濾波器，用以濾除干擾信號；D8用以穩(wěn)壓，保護(hù)被采樣的電壓信號不損壞單片機(jī)Ull ;主單片機(jī)U4的地線與常用電源中性線NN相連，輔單片機(jī)Ull的地線與備用電源中性線RN相連；主單片機(jī)和輔單片機(jī)采用了 NXP系列單片機(jī)。兩個單片機(jī)之間采用了光電耦合器U12和U7進(jìn)行隔離通訊。電源一為主單片機(jī)的直流供電電源，電源二為輔單片機(jī)的直流供電電源，供電電壓均為3. 3V。光電耦合器U12將主單片機(jī)U4發(fā)出的整定參數(shù)信息傳導(dǎo)給輔單片機(jī)Ull，輔單片機(jī)Ul I按照接收的指令檢測備用電源，將備用電源的狀態(tài)經(jīng)光電耦合器U7傳導(dǎo)給主單片機(jī)U4。主單片機(jī)U4每IOOmS向輔單片機(jī)Ull發(fā)送一次用戶整定數(shù)據(jù)，輔單片機(jī)Ull每隔一個工頻周期(20mS)向主單片機(jī)U4發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，報告?zhèn)溆秒娫礌顟B(tài)。光電耦合器溫漂影響的是隔離兩側(cè)的傳導(dǎo)倍數(shù)，對模擬信號影響極大，數(shù)字信號不受影響，因此單片機(jī)U4和Ull的通訊不受溫度影響。被采樣的電壓由單片機(jī)轉(zhuǎn)換為有效值判斷電源狀態(tài)，采用有效值的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，單片機(jī)U4和Ull的通訊數(shù)據(jù)加有校驗(yàn)碼，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。本發(fā)明實(shí)施例通過使用兩個單片機(jī)，各采樣一路電源，兩片單片機(jī)間由光電耦合器電氣隔離。改變了傳統(tǒng)方法中使用一片單片機(jī)對兩路電源采樣的方法，避免了在采樣過程中進(jìn)行電氣隔離。使采樣檢測時間縮短；確保采樣精度，不受環(huán)境影響。最終實(shí)現(xiàn)了提高自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器檢測的精度、提高電源切換速度。 以上僅是針對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例及其技術(shù)原理所做的說明，而并非對本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容所進(jìn)行的限制，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所公開的技術(shù)范圍內(nèi)，所容易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測裝置，包括常用電源采樣模塊、備用電源采樣模塊、隔離通訊模塊、內(nèi)部電源，其特征在于 所述常用電源采樣模塊與所述常用電源相連接；所述備用電源采樣模塊與所述備用電源相連接；所述常用電源采樣模塊與所述備用電源采樣模塊通過所述隔離通訊模塊隔離后相連接；內(nèi)部電源包括電源一和電源二，所述電源一和電源二通過所述隔離通訊模塊電氣隔離，所述電源一與所述常用電源采樣模塊相連接，為所述常用電源采樣模塊供電，電源二與所述備用電源采樣模塊相連接，為所述備用電源采樣模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測裝置，其特征在于，所述常用電源采樣模塊和備用電源采樣模塊均各自包括外圍采樣線路和單片機(jī)。常用電源采樣模塊的外圍采樣線路輸入端與所述常用電源相連接，輸出與主單片機(jī)相連接，對所述常用電源采樣；所述備用電源采樣模塊的外圍采樣線路輸入端與所述備用電源相連接，輸出端與輔單片機(jī)相連接，對所述備用電源采樣。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測裝置，其特征在于，所述隔離通訊模塊包括光電稱合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測裝置，其特征在于，所述主單片機(jī)用以檢測常用電源和實(shí)現(xiàn)控制自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器，輔單片機(jī)用以檢測備用電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測裝置，其特征在于，所述主單片機(jī)和輔單片機(jī)采用NXP系列。
6.一種自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測方法，其特征在于 常用電源采樣模塊的外圍采樣電路對常用電源采樣，將所述常用電源的信息傳遞給主單片機(jī)；備用電源采樣模塊的外圍采樣電路對備用電源采樣，將所述備用電源的信息傳遞給輔單片機(jī)；所述主單片機(jī)的供電電源和所述輔單片機(jī)的供電電源通過光電耦合器電氣隔離； 對所述主單片機(jī)設(shè)定整定參數(shù)的指令，經(jīng)過光電耦合器的電氣隔離，將所述主單片機(jī)發(fā)出的整定參數(shù)信息傳遞給輔單片機(jī)，所述輔單片機(jī)按照接收的指令檢測所述備用電源的信息，并判斷所述備用電源的狀態(tài)，所述備用電源的狀態(tài)信息經(jīng)所述光電耦合器的電氣隔離，傳遞給主單片機(jī)；所述主單片機(jī)根據(jù)常用電源的狀態(tài)信息和備用電源的狀態(tài)信息，產(chǎn)生控制自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測方法，其特征在于，所述常用電源和所述備用電源為兩路獨(dú)立的三相工頻電源。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測方法，其特征在于，所述常用電源和所述備用電源的信息包括電壓和相位的信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測方法，其特征在于，所述用戶整定參數(shù)信息按一定的周期發(fā)送。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測方法，其特征在于，所述通訊數(shù)據(jù)中加有校驗(yàn)碼，以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的檢測方法和裝置，該裝置包括內(nèi)部電源、常用電源采樣模塊、備用電源采樣模塊和隔離通訊模塊，常用電源采樣模塊與常用電源相連接；備用電源采樣模塊與備用電源相連接；常用電源采樣模塊與備用電源采樣模塊通過隔離通訊模塊隔離后相連接；內(nèi)部電源包括兩組電源，通過隔離通訊模塊電氣隔離。本發(fā)明通過使用兩個單片機(jī)，各采樣一路電源，兩片單片機(jī)間由光電耦合器隔離通訊傳遞信息。改變了傳統(tǒng)方法中使用一片單片機(jī)對兩路電源采樣的方法，避免了在采樣過程中進(jìn)行電氣隔離。使采樣檢測時間縮短；確保采樣精度，不受環(huán)境影響。最終實(shí)現(xiàn)了提高自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器檢測的精度、提高電源切換速度。
文檔編號G01R31/327GK102866350SQ20121033348
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月10日
發(fā)明者肖建新, 趙敏海, 劉曉蒙, 陳鵬屹 申請人:無錫新宏泰電器科技股份有限公司