双电源控制电路、供电电源箱及供电系统的制作方法

1.本公开涉及电源技术领域，具体地，涉及一种双电源控制电路、供电电源箱及供电系统。


背景技术：

2.为了工作有序进行，在日常生活中有很多负载设备需要持续工作，例如煤矿井下工作中需要为照明设备、摄像头等多种负载设备持续供电。现有技术中通常只使用一路电源为这些负载设备供电，当电源发生故障或临时断电时，无法保证为这些负载持续供电，导致供电系统可靠性低。


技术实现要素：

3.本公开的目的是提供一种双电源控制电路、供电电源箱及供电系统，该双电源控制电路的电路结构简单、使用可靠性高，可实现一路电源断电时自动切换至另一路电源，由另一路电源继续为负载供电。
4.为了实现上述目的，第一方面，本公开提供了一种双电源控制电路，该双电源控制电路包括第一电源和第二电源，还包括第一交流接触器和第二交流接触器；
5.其中，所述第一电源包括第一电源线和第二电源线，所述第二电源包括第三电源线和第四电源线，所述第一交流接触器包括第一线圈、至少一个第一常闭触头以及两个第一常开触头，所述第二交流接触器包括第二线圈、至少一个第二常闭触头以及两个第二常开触头；
6.所述第一线圈与所述至少一个第二常闭触头依次串联后接在所述第一电源线的第一连接点和所述第二电源线的第二连接点之间，所述第二线圈与所述至少一个第一常闭触头依次串联后接在所述第三电源线的第三连接点和所述第四电源线的第四连接点之间；
7.所述两个第一常开触头分别设置在所述第一连接点与所述第一电源线的输出端之间、所述第二连接点与所述第二电源线的输出端之间，所述两个第二常开触头分别设置在所述第三连接点与所述第三电源线的输出端之间、所述第四连接点与所述第四电源线的输出端之间。
8.可选地，所述第一电源线、所述第二电源线、所述第三电源线以及所述第四电源线上分别设置有开关元件。
9.可选地，所述第一电源线、所述第二电源线、所述第三电源线以及所述第四电源线上分别设置有电压转换模块；
10.所述电压转换模块，用于将所述第一电源或所述第二电源提供的电压转换为目标电压。
11.可选地，所述第一电源线或所述第二电源线上设置有第一限流元件；和/或
12.所述第三电源线或所述第四电源线上设置有第二限流元件。
13.可选地，所述第一限流元件和所述第二限流元件为保险丝或电阻。
14.第二方面，本公开提供一种供电电源箱，包括本公开第一方面提供的所述双电源控制电路。
15.可选地，所述供电电源箱还包括箱体，其中，所述双电源控制电路设置于所述箱体内。
16.第三方面，本公开提供一种供电系统，包括：
17.供电电源箱，其中，所述供电电源箱为本公开第二方面提供的所述供电电源箱；以及
18.至少一个负载，其中，所述负载与所述供电电源箱连接。
19.可选地，所述供电系统还包括：
20.至少一个储能元件，其中，所述储能元件的一端与所述供电电源箱连接，所述储能元件的另一端与至少一个所述负载连接，所述储能元件的数量小于或等于所述负载的数量。
21.可选地，所述储能元件为储能电容或储能电池。
22.通过上述技术方案，通过设置第一交流接触器和第二交流接触器，考虑到第一电源和第二电源不会同时工作，当第一电源导通时，第二电源断电，基于第一电源导通，第一线圈带电，而第二电源断电时，第二线圈不带电，使得至少一个第二常闭触头闭合，因此，第一线圈与至少一个第二常闭触头串联连接的电路导通，另外基于第一线圈带电，使得两个第一常开触头闭合，实现第一电源与负载连接，以为负载供电。而当第一电源断电，第二电源导通时，基于第二电源导通，第二线圈带电，而当第一电源断电时，第一线圈不带电，因此，至少一个第一常闭触头闭合，使得第二线圈与至少一个第一常闭触头串联连接的电路导通，另外基于第二线圈带电，使得两个第二常开触头闭合，实现第二电源与负载连接，以为负载供电，进而实现第一电源和第二电源的自动切换。当其中一个电源停电检修或者发生故障断电时，可以自动切换至另一电源，由另一电源继续为负载供电，有效保证负载的可持续供电。
23.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
24.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
25.图1是本公开一实施例提供的双电源控制电路的结构示意图。
26.图2是本公开另一实施例提供的双电源控制电路的结构示意图。
27.图3是本公开一实施例提供的供电电源箱的结构示意图。
28.图4是本公开一实施例提供的供电系统的结构示意图。
29.图5是本公开另一实施例提供的供电系统的结构示意图。
30.附图标记说明
31.1、第一电源；11、第一电源线；12、第二电源线；111、第一连接点；121、第二连接点；
32.2、第二电源、21、第三电源线；22、第四电源线；211、第三连接点；221、第四连接点；
33.3、第一交流接触器；31、第一线圈；32、第一常闭触头；33、第一常开触头；
34.4、第二交流接触器；41、第二线圈；42、第二常闭触头；43、第二常开触头；
35.5、开关元件；
36.6、电压转换模块；
37.71、第一限流元件；72、第二限流元件；
38.8、供电电源箱；
39.9、负载；
40.10、储能元件。
具体实施方式
41.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
42.本公开一实施例提供了一种双电源控制电路，如图1所示，该双电源控制电路包括：第一电源1、第二电源2、第一交流接触器3以及第二交流接触器4，其中，第一电源1包括第一电源线11和第二电源线12，第二电源2包括第三电源线21和第四电源线22，第一交流接触器3包括第一线圈31、至少一个第一常闭触头32以及两个第一常开触头33，第二交流接触器4包括第二线圈41、至少一个第二常闭触头42以及两个第二常开触头43。
43.第一线圈31与至少一个第二常闭触头42依次串联后接在第一电源线11的第一连接点111和第二电源线12的第二连接点121之间，第二线圈41与至少一个第一常闭触头32依次串联后接在第三电源线21的第三连接点211上和第四电源线22的第四连接点221之间。
44.两个第一常开触头33分别设置在第一连接点111与第一电源线11的输出端之间、第二连接点121与第二电源线12的输出端之间，两个第二常开触头43分别设置在第三连接点211与第三电源线21的输出端之间、第四连接点221与第四电源线22的输出端之间。
45.具体地，本公开第一电源1和第二电源2为两种不同的供电设备，可以来自两个不同的配电站，用于为负载供电。第一交流接触器3是由带铁芯的第一线圈31、至少一个第一常闭触头32和两个第一常开触头33组成。同样地，第二交流接触器4是由带铁芯的第二线圈41、至少一个第二常闭触头42和两个第二常开触头43组成。
46.其中，当第一电源1导通时，第一线圈31带电，至少一个第一常闭触头32均处于断开状态，而两个第一常开触头33均处于闭合状态；当第一电源1断开时，第一线圈31不带电，至少一个第一常闭触头32均处于闭合状态，而两个第一常开触头33均处于断开状态。
47.当第二电源2导通时，第二线圈41带电，至少一个第二常闭触头42均处于断开状态，而两个第二常开触头43均处于闭合状态；当第二电源2断开时，第二线圈41不带电，至少一个第二常闭触头42均处于闭合状态，而两个第二常开触头43均处于断开状态。
48.第一电源线11与第三电源线21并联，第二电源线12与第四电源线22并联，以形成导通回路，该回路可直接与负载连接，以为负载供电。
49.进一步地，考虑到第一电源1和第二电源2不会同时工作，当第一电源1导通时，第二电源2断电，基于第一电源1导通，第一线圈31带电，而第二电源断电时，第二线圈41不带电，使得至少一个第二常闭触头42闭合，因此第一线圈31与至少一个第二常闭触头42串联连接的电路导通，另外基于第一线圈31带电，使得两个第一常开触头33闭合，实现第一电源1与负载连接，以为负载供电。而当第一电源1断电，第二电源2导通时，基于第二电源2导通，第二线圈41带电，而当第一电源1断电时，第一线圈31不带电，因此至少一个第一常闭触头
32闭合，使得第二线圈41与至少一个第一常闭触头32串联连接的电路导通，另外基于第二线圈41带电，使得两个第二常开触头43闭合，实现第二电源2与负载连接，以为负载供电，进而实现第一电源1和第二电源2的自动切换。这样，像某些工作场景中的照明设备、摄像头等负载设备需持续工作，如煤矿井下工作，基于本公开提供的双电源控制电路，当其中一个电源停电检修或者发生故障断电时，可以自动切换至另一电源，由另一个电源继续为负载供电，有效保证负载的可持续性供电，保证井下工作有序进行。
50.另外，本公开中第一常闭触头32和第二常闭触头42的设置情况可以包括以下几种方式：第一常闭触头32和第二常闭触头42均为1个；第一常闭触头32为1个，第二常闭触头42为多个(例如2个)；第一常闭触头32为多个(例如2个)，第二常闭触头42为1个；第一常闭触头32为多个(例如2个)，第二常闭触头42也为多个(例如2个或者3个)。
51.第一交流接触器3和第二交流接触器4可以为相同类型，并且第一交流接触器3和第二交流接触器4的额定工作电压可以为127v，额定工作电流可以为43.3a，本公开不予以限制。
52.进一步地，本公开另一实施例提供了双电源控制电路的结构示意图，如图2所示，在图1的基础上，第一电源线11、第二电源线12、第三电源线21以及第四电源线22上分别设置有开关元件5。
53.具体地，为了便于控制第一电源1和第二电源2，第一电源线11、第二电源线12、第三电源线21以及第四电源线22的输入端分别设置有开关元件5。例如，当工作人员对第一电源1进行检修时，断开第一电源线11和第二电源线12上的开关元件5，闭合第三电源线21和第四电源线22上的开关元件5，导通第二电源2，以利用第二电源2为负载供电。当对第二电源2进行检修时，断开第三电源线21和第四电源线22的开关元件5，闭合第一电源线11和第二电源线12上的开关元件5，从而导通第一电源1，以利用第一电源1为负载供电。
54.如图2所示，进一步地，考虑到第一电源1或者第二电源2的电压往往高于负载的额定工作电压，如果直接利用第一电源1或第二电源2提供的电压为负载供电，可能会因电压过高损坏负载，为了确保对负载提供的电压符合要求，保证负载的安全，双电源控制电路还包括：
55.第一电源线11、第二电源线12、第三电源线21以及第四电源线22上分别设置有电压转换模块6；
56.电压转换模块6，用于将第一电源1或第二电源2提供的电压转换为目标电压。
57.具体地，当利用第一电源1为负载供电时，设置在第一电源线11和第二电源线12上的电压转换模块6用于将第一电源1提供的电压转换为目标电压；当利用第二电源2为负载供电时，设置在第三电源线21和第四电源线22上的电压转换模块6用于将第二电源2提供的电压转换为目标电压。
58.例如，为保证煤矿井下工作的正常进行，要为井下摄像头、网络以及照明设备等多种负载设备持续供电，假如上述多种负载的额定工作电压均为127v，而第一电源1和第二电源2的电压一般会高于127v，则不论是利用第一电源1还是利用第二电源2为上述多种负载供电，均需要利用电压转换模块6将电源本身提供的电压转换为目标电压，即127v。
59.另外，第一电源1的电压和第二电源2的电压可以相等，也可以不相等，比如第一电源1的电压可以为660v，第二电源2的电压可以为1140v，本公开对此不予以限制。
60.进一步地，如图2所示，为了避免在为负载供电时，因电路中电流过高而损坏电路中的电子元件或者负载，双电源控制电路还包括：
61.第一电源线11或第二电源线12上设置有第一限流元件71；和/或
62.第三电源线21或第四电源线22上设置有第二限流元件72。
63.具体地，第一限流元件71和/或第二限流元件72的设置有多种情况：第一电源线11上设置有第一限流元件71；第二电源线12上设置有第一限流元件71；第三电源线21上设置有第二限流元件72；第四电源线22上设置有第二限流元件72；第一电源线11上设置有第一限流元件71，第三电源线21上设置有第二限流元件72；第一电源线11上设置有第一限流元件71，第四电源线22上设置有第二限流元件72；第二电源线12上设置有第一限流元件71，第三电源线21上设置有第二限流元件72；第二电源线12上设置有第一限流元件71，第四电源线22上设置有第二限流元件72。
64.在第一电源线11或第二电源线12上设置第一限流元件71，第三电源线21或第四电源线22上设置第二限流元件72，均可以避免双电源控制电路因电流过大导致的电路中元器件烧结的问题。
65.进一步地，第一限流元件71和第二限流元件72为保险丝或电阻。
66.进一步地，图3为本公开一实施例提供的一种供电电源箱，如图3所示，该供电电源箱8包括：上述的双电源控制电路。
67.进一步地，该供电电源箱8还包括箱体，其中，双电源控制电路设置于箱体内。
68.具体地，考虑到煤矿井下工作空间狭小坍塌、爆炸等安全问题，以及环境阴暗潮湿、空气质量较差，因此，将双电源控制电路设置在箱体内，箱体可以防爆、防潮、防腐蚀，进而对双电源控制电路起到保护作用。
69.进一步地，图4为本公开一实施例提供的供电系统的结构示意图，如图4所示，该供电系统包括：
70.供电电源箱8，其中，供电电源箱8为上述的供电电源箱8；以及至少一个负载9，其中，负载9与供电电源箱8连接。
71.具体地，供电电源箱8与至少一个负载9中的每个负载9分别连接，为其供电。例如，当供电电源箱8位于煤矿井下时，通过第一电源1或第二电源2直接为煤矿井下的至少一个负载9(例如摄像头)供电，以保证负载9可以持续工作。
72.进一步地，虽然第一电源1和第二电源2来自不同的供电设备，不能同时工作的几率很小，但为了避免两个供电设备同时断电，供电电源箱8无法为负载9供电，或者为负载9供电过程中切换供电电源会存在供电不连续的问题，图5为本公开另一实施例提供的供电系统的结构示意图。如图5所示，在图4的基础上，供电系统还包括：
73.至少一个储能元件10，其中，储能元件10的一端与供电电源箱8连接，储能元件10的另一端与至少一个负载9连接，储能元件10的数量小于或等于负载9的数量。
74.具体地，在供电电源箱8和负载9之间设置有至少一个储能元件10，也就是，供电电源箱8先与至少一个储能元件10连接，然后再将各个负载9连接到相应的储能元件10上。以其中一个储能元件10为例，该储能元件10的一端与供电电源箱8连接，该储能元件10的另一端与至少一个负载9连接，以实现利用储能元件10为负载9供电，以保证负载9持续工作。
75.另外，基于一个储能元件10可以同时为多个负载9供电，因此本公开中储能元件10
的数量不必与全部负载9的数量相同，储能元件10的数量小于等于全部负载9的数量即可。
76.进一步地，储能元件10为储能电容或储能电池。
77.具体地，在第一电源1或第二电源2工作时，第一电源1或第二电源2可以为储能元件10进行充电，以通过储能元件10为负载供电；当第一电源1和第二电源2同时断电时，第一电源1和第二电源2停止为储能元件供电，此时，储能元件10可以向负载9放电，保证对负载9的持续供电。或者在切换电源的瞬间，储能元件10也能向负载9供电，以避免电源自动切换延时导致的负载短时断电。
78.本公开提供的供电系统既能实现直接利用第一电源1或者第二电源2为负载供电，也能在第一电源1和第二电源2同时断电时，利用储能元件10为负载供电，还能实现利用第一电源1或者第二电源2对储能元件10充电，以利用储能元件10为负载供电，实现了为负载供电的多种控制方式，以提高持续为负载供电的成功率。
79.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
80.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
81.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

技术特征：
1.一种双电源控制电路，包括第一电源(1)和第二电源(2)，其特征在于，还包括第一交流接触器(3)和第二交流接触器(4)；其中，所述第一电源(1)包括第一电源线(11)和第二电源线(12)，所述第二电源(2)包括第三电源线(21)和第四电源线(22)，所述第一交流接触器(3)包括第一线圈(31)、至少一个第一常闭触头(32)以及两个第一常开触头(33)，所述第二交流接触器(4)包括第二线圈(41)、至少一个第二常闭触头(42)以及两个第二常开触头(43)；所述第一线圈(31)与所述至少一个第二常闭触头(42)依次串联后接在所述第一电源线(11)的第一连接点(111)和所述第二电源线(12)的第二连接点(121)之间，所述第二线圈(41)与所述至少一个第一常闭触头(32)依次串联后接在所述第三电源线(21)的第三连接点(211)和所述第四电源线(22)的第四连接点(221)之间；所述两个第一常开触头(33)分别设置在所述第一连接点(111)与所述第一电源线(11)的输出端之间、所述第二连接点(121)与所述第二电源线(12)的输出端之间，所述两个第二常开触头(43)分别设置在所述第三连接点(211)与所述第三电源线(21)的输出端之间、所述第四连接点(221)与所述第四电源线(22)的输出端之间。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一电源线(11)、所述第二电源线(12)、所述第三电源线(21)以及所述第四电源线(22)上分别设置有开关元件(5)。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一电源线(11)、所述第二电源线(12)、所述第三电源线(21)以及所述第四电源线(22)上分别设置有电压转换模块(6)；所述电压转换模块(6)，用于将所述第一电源(1)或所述第二电源(2)提供的电压转换为目标电压。4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一电源线(11)或所述第二电源线(12)上设置有第一限流元件(71)；和/或所述第三电源线(21)或所述第四电源线(22)上设置有第二限流元件(72)。5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第一限流元件(71)和所述第二限流元件(72)为保险丝或电阻。6.一种供电电源箱，其特征在于，包括根据权利要求1-5任一项所述的双电源控制电路。7.根据权利要求6所述的供电电源箱，其特征在于，所述供电电源箱(8)还包括箱体，其中，所述双电源控制电路设置于所述箱体内。8.一种供电系统，其特征在于，包括：供电电源箱(8)，其中，所述供电电源箱(8)为根据权利要求6或7所述的供电电源箱(8)；以及至少一个负载(9)，其中，所述负载(9)与所述供电电源箱(8)连接。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括：至少一个储能元件(10)，其中，所述储能元件(10)的一端与所述供电电源箱(8)连接，所述储能元件(10)的另一端与至少一个所述负载(9)连接，所述储能元件(10)的数量小于或等于所述负载(9)的数量。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述储能元件(10)为储能电容或储能电池。

技术总结
本公开涉及一种双电源控制电路、供电电源箱及供电系统，电路包括：第一电源、第二电源、第一交流接触器及第二交流接触器；第一交流接触器包括第一线圈、至少一个第一常闭触头及两个第一常开触头，第二交流接触器包括第二线圈、至少一个第二常闭触头及两个第二常开触头；第一线圈与至少一个第二常闭触头依次串联后接在第一连接点和第二连接点之间，第二线圈与至少一个第一常闭触头依次串联后接在第三连接点和第四连接点之间；两个第一常开触头分别设置在第一连接点与第一电源线的输出端之间、第二连接点与第二电源线的输出端之间，两个第二常开触头分别设置在第三连接点与第三电源线的输出端之间、第四连接点与第四电源线的输出端之间。的输出端之间。的输出端之间。


技术研发人员：韩明
受保护的技术使用者：国家能源集团国源电力有限公司
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/9/16