CN111162515A - 单向导通逆变保护电路及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了单向导通逆变保护电路及空调器，单向导通逆变保护电路包括：充电电路和阻值小于充电电路的旁通电路，充电电路和旁通电路并联接在直流电网和负载之间，充电电路中设有仅允许电流从充电电路流向负载的单向导通器件，旁通电路中设有切换其断开或接通的开关件，开关件在直流电网上电时断开旁通电路，直至负载中的容性元器件充电完成后接通旁通电路。本发明能在工程安装后电流逆向流动的情况下，单向导通器件阻断充电电路，开关件断开旁通电路，整个电路断开以保证后级电路中的负载不受损坏，解决家居级安全直流供用电系统关键问题。

Description

单向导通逆变保护电路及空调器

技术领域

本发明涉及逆变保护电路技术领域，尤其涉及单向导通逆变保护电路及空调器。

背景技术

家用空调器绝大部分均为交流220Vac/50Hz供电，传统的交流供电电网存在输配电效率低问题，同时高压家用电器在使用过程中存在一定的安全、可靠隐患。随着能源互联网技术的快速发展，目前雄安新区等地区采用直流电网供电，现有技术中防止上电瞬间冲击功能均是基于传统交流供电电网设计，例如专利申请号200710079631.7和专利申请号201510050734.5的发明专利，这种电路用在直流电网时无法防止正负极接错，而一旦正负极接错导致电流逆向流动后，很大可能会造成电器损坏甚至发生火灾。

因此，如何设计适用于直流电网的单向导通逆变保护电路及空调器是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有供电控制电路无法防止逆向电流的缺陷，本发明提出单向导通逆变保护电路及空调器。

本发明采用的技术方案是，设计单向导通逆变保护电路，包括：充电电路和阻值小于充电电路的旁通电路，充电电路和旁通电路并联接在直流电网和负载之间，充电电路中设有仅允许电流从充电电路流向负载的单向导通器件，旁通电路中设有切换其断开或接通的开关件，开关件在直流电网上电时断开旁通电路，直至负载中的容性元器件充电完成后接通旁通电路。

优选的，开关件与负载的主控板连接，主控板检测其所在的负载中容性元器件的充电参数以控制开关件的通断状态。

优选的，开关件采用继电器，继电器的触点为常开状态。

优选的，单向导通器件能承受的最大反向电压大于直流电网的最大输入电压。

优选的，单向导通器件采用二极管，充电电路由二极管和电阻串联构成，二极管的正端连接直流电网的正极，二极管的负端连接电阻的一端，电阻的另一端连接负载。

优选的，单向导通逆变保护电路包括：输出端接在负载上的滤波电路，充电电路和旁通电路并联接在滤波电路的输入端和直流电网之间。

优选的，单向导通逆变保护电路还包括：输入端接在所述直流电网上的防浪涌电路，所述充电电路和所述旁通电路并联接在所述防浪涌电路的输出端和所述负载之间。

本发明还提出了空调器，该空调器的驱动控制电路采用上述的单向导通逆变保护电路，其中，单向导通逆变保护电路中的负载包括：压缩机驱动电路、风机驱动电路、主控板和开关电源。

与现有技术相比，本发明能在工程安装后电流逆向流动的情况下，单向导通器件阻断充电电路，开关件断开旁通电路，整个电路断开以保证后级电路中的负载不受损坏。进一步的，开关件在直流电网上电时断开，电流经过充电电路送至负载，起到防止上电瞬间冲击损坏负载中容性元器件的作用，直至容性元器件充电完成后闭合，大电流通过旁通电路送至负载，保证负载正常运行。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明中单向导通逆变保护电路的概览图；

图2是本发明中单向导通逆变保护电路的示意框图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出单向导通逆变保护电路适用于直流供电系统，电网采用全直流方式对用户家庭进行供电，负载通过该保护电路接在直流电网上。

保护电路包括：充电电路1和旁通电路2，充电电路1和旁通电路2并联接在直流电网9和负载之间，充电电路1的阻值大于旁通电路2，充电电路1中设有仅允许电流从充电电路1流向负载的单向导通器件，旁通电路2中设有切换其断开或接通的开关件。需要说明的是，充电电路1和旁通电路2均断开时，直流电网9与负载隔断，负载处于断电状态。

实际使用时存在以下两种情况：

第一种是保护电路的正负极连接正确，开关件在直流电网9上电时断开旁通电路2，负载通过充电电路1接在直流电网9上，负载中的容性元器件开始充电，充电电路1的阻值大可以起到限流作用，防止上电瞬间冲击损坏负载中容性元器件，当容性元器件充电完成后接通旁通电路2，负载通过并联的充电电路1和旁通电路2接在直流电网上，大电流通过阻值小的旁通电路2进行流通，保证负载正常运行。

第二种是保护电路的正负极连接错误，开关件在直流电网9上电时断开旁通电路2，电流逆向流动，单向导通器件阻断充电电路1，此时充电电路1和旁通电路2均断开，直流电网9与负载隔断，负载无法运行，其电器元器件也不会受到损伤，从而起到保护电器的作用。

在优选实施例中，开关件与负载的主控板连接，主控板检测其所在的负载中容性元器件的充电参数以控制开关件的通断状态，此处的充电参数可为电压值，即主控板根据容性元器件两端的电压值判断其是否充电完成。进一步的，旁通电路2由开关件构成，开关件采用继电器7，继电器7的触点为常开状态，即继电器7的线圈未通电时继电器7的触点断开。

保护电路的正负极连接正确的状态下，上电初期继电器7的触点处于常开状态，断开旁通电路2，容性元器件通过充电电路充电，主控板检测到容性元器件充电完成时，主控板给继电器7的线圈通电，继电器7的触点吸合，接通旁通电路2，负载正常运行。

保护电路的正负极连接错误的状态下，上电初期继电器7的触点处于常开状态，断开旁通电路2，单向导通器件断开充电电路1，主控板无法上电，因此不会给继电器7的线圈通电，继电器7的触点不会吸合导通，直流电网9与负载隔断，负载无法运行，其电器元器件也不会受到损伤，从而起到保护电器的作用。

为了提高电路的安全性和可靠性，单向导通器件能承受的最大反向电压大于直流电网9的最大输入电压，保证电流逆向流动时单向导通器件能够阻断充电电路1。单向导通逆变保护电路还包括滤波电路3和防浪涌电路4，滤波电路3的输出端接在负载上，防浪涌电路4的输入端接在直流电网9上，充电电路1和旁通电路2并联接在防浪涌电路4和滤波电路3之间。

如图2所示，更具体的说，单向导通器件采用二极管5，充电电路1由二极管5和电阻6串联构成，二极管5的正端连接直流电网9的正极，二极管5的负端连接电阻6的一端，电阻6的另一端连接负载。

保护电路的正负极连接正确的状态下，上电初期继电器7的触点处于常开状态，断开旁通电路2，直流电网9的电流通过防浪涌电路4、二极管5、电阻6和滤波电路3后，给负载提供稳定可靠的电源，负载中的容性元器件开始充电，主控板检测到容性元器件充电完成时，主控板给继电器7的线圈通电，继电器7的触点吸合，接通旁通电路2，将充电电路1旁路，大电流通过继电器7的触点进行流通，负载正常运行。

保护电路的正负极连接错误的状态下，上电初期继电器7的触点处于常开状态，断开旁通电路2，二极管5断开充电电路1，主控板无法上电，因此不会给继电器7的线圈通电，继电器7的触点不会吸合导通，直流电网9与负载隔断，负载无法运行，其电器元器件也不会受到损伤，从而起到保护电器的作用。

本发明提出的上述保护电路能在工程安装后电流逆向流动的情况下，进行提前判定并断开整个电路，以保证后级电路中的器件不受损坏。

本发明还提出了空调器，空调器的驱动板设有驱动控制电路，驱动控制电路采用上述的单向导通你变保护电路，单向导通逆变保护电路中的负载包括：压缩机驱动电路、风机驱动电路、主控板和开关电源。空调器的驱动板正极接直流电网正极、驱动板负极接直流电网负极时，保护电路的连接正确，空调器接电后正常工作；空调器的驱动板正极接直流电网负极、驱动板负极接直流电网正极时，保护电路的连接错误，空调器自动保护，直流电网与负载隔断，空调器不工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单向导通逆变保护电路，其特征在于，包括：充电电路和阻值小于所述充电电路的旁通电路，所述充电电路和所述旁通电路并联接在直流电网和负载之间，所述充电电路中设有仅允许电流从所述充电电路流向负载的单向导通器件，所述旁通电路中设有切换其断开或接通的开关件。

2.如权利要求1所述的单向导通逆变保护电路，其特征在于，所述开关件在所述直流电网上电时断开所述旁通电路，直至所述负载中的容性元器件充电完成后接通所述旁通电路。

3.如权利要求2所述的单向导通逆变保护电路，其特征在于，所述开关件与所述负载的主控板连接，所述主控板检测其所在的负载中容性元器件的充电参数以控制所述开关件的通断状态。

4.如权利要求3所述的单向导通逆变保护电路，其特征在于，所述开关件采用继电器，所述继电器的触点为常开状态。

5.如权利要求1所述的单向导通逆变保护电路，其特征在于，所述单向导通器件能承受的最大反向电压大于所述直流电网的最大输入电压。

6.如权利要求1至5任一项所述的单向导通逆变保护电路，其特征在于，所述单向导通器件采用二极管，所述充电电路由二极管和电阻串联构成，所述二极管的正端连接所述直流电网的正极，所述二极管的负端连接所述电阻的一端，所述电阻的另一端连接所述负载。

7.如权利要求1至5任一项所述的单向导通逆变保护电路，其特征在于，还包括：输出端接在所述负载上的滤波电路，所述充电电路和所述旁通电路并联接在所述滤波电路的输入端和所述直流电网之间。

8.如权利要求1至5任一项所述的单向导通逆变保护电路，其特征在于，还包括：输入端接在所述直流电网上的防浪涌电路，所述充电电路和所述旁通电路并联接在所述防浪涌电路的输出端和所述负载之间。

9.一种空调器，其特征在于，所述空调器的驱动控制电路采用如权利要求1至8任一项所述的单向导通逆变保护电路。

10.如权利要求9所述的空调器，其特征在于，所述负载包括：压缩机驱动电路、风机驱动电路、主控板和开关电源。

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