保护开关、配电柜及配电系统的制作方法

本申请属于家庭配电，尤其涉及一种保护开关、配电柜及配电系统。

背景技术：

1、常规的家庭配电网络，市电连接到家庭配电柜，配电柜在通过各个供电支路给家庭负载进行供电。而常规的家庭配电网络仅能由市电供电，若市电掉电则整体家庭负载断电。

2、为解决市电掉电后家庭负载断电的问题，在现有方案中，可接入备用的储能电源。主要有两种方案来接入备用的储能电源。第一，为核心家庭负载配备智能配电柜或用智能配电柜替代传统配电柜。智能配电柜可接入市电或备用的储能电源，内部可形成多个供电支路以给家庭负载供电，当市电掉电时自动切换至备用的储能电源。第二，在传统配电柜前端接入自动切换开关（ats，automatic transfer switch），ats可接入市电或备用的储能电源，具有市电及备用的储能电源切换功能，但仍需要通过传统配电柜手动控制家庭负载供电支路的通断。市电掉电后ats可以自动切换至备用的储能电源供电。

3、在以上两种方案中，智能配电柜或者ats体积都较大，会占用非常大的空间，且这两种电力设施自身及安装价格也较高，需要专业的电工打孔、重新连接电芯等。因此亟需一种方案，可安全稳定地接入备用的储能电源，以解决市电掉电时家庭负载断电问题，同时减小设备体积，降低安装成本。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种保护开关、配电柜及配电系统。保护开关前后端接入不同电源时，保护开关可检测两端电源状态并进行隔离。

2、第一方面，本申请提供一种保护开关，用于配电系统，所述配电系统包括第一电源、储能设备以及多个负载支路，多个所述负载支路并联，至少一条所述负载支路连接储能设备，所述保护开关包括：

3、开关件，所述开关件的第一端连接所述第一电源，所述开关件的第二端连接多个负载支路；

4、通信模块，所述通信模块与所述储能设备进行通信；

5、采样模块，所述采样模块与所述开关件的第一端及第二端连接，所述采样模块用于检测所述开关件第一端和第二端是否掉电并生成表征所述第一电源是否掉电的第一检测信号及所述储能设备是否掉电的第二检测信号；

6、调控模块，与所述采样模块及所述通信模块连接，可控制所述开关件闭合；

7、在所述第一电源掉电的情况下，所述开关件断开，所述调控模块用于通过所述通信模块发送第一信号到所述储能设备，以使得所述储能设备向其他所述负载支路提供第二电源。

8、在所述第一电源上电的情况下，所述调控模块还用于通过所述通信模块发送第二信号到所述储能设备，以使得所述储能设备断开供电、并在基于所述第一检测信号和所述第二检测信号确定所述第一电源上电而所述储能设备掉电的情况下，控制所述开关件闭合。

9、第二方面，本申请提供的一种配电柜，包括所述保护开关。

10、第三方面，本申请提供的一种配电系统，包括所述配电柜、储能设备及多个负载支路。

11、本申请实施例提供了一种保护开关、配电柜及配电系统，保护开关包括开关件、通信模块、采样模块以及调控模块。在第一电源掉电的情况下，采样模块检测开关件的第一端并生成表征第一电源掉电的第一检测信号，并将第一检测信号传至调控模块。开关件（常开型开关）自动断开，或者开关件（非常开型开关）在调控模块的控制器控制电机驱动下断开。调控模块将第一电源掉电信息传至通信模块，通过通信模块发送第一信号到储能设备，储能设备逆变输出以向其他负载支路提供第二电源。在第一电源恢复上电的情况下，采样模块检测开关件的第一端及第二端，生成表征第一电源状态的第一检测信号及表征第二电源状态的第二检测信号，并将第一检测信号和第二检测信号传至调控模块。调控模块根据第一检测信号和第二检测信号确定第一电源上电而储能设备掉电。调控模块通过通信模块发送第二信号到储能设备，以使得储能设备断开供电。最后，调控模块控制开关件闭合。以上过程通过外部电源持续供电或者第一电源和/或第二电源和/或断路电源配合供电。通过保护开关对其两端连接电源状态的检测，实时判断电源状态，进行适时隔离与切换，提高了系统的安全性和可靠性。

12、本申请的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实施方式的实践了解到。

1.一种保护开关，用于配电系统，其特征在于，所述配电系统包括第一电源、储能设备以及多个负载支路，多个所述负载支路并联，至少一条所述负载支路连接储能设备，所述保护开关包括：

2.根据权利要求1所述的保护开关，其特征在于，还包括电连接端口，所述电连接端口与外部电源连接，以使得所述外部电源为所述采样模块、所述通信模块及所述调控模块供电。

3.根据权利要求1所述的保护开关，其特征在于，所述开关件是常开型开关；或者，所述调控模块在基于所述第一检测信号确定所述第一电源掉电的情况下，控制所述开关件断开。

4.根据权利要求1所述的保护开关，其特征在于，所述调控模块还用于在所述第一电源掉电且所述储能设备的电量大于预设的备用电量的情况下，通过所述通信模块发送第一信号到所述储能设备，以使得所述储能设备向其他所述负载支路提供第二电源。

5.根据权利要求1或4所述的保护开关，其特征在于，所述调控模块还用于在所述储能设备的电量小于或等于预设的备用电量的情况下，通过所述通信模块发送停止供电信号到储能设备，以使得所述储能设备停止向其他所述负载支路提供第二电源，并控制所述开关件闭合。

6.根据权利要求2所述的保护开关，其特征在于，还包括开关电源，所述开关电源连接所述电连接端口，所述外部电源通过所述开关电源给所述通信模块、所述采样模块及所述调控模块供电。

7.根据权利要求1所述的保护开关，其特征在于，还包括开关电源，所述开关电源连接所述开关件第一端和/或所述开关件第二端，所述第一电源和/或所述储能设备通过所述开关电源给所述通信模块、所述采样模块及所述调控模块供电。

8.根据权利要求6所述的保护开关，其特征在于，还包括断路电源，所述断路电源用于在所述第一电源掉电的情况下，为所述通信模块、所述采样模块及所述调控模块供电，所述断路电源通过所述电连接端口与外部电源连接以进行充电。

9.根据权利要求8所述的保护开关，其特征在于，所述断路电源通过所述开关电源给所述通信模块、所述采样模块及所述调控模块供电。

10.根据权利要求1所述的保护开关，其特征在于，所述通信模块与所述调控模块连接后与所述采样模块连接，所述采样模块所述第一检测信号发送给所述调控模块后，所述调控模块再转发给所述通信模块。

11.根据权利要求1所述的保护开关，其特征在于，所述调控模块包括控制器及电机，所述控制器控制所述电机运转，所述电机可驱动所述开关件闭合。

12.一种配电柜，其特征在于，包括上述权利要求1-11任一项所述的保护开关。

13.一种配电系统，其特征在于，包括权利要求12所述的配电柜、储能设备及多个负载支路。