基于自舉升壓原理的并網(wǎng)控制繼電器的節(jié)能電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供的一種基于自舉升壓原理的并網(wǎng)控制繼電器的節(jié)能電路,包括繼電器、用于控制繼電器的三極管、電阻和電容，三極管、電阻和電容組成控制繼電器吸合和處于節(jié)電狀態(tài)的控制電路。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：由于采用上述技術(shù)方案，降低并網(wǎng)控制繼電器的功耗，提高并網(wǎng)逆變器的效率，降低并網(wǎng)控制繼電器和其周圍器件的溫升，提高并網(wǎng)逆變器的安全性和可靠性。
【專利說(shuō)明】基于自舉升壓原理的并網(wǎng)控制繼電器的節(jié)能電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于逆變器并網(wǎng)繼電器控制電路領(lǐng)域，尤其是涉及一種并網(wǎng)控制繼電器的節(jié)能電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)能源消費(fèi)的日益增長(zhǎng)和人類環(huán)保意識(shí)的逐步提高，近幾年作為綠色能源的太陽(yáng)能受到大力推廣，光伏產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。當(dāng)下，世界上不但美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家大力發(fā)展太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)，而且象沙特這樣的產(chǎn)油國(guó)也未雨綢繆，大力發(fā)展太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)即光伏技術(shù)，太陽(yáng)能成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
[0003]光伏逆變器是光伏技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，而效率一直是逆變器的重要技術(shù)指標(biāo)。高效率的光伏逆變器效率已經(jīng)達(dá)到98%，在效率到達(dá)極限時(shí)，細(xì)小的功耗就顯得尤為重要了，提高0.1%的效率都相當(dāng)困難。
[0004]在中小并網(wǎng)式逆變器中，并網(wǎng)開(kāi)關(guān)是通過(guò)功率繼電器來(lái)控制的，通過(guò)串聯(lián)觸點(diǎn)來(lái)提高開(kāi)關(guān)的可靠性，一個(gè)三相四線制逆變器輸出的并網(wǎng)控制繼電器需要8個(gè)。廣泛應(yīng)用于IOkff逆變器中的TYCO生產(chǎn)PCFN-112H2MG繼電器，吸合后8個(gè)繼電器的總功耗高達(dá)12瓦，占總效率的12瓦/10000瓦=0.12%，通常逆變器輸出不是工作在最大功率，那么繼電器的總功耗占總效率的比例更大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是:使并網(wǎng)控制繼電器在吸合穩(wěn)定后，降低其功耗，提高逆變器的整體效率的并網(wǎng)控制繼電器的節(jié)能電路。繼電器的大功耗不僅降低了逆變器整體的效率，增大了輔助電源的負(fù)擔(dān)，也帶來(lái)繼電器以及其周圍器件的溫升，降低了整機(jī)的可靠性和安全性。
[0006]對(duì)于大部分繼電器而言，吸合之后的維持電壓，約為其額定電壓的一半。本方案通過(guò)對(duì)繼電器控制電路的巧妙設(shè)計(jì)，使其在吸合之后，維持電壓為其額定電壓的一半左右。此時(shí)，繼電器的功率約為其額定功率的四分之一，處于節(jié)能狀態(tài)。提高了逆變器的整體效率，增加了系統(tǒng)的安全性和可靠性，具有很高的使用價(jià)值。
[0007]本實(shí)用新型通過(guò)繼電器節(jié)能控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種基于自舉升壓原理的并網(wǎng)控制繼電器的節(jié)能電路，包括繼電器、用于控制繼電器的第一三極管和第二三極管、第一電阻、第二電阻和第三電阻，所述第一三極管的基極經(jīng)過(guò)所述第一電阻與直流電源連接，所述第一三極管的基極經(jīng)過(guò)所述第二電阻連接所述第二三極管的集電極，所述第二三極管的發(fā)射極接地，所述第一三極管的發(fā)射極與直流電源連接，所述第一三極管的發(fā)射極經(jīng)過(guò)一正接二極管與電容的正極連接，所述電容的負(fù)極與所述第一三極管的集電極連接，所述電容的負(fù)極經(jīng)過(guò)所述第三電阻接地，所述電容的正極與所述繼電器的線圈一端相連，所述繼電器的線圈另一端與所述第二三極管的集電極連接，所述第二三極管的基極由外部并網(wǎng)系統(tǒng)控制電路提供控制信號(hào)。
[0009]所述繼電器線圈的兩端并聯(lián)一保護(hù)二極管。
[0010]所述直流電源電壓為Vdc (Vdc為繼電器額定電壓的一半)。
[0011]所述第一三極管為PNP型，所述第二三極管為NPN型。
[0012]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:由于采用上述技術(shù)方案，降低并網(wǎng)控制繼電器的功耗，提高并網(wǎng)逆變器的效率，降低并網(wǎng)控制繼電器和其周圍器件的溫升，提高并網(wǎng)逆變器的安全性和可靠性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的工作原理進(jìn)行詳細(xì)介紹:本實(shí)用新型并非采用電阻降壓限流方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能，也非采用多組電源切換實(shí)現(xiàn)節(jié)能，繼電器線圈僅僅需要一組額定供電電源。
[0015]為了說(shuō)明方便，附圖中以TYCO生產(chǎn)的PCFN-112H2MG為例，著重介紹一下，本技術(shù)方案是如何實(shí)現(xiàn)繼電器的節(jié)能控制。
[0016]PCFN-112H2MG特性:額定電壓+12V，吸合電壓7.8V，維持吸合電壓4.4?6V，釋放電壓1.2V，線圈電阻96Ω ±10%。
[0017]以下以PCFN-112H2MG為例，加以詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]控制過(guò)程如附圖1:圖中，包含一組電源、兩個(gè)二極管、三個(gè)電阻、一個(gè)繼電器和兩個(gè)三極管，此時(shí)Vdc的值為+6V，其中兩個(gè)三極管控制繼電器的吸合與斷開(kāi)(是否并網(wǎng))。在并網(wǎng)系統(tǒng)控制電路未給第二三極管Q2基極高電平V+之前(系統(tǒng)判定是否并網(wǎng)之前)，第一三極管Q1、第二三極管Q2關(guān)斷，繼電器斷開(kāi)，此時(shí)，電源電壓通過(guò)二極管D1、第三電阻R3給電容Cl充電，經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)間T (T為電容Cl充放電時(shí)間，T應(yīng)小于系統(tǒng)判定是否并網(wǎng)的時(shí)間)，電容Cl兩端電壓等于電源電壓+6V。當(dāng)并網(wǎng)系統(tǒng)判定并網(wǎng)時(shí)，給第二三極管Q2基極一個(gè)高電平V+,此時(shí)第一三極管Ql、第二三極管Q2導(dǎo)通，電源電壓通過(guò)第一三極管Ql與電容Cl兩端電壓疊加(疊加電壓約為+12V左右)，給繼電器Kl供電，繼電器Kl吸合。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，電容Cl逐漸放電完畢，兩端電壓約為0V，此時(shí)，僅電源電壓給繼電器Kl供電，繼電器Kl兩端電壓大小約為+5.5V左右，處于節(jié)能工作狀態(tài)。
[0019]本實(shí)用新型涉及逆變器中并網(wǎng)繼電器電路的控制策略和節(jié)能方式，可以直接應(yīng)用到光伏并網(wǎng)逆變器和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)繼電器控制電路中，以及其他類似的繼電器節(jié)能控制場(chǎng)所。
[0020]以上對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于自舉升壓原理的并網(wǎng)控制繼電器的節(jié)能電路，其特征在于:包括繼電器、用于控制繼電器的第一三極管和第二三極管、第一電阻、第二電阻和第三電阻，所述第一三極管的基極經(jīng)過(guò)所述第一電阻與直流電源連接，所述第一三極管的基極經(jīng)過(guò)所述第二電阻連接所述第二三極管的集電極，所述第二三極管的發(fā)射極接地，所述第一三極管的發(fā)射極與直流電源連接，所述第一三極管的發(fā)射極經(jīng)過(guò)一正接二極管與電容的正極連接，所述電容的負(fù)極與所述第一三極管的集電極連接，所述電容的負(fù)極經(jīng)過(guò)所述第三電阻接地，所述電容的正極與所述繼電器的線圈一端相連，所述繼電器的線圈另一端與所述第二三極管的集電極連接，所述第二三極管的基極由外部并網(wǎng)系統(tǒng)控制電路提供控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自舉升壓原理的并網(wǎng)控制繼電器的節(jié)能電路，其特征在于:所述繼電器線圈的兩端并聯(lián)一保護(hù)二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于自舉升壓原理的并網(wǎng)控制繼電器的節(jié)能電路，其特征在于:所述直流電源電壓為繼電器額定電壓的一半。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自舉升壓原理的并網(wǎng)控制繼電器的節(jié)能電路，其特征在于:所述第一三極管為PNP型，所述第二三極管為NPN型。
【文檔編號(hào)】H01H47/02GK203707031SQ201320764877
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】劉廷波, 張虎祥, 焦磊, 白國(guó)瑞 申請(qǐng)人:天津科林電氣有限公司