一種并網(wǎng)逆變電路的接觸器供電電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及并網(wǎng)逆變控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種并網(wǎng)逆變電路的接觸器供電電路，本供電電路包括電壓變換電路和限流電路，電壓變換電路與母線電容C連接以從母線電容C取電為控制線圈供電，由于母線電容C處電壓穩(wěn)定，可以有效減少儲(chǔ)能電容容量，避免大容量電容充電過(guò)程導(dǎo)致的大沖擊電流，同時(shí)由于母線電容C提供直流電壓，可采用降壓式變換電路進(jìn)行降壓供電，無(wú)需使用工頻變壓器，減少產(chǎn)品體積和生產(chǎn)成本。此外，本電路還包括限流電路，限流電路根據(jù)電壓變換電路的電流值反饋控制電壓變換電路，實(shí)現(xiàn)在接觸器啟動(dòng)時(shí)以恒定的電流對(duì)儲(chǔ)能電容充電，使電容電壓逐步上升，無(wú)沖擊電流。
【專利說(shuō)明】—種并網(wǎng)逆變電路的接觸器供電電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及并網(wǎng)逆變控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種并網(wǎng)逆變電路的接觸器供電電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在光伏等新能源發(fā)電系統(tǒng)中，需要采用并網(wǎng)逆變器實(shí)現(xiàn)發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)的連接，大功率并網(wǎng)逆變器為滿足安全及控制需要，需在逆變器輸出與電網(wǎng)間設(shè)置三相接觸器。并網(wǎng)時(shí)，控制系統(tǒng)閉合接觸器，逆變器輸出與電網(wǎng)連接在一起。斷網(wǎng)時(shí)，控制系統(tǒng)斷開(kāi)接觸器，逆變器輸出與電網(wǎng)斷開(kāi)連接。
[0003]一般的，接觸器的控制線圈需要較大的功率的供電，特別時(shí)在啟動(dòng)時(shí)，需要的功率更大，以ABB公司的AF1350接觸器為例，啟動(dòng)時(shí)所需功率為1700W (直流供電)，正常運(yùn)轉(zhuǎn)功率為5(T80W。另一方面，按國(guó)家電力部門(mén)要求，大功率光伏并網(wǎng)逆變器必須具備低電壓穿越功能，所謂低電壓穿越是指在并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落的時(shí)候，并網(wǎng)逆變器能夠保持并網(wǎng)，甚至能向電網(wǎng)提供一定的無(wú)功功率，支持電網(wǎng)運(yùn)行，直到電網(wǎng)恢復(fù)正常，從而“穿越”這個(gè)低電壓時(shí)間。按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)低電壓點(diǎn)通常只有額定電壓的20%，并且可能在后續(xù)設(shè)定為更低的點(diǎn)，而持續(xù)時(shí)間一般為2秒。
[0004]目前，接觸器的控制線圈的主要是從并網(wǎng)點(diǎn)取電的，這就意味著在這個(gè)低電壓區(qū)間，接觸器的控制線圈的供電電壓會(huì)遠(yuǎn)低于其額定輸入電壓范圍，若不采用其他措施，接觸器將由于控制線圈供電電壓不足而斷開(kāi)，逆變器也不得不關(guān)閉，無(wú)法穿越低電壓。
[0005]對(duì)此，現(xiàn)在通常采用措施是將并網(wǎng)點(diǎn)的三相交流電經(jīng)三相工頻變壓器隔離變壓后經(jīng)整流橋整流電容濾波后變成直流為接觸器線圈供電，同時(shí)濾波電容一般容量較大，高達(dá)上萬(wàn)微法，這樣在接觸器啟動(dòng)及低電壓穿越時(shí)由儲(chǔ)存在電容里的能量為線圈供電。這種做法電路比較簡(jiǎn)單，但也存在較多問(wèn)題，一是采用工頻變壓器及大容量電容體積較大，占用較大空間，成本較高。另一方面，由于濾波電容作為主要儲(chǔ)能裝置容量較大，一般為幾萬(wàn)微法，在啟動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)能電容要從O電壓被充電到額定電壓，由于電容本身的特性，這將導(dǎo)致很大的沖擊電流，通常高達(dá)幾十安，對(duì)元件的沖擊很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明創(chuàng)造的目的是避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種無(wú)需工頻變壓器，儲(chǔ)能電容容量小，電路沖擊電流小的并網(wǎng)逆變電路的接觸器供電電路。
[0007]為此給出以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]提供了一種并網(wǎng)逆變電路的接觸器供電電路，包括主電路，所述主電路包括用于將發(fā)電輸入逆變?yōu)槭须娸敵龅哪孀兤?、與逆變器并聯(lián)的用于濾波儲(chǔ)能的母線電容C和用于控制主電路與電網(wǎng)之間斷開(kāi)/閉合的接觸器，所述接觸器包括控制線圈，所述控制線圈連接有為其供電的供電電路，所述供電電路包括電壓變換電路和限流電路，所述電壓變換電路輸入端與母線電容C連接，輸出端與控制線圈連接，所述限流電路根據(jù)電壓變換電路的電流值反饋控制電壓變換電路以調(diào)節(jié)其電流。
[0009]其中，所述電壓變換電路包括開(kāi)關(guān)管Ql，電感L1、電容C3和二極管D2，所述開(kāi)關(guān)管Ql的輸入極與母線電容C的正極連接，輸出級(jí)與電感LI的一端連接，所述電感的另一端與控制線圈的一端連接，所述控制線圈的另一端與母線電容C的負(fù)極連接，所述電容C3并聯(lián)于控制線圈兩端，所述二極管D2正極與母線電容C的負(fù)極連接，負(fù)極與開(kāi)關(guān)管Ql的輸出極連接。
[0010]其中，所述限流電路包括電流取樣電路和反饋控制電路，所述電流取樣電路對(duì)主電路進(jìn)行取樣以獲取取樣信號(hào)并將該取樣信號(hào)傳送至反饋控制電路，所述反饋控制電路根據(jù)所述取樣信號(hào)控制所述開(kāi)關(guān)管Ql的通/斷。
[0011]其中，所述反饋控制電路包括控制芯片U2，所述控制芯片U2輸出端與開(kāi)關(guān)管Ql的控制極連接，所述電流取樣電路包括取樣電阻R3和連接于取樣電阻R3兩端的差分放大電路，所述差分放大電路輸出端連接控制芯片的輸入端。
[0012]其中，所述限流電路還包括比較電路，所述比較電路包括參考電壓端、取樣輸入端和輸出端，所述控制芯片U2包括基準(zhǔn)電壓輸出端，所述參考電壓端與所述基準(zhǔn)電壓輸出端連接，所述取樣輸入端與所述差分放大電路的輸出端連接，所述比較電路的輸出端與控制芯片連接，所述比較電路在參考電壓端電壓小于取樣輸入端時(shí)輸出限壓反饋信號(hào)至控制芯片U2，所述控制芯片U2根據(jù)所述限壓反饋信號(hào)調(diào)節(jié)輸出。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型提供了一種并網(wǎng)逆變電路的接觸器供電電路，本供電電路包括電壓變換電路和限流電路，電壓變換電路與母線電容C連接以從母線電容C取電為控制線圈供電，由于母線電容C處電壓穩(wěn)定，即使在低電壓穿越時(shí)該處電壓也保持在穩(wěn)定值，可以提供持續(xù)能量，只需要考慮接觸器啟動(dòng)時(shí)沖擊負(fù)載的需求，無(wú)需考慮低電壓穿越時(shí)的能量需求及接觸器啟動(dòng)時(shí)沖擊負(fù)載的需求，可以有效減少儲(chǔ)能電容容量，避免大容量電容充電過(guò)程導(dǎo)致的大沖擊電流，同時(shí)由于母線電容C提供直流電壓，可采用降壓式變換電路進(jìn)行降壓供電，無(wú)需使用工頻變壓器，減少產(chǎn)品體積和生產(chǎn)成本。此外，本電路還包括限流電路，限流電路根據(jù)電壓變換電路的電流值反饋控制電壓變換電路，實(shí)現(xiàn)在接觸器啟動(dòng)時(shí)以恒定的電流對(duì)儲(chǔ)能電容充電，使電容電壓逐步上升，無(wú)沖擊電流。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]利用附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
[0015]圖1為本實(shí)用新型一種并網(wǎng)逆變電路的接觸器供電電路的實(shí)施例的電路框圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型一種并網(wǎng)逆變電路的接觸器供電電路的實(shí)施例的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0018]本實(shí)用新型一種并網(wǎng)逆變電路的接觸器供電電路的【具體實(shí)施方式】，如圖1所示，包括:
[0019]主電路，所述主電路包括太陽(yáng)能電池板(也可為其他發(fā)電模塊)，太陽(yáng)能電池板所產(chǎn)生電能依次經(jīng)過(guò)第一濾波器、用于將發(fā)電輸入逆變?yōu)槭须娸敵龅哪孀兤?、第二濾波器和用于控制主電路與電網(wǎng)之間斷開(kāi)/閉合的接觸器后被傳送至電網(wǎng)，所述逆變器并聯(lián)有用于濾波儲(chǔ)能的母線電容C，所述接觸器包括控制線圈，所述控制線圈連接有為其供電的供電電路，所述供電電路包括電壓變換電路I和限流電路2，所述電壓變換電路I輸入端與母線電容C連接，輸出端與控制線圈連接，所述限流電路2根據(jù)電壓變換電路I的電流值反饋控制電壓變換電路I以調(diào)節(jié)其電流。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本供電電路包括電壓變換電路I和限流電路2，電壓變換電路I與母線電容C連接以從母線電容C取電為控制線圈供電，由于該電壓穩(wěn)定，即使在低電壓穿越時(shí)該處電壓也保持在穩(wěn)定值，可以提供持續(xù)能量，只需要考慮接觸器啟動(dòng)時(shí)沖擊負(fù)載的需求，無(wú)需考慮低電壓穿越時(shí)的能量需求，可以有效減少儲(chǔ)能電容容量，避免大容量電容充電過(guò)程導(dǎo)致的大沖擊電流，同時(shí)由于母線電容C提供直流電壓，可采用降壓式變換電路進(jìn)行降壓供電，無(wú)需使用工頻變壓器，減少產(chǎn)品體積和生產(chǎn)成本；另外，電壓變換電路I工作時(shí)，限流電路2根據(jù)電壓變換電路I的電流值反饋控制電壓變換電路1，實(shí)現(xiàn)在接觸器啟動(dòng)時(shí)以恒定的電流對(duì)電容C3充電，使電容電壓逐步上升，無(wú)沖擊電流。
[0021]如圖2所示，電壓變換電路I為BUCK降壓電路，包括開(kāi)關(guān)管Ql，電感L1、電容C3和二極管D2，所述開(kāi)關(guān)管Ql的輸入極與母線電容C的正極連接，輸出級(jí)與電感LI的端腳5連接，所述電感的端腳4與控制線圈的一端連接，控制線圈的另一端經(jīng)取樣電阻R3與母線電容C的負(fù)極連接，所述電容C3并聯(lián)于控制線圈兩端，所述二極管D2正極與母線電容C的負(fù)極連接，負(fù)極與開(kāi)關(guān)管Ql的輸出極連接。
[0022]如圖2所示，限流電路2包括電流取樣電路21、比較電路23和反饋控制電路22，本實(shí)施例中，反饋控制電路22包括控制芯片U2，所述控制芯片U2輸出端與開(kāi)關(guān)管Ql的控制極連接，所述電流取樣電路21包括取樣電阻R3和連接于取樣電阻R3兩端的差分放大電路，差分放大電路包括電阻R5、電阻R6 (與電阻R5阻值相同)、電阻R14、電容C4及運(yùn)算放大器U1B，運(yùn)算放大器UlB的輸出端即差分放大電路的輸出端，其連接控制芯片U2的輸入端以將差分放大后的采樣的電流信號(hào)經(jīng)電阻R12反饋至控制芯片U2，所述控制芯片U2根據(jù)所述電流信號(hào)調(diào)節(jié)對(duì)開(kāi)關(guān)管Ql的控制信號(hào)的占空比，實(shí)現(xiàn)電流內(nèi)環(huán)控制；另一方面，比較電路23包括運(yùn)算放大器U1A、分壓電阻R8、分壓電阻R9和由電阻R13、電容C6、C7構(gòu)成的補(bǔ)償環(huán)，本實(shí)施例中運(yùn)算放大器UlA的同相端為參考電壓端，其經(jīng)由分壓電阻R8和分壓電阻R9構(gòu)成的分壓電路從控制芯片U2包括基準(zhǔn)電壓輸出端Vref獲取參考電壓，運(yùn)算放大器UlA的反相端作為取樣輸入端，經(jīng)電阻Rll從運(yùn)算放大器UlB的輸出端獲取取樣電壓值，當(dāng)運(yùn)算放大器UlA的反相端端的電壓小于運(yùn)算放大器UlA的同相端的電壓時(shí)，運(yùn)算放大器UlA的輸出高電平，但由于被二極管D4隔離，無(wú)法將信號(hào)送到控制芯片，也就是說(shuō)當(dāng)電流小于設(shè)定值，這部分電路不起作用，當(dāng)運(yùn)算放大器UlA的反相端的電壓大于運(yùn)算放大器UlA的同相端的電壓時(shí)，UlA的輸出低電平，會(huì)將控制芯片U2的COMP腳拉低，限制占空比，從而實(shí)現(xiàn)限流控制。
[0023]圖2中電阻R2、R7為電壓檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)，用于檢測(cè)輸出電壓，并將信號(hào)傳到控制芯片U2，用作電壓外環(huán)控制。
[0024]通過(guò)電流控制，本限流電路2能夠有效的避免電路出現(xiàn)沖擊電流，提高電路穩(wěn)定性和安全性。[0025]進(jìn)一步的，功率電感LI的輔助繞組及啟動(dòng)電阻R4為控制芯片U2及運(yùn)算放大器U1A、運(yùn)算放大器UlB供電，D3及C5為整流濾波元件，為該輔助供電電路整流濾波。
[0026]本實(shí)施例及系統(tǒng)圖中的接觸器放置在交流輸出端，當(dāng)然如果放置在與太陽(yáng)能電池的輸入端的接觸器線圈也可以采用該電路供電，不影響本發(fā)明所要求的權(quán)利。
[0027]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種并網(wǎng)逆變電路的接觸器供電電路，包括主電路，所述主電路包括用于將發(fā)電輸入逆變?yōu)槭须娸敵龅哪孀兤?、與逆變器并聯(lián)的用于濾波儲(chǔ)能的母線電容C和用于控制主電路與電網(wǎng)之間斷開(kāi)/閉合的接觸器，所述接觸器包括控制線圈，所述控制線圈連接有為其供電的供電電路，其特征在于:所述供電電路包括電壓變換電路和限流電路，所述電壓變換電路輸入端與母線電容C連接，輸出端與控制線圈連接，所述限流電路根據(jù)電壓變換電路的電流值反饋控制電壓變換電路以調(diào)節(jié)其電流。
2.如權(quán)利要求1所述的一種并網(wǎng)逆變電路的接觸器供電電路，其特征在于:所述電壓變換電路包括開(kāi)關(guān)管Ql，電感L1、電容C3和二極管D2，所述開(kāi)關(guān)管Ql的輸入極與母線電容C的正極連接，輸出級(jí)與電感LI的一端連接,所述電感的另一端與控制線圈的一端連接,所述控制線圈的另一端與母線電容C的負(fù)極連接，所述電容C3并聯(lián)于控制線圈兩端，所述二極管D2正極與母線電容C的負(fù)極連接，負(fù)極與開(kāi)關(guān)管Ql的輸出極連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種并網(wǎng)逆變電路的接觸器供電電路，其特征在于:所述限流電路包括電流取樣電路和反饋控制電路，所述電流取樣電路對(duì)主電路進(jìn)行取樣以獲取取樣信號(hào)并將該取樣信號(hào)傳送至反饋控制電路，所述反饋控制電路根據(jù)所述取樣信號(hào)控制所述開(kāi)關(guān)管Ql的通/斷。
4.如權(quán)利要求3所述的一種并網(wǎng)逆變電路的接觸器供電電路，其特征在于:所述反饋控制電路包括控制芯片U2，所述控制芯片U2輸出端與開(kāi)關(guān)管Ql的控制極連接，所述電流取樣電路包括取樣電阻R3和連接于取樣電阻R3兩端的差分放大電路，所述差分放大電路輸出端連接控制芯片的輸入端。
5.如權(quán)利要求4所述的一種并網(wǎng)逆變電路的接觸器供電電路，其特征在于:所述限流電路還包括比較電路，所述比較電路包括參考電壓端、取樣輸入端和輸出端，所述控制芯片U2包括基準(zhǔn)電壓輸出端，所述參考電壓端與所述基準(zhǔn)電壓輸出端連接，所述取樣輸入端與所述差分放大電路的輸出端連接，所述比較電路的輸出端與控制芯片連接，所述比較電路在參考電壓端電壓小于取樣輸入端時(shí)輸出限壓反饋信號(hào)至控制芯片U2，所述控制芯片U2根據(jù)所述限壓反饋信號(hào)調(diào)節(jié)輸出。
【文檔編號(hào)】H02M3/07GK203522530SQ201320671608
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】陳書(shū)生 申請(qǐng)人:廣東易事特電源股份有限公司