CN201274412Y - 高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块 - Google Patents
高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201274412Y CN201274412Y CNU2008201086103U CN200820108610U CN201274412Y CN 201274412 Y CN201274412 Y CN 201274412Y CN U2008201086103 U CNU2008201086103 U CN U2008201086103U CN 200820108610 U CN200820108610 U CN 200820108610U CN 201274412 Y CN201274412 Y CN 201274412Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pwm
- power
- control unit
- circuit
- solar energy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Abstract
本实用新型为一种高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块，其用以完成太阳能光伏电池的输出电压调节、直流过压保护功能，所述的PWM太阳能功率控制模块，其包括：功率开关部件、PWM检测单元其与所述的功率开关部件相连；驱动电路其设置于所述的功率开关部件与所述的PWM检测单元之间；PWM控制单元，其与所述的驱动电路相连；PWM主控制单元与所述的PWM控制单元相连，还包括一备用控制单元，设置于所述的驱动电路和所述CPU控制电路之间，用以进行过压保护，以及在所述PWM主控制单元发生故障时启用，从而能够有效的抵御突发状况，提高整个混合配电柜的稳定性和安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种功率控制电路，特别涉及的是一种应用于在高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中，对太阳能电源供电部分采用的PWM模式功率控制模块。
背景技术
电力是国民经济发展的一个重要的动力基础，随着国家对电力系统建设投入力度不断加强以及电力网络覆盖面积不断扩大，从而使供电质量也在不断的提高，但是仍然存在一些地区，交流供电不稳定、交流电网供电质量差并且太阳能光伏电源又不能完全满足要求的地区，为此一种高频开关整流电源和太阳能混合配电柜应运而生，目前业已在市场上投放使用，其实质上是由太阳能电源供电和高频开关整流供电集成在一起，实现两路不同的直流电压共同为用电设备和蓄电池组供电的作用。请参阅图1所示，其为现有的高频开关整流电源和太阳能混合配电柜的功能结构示意图；所述的高频开关整流电源和太阳能混合配电柜，由交流接触器06、高频开关整流电源05、太阳能光伏电池板01及蓄电池组03组成，220V交流电经交流接触器至高频开关电源05，把220V交流电转换成标称为48V的直流后，输出到直流配电控制单元02，直流配电控制单元02对来自高频开关整流电源05、太阳能光电池板01和蓄电池组03的48V直流电进行统一管理和控制，实现太阳能和交流电的交互变换输出，为用电设备04供电并随时向蓄电池组03充电。该系统通常可设置为太阳能主用模式和交流市电主用模式，正常情况下分别由太阳能和交流市电供电，只有在发生电能不足时才切换到另一路供电方式。
混合供电系统多用于无人值守的直流供电站，对系统稳定性要求极高。在混合机柜中，太阳能供电部分普遍采用PWM方式进行调节和控制，请参阅图2所示，其为现有的PWM太阳能控制器的功能结构简图，其包括PWM太阳能功率的控制模块5、供电系统直流检测与控制模块4、交流检测与控制模块2、供电系统主控制器1以及高频开关整流模块3，而PWM太阳能功率控制模块5是太阳能供电系统中的关键部件，如何在主控制器1的控制之下，根据其指令对太阳能电池板转换的电能进行调节，如何使电池板的输出电压保持稳定，为用电负载提供稳定、可靠的直流电能；如何同时对蓄电池组进行充、放电维护，以使蓄电池组尽可能处于最佳状态，这对本领域技术人员来说都是急待解决的问题。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块，用以解决上述问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块，其用以完成高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中对太阳能光伏电池的输出电压调节、直流过压保护功能，其包括：
功率开关部件，其与太阳能电池板相连；
PWM检测单元用以检测PWM驱动波，以判断电路工作正常与否，其与所述的功率开关部件相连；
驱动电路用以进行电平隔离和转换，转换电平为所述功率开关部件提供驱动信号，其分别与所述的功率开关部件和所述的PWM检测单元相连接；
PWM控制单元，其与所述的驱动电路相连，用以产生作为驱动电路输入信号的PWM波；
PWM主控制单元与所述的PWM控制单元相连；
还包括一备用控制单元，设置于所述的驱动电路和所述PWM主控制单元之间，用以进行过压保护，以及在所述PWM主控制单元发生故障时启用。
较佳的，所述的功率开关部件是由整流二极管与固态继电器串联组成。
较佳的，所述的PWM主控制单元其是由放大器，反馈电路以及CPU控制电路组成，所述的反馈电路的一端与所述功率开关部件的固态继电器一端相串联，其另一端与所述的放大器的第一输入端相连，所述放大器的第二输入端获得所述的基准电压，所述的基准电压是由CPU控制电路设定的。
较佳的，所述的反馈电路是由分压电阻网络组成，对输出电压采样得到误差信号。
较佳的，所述的PWM控制单元是由锯齿波发生器、PWM比较电路组成，所述锯齿波发生器输入端与所述的PWM主控制单元的放大器输出端相连接，所述锯齿波发生器输出端同时与所述PWM比较电路的输入端相连接。
较佳的，所述的备用控制单元包括：
一电源输入接口电路其与一电压变换电路相连，用以向备用控制单元供电，所述的电源输入接口电路还分别与一第一比较电路和第二比较电路相连，所述的第一比较电路与一计数电路相连，所述的第二比较电路以及计数电路的输出端分别与一控制命令接口电路相连，所述的控制命令接口电路的一控制端通过所述的驱动电路与所述的功率开关部件的固态继电器相连，所述的控制命令接口电路的另一控制端与所述的CPU控制电路相连。
较佳的，所述的第二比较电路为一可调比较器。
较佳的，所述的第一比较电路为一定值比较器。
较佳的，所述的PWM主控制单元与PWM太阳能控制器的主控制器通过RS485串口通信协议进行数据通信。
较佳的，还包括一个报警装置，其与所述的控制命令接口电路相连接。
与现有技术比较本实用新型的优点在于，能够有效的抵御突发状况，提高了太阳能电源供应部分的稳定性，从而给增强了整个高频开关整流电源和太阳能混合配电柜使用中的安全性。
附图说明
图1为现有的高频开关整流电源和太阳能混合配电柜的功能结构示意图；
图2为现有的高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中PWM太阳能控制器结构简图；
图3为本实用新型高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块的功能结构图；
图4为本实用新型高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块一较佳实施例的结构简图；
图5为本实用新型高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块的备用控制单元的结构简图；
图6为本实用新型高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块的备用控制单元的工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
请参阅图3所示，其为本实用新型高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块的功能结构图，其包括：功率开关部件51、PWM检测单元52、驱动电路53、PWM控制单元54以及PWM主控制单元56，其中所述的功率开关部件51与所述的太阳能电池板6相连；所述的PWM检测单元53用以检测PWM驱动波，以判断电路工作正常与否，其与所述的驱动电路53相连；所述的驱动电路53用以进行电平隔离和转换，转换电平为所述功率开关部件51提供驱动信号，其设置于所述的功率开关部件51与所述的PWM检测单元53之间；所述的PWM控制单元54，其与所述的驱动电路52相连，用以产生作为驱动电路52输入信号的PWM波；所述的PWM主控制单元56，其设定一基准电压来控制输出电压的大小，对太阳能电池板6熔丝检测电路的检测结果进行判断，同时对PWM太阳能控制器的主控制器1的工作状态进行检测，并根据检测结果作出相应的判断，同时与PWM太阳能控制器的主控制器1进行通信，上传检测信息，接收PWM太阳能控制器的主控制器1发布的指令或数据，所述的PWM主控制单元56与PWM太阳能控制器的主控制器1通过RS485串口通信协议进行数据通信的，所述的PWM主控制单元56与所述的PWM控制单元54相连，还包括一个备用控制单元55设置于所述的驱动电路52和所述PWM主控制单元56之间，一方面担负正常工作时的过压保护，另一方面当所述PWM主控制单元56发生故障时，所述的备用控制单元55启动，实现简单的电压控制，并且当输出电压高出备用控制单元55的设定值时，备用控制单元55关闭输出，当直流电压降低到一设定值时，备用控制单元55连通输出。
请参阅图4所示，其为本实用新型高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块一较佳实施例的结构简图；其是对图3所示功能模块的细化，所述的功率开关部件51是由固态继电器511与整流二极管512串联组成，所述固态继电器511的控制端与所述的驱动电路52的输出端相连；所述的PWM主控制单元56其是由放大器562，反馈电路563以及CPU控制电路561组成，所述的反馈电路563是由分压电阻网络组成，对输出电压采样得到误差信号，所述的PWM控制单元54是由锯齿波发生器542、PWM比较电路541组成，所述CPU控制电路561产生基准电压以及所述的反馈电路563产生的误差信号通过所述的放大器562输入至所述PWM比较电路541的一输入端，所述锯齿波发生器542产生一线性锯齿波输入至所述PWM比较电路541的另一输入端，从而产生方波也就是PWM波，所述的误差信号对输出电压进行调节和控制；一PWM检测电路53的输入端接收所述的PWM波，并进行检测，以判断PWM控制电路54工作正常与否；所述的反馈电路563的一端与所述功率开关部件的固态继电器511的一端相串联，其另一端与所述的放大器562的第一输入端相连，所述放大器562的第二输入端获得所述的基准电压，所述的基准电压是由CPU控制电路561设定的；还包括一备用控制单元55，其设置于所述的驱动电路52和所述CPU控制电路561之间，其一方面用于PWM主控制单元56工作正常时的过压保护，另一方面在PWM主控制单元56出现故障时进行的电压调整。
请参阅图5所示，其为本实用新型高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块的备用控制单元的结构简图；所述的备用控制单元包括：
一电源输入接口电路551其一方面与一电压变换电路552相连，用以向备用控制单元55供电，另一方面所述的电源输入接口电路551分别与一第一比较电路553和第二比较电路555相连，所述的第二比较电路555包括一可调比较器，所述的第一比较电路553包括一定值比较器，所述的第一比较电路553与一计数电路554相连，所述的第二比较电路555以及计数电路554的输出端分别与一控制命令接口电路556相连，所述的控制命令接口电路556的一控制端通过所述的驱动电路52与所述的功率开关部件的固态继电器511相连，所述的控制命令接口电路556的另一控制端与所述的CPU控制电路561相连；还包括一个报警装置557，其与所述的控制命令接口电路556相连接，当电压异常开关固态继电器时，在断开状态下输出告警信号。
请参阅图6所示，其为本实用新型高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块的备用控制单元的工作流程图；其包括的步骤为：
步骤a：检测PWM主控制单元工作是否正常，若正常执行步骤f，反之，则执行下述步骤b；
步骤b：启用备用控制单元；
步骤c：检验输入的检测电压是否高于阈值u1，若高于执行下述步骤e，若低于则执行下述步骤d；
步骤d：检验输入的检测电压是否低于阈值u2，若高于执行下述步骤f，若低于则执行下述步骤e；
步骤e：切断继电器的控制开关，进行t分钟的延时，执行上述步骤c；
步骤f：闭合继电器的控制开关。
请结合图5所示，对于步骤a所述的检测主控制电路工作是否正常，其是通过备用控制单元55的控制命令接口电路556的一主控制器信号输入接口实现的，当短路时不起动备用控制单元；如果反之，说明PWM主控制单元发生了故障(这种故障可能是硬件的也可能是软件引起的)，则启用备用控制单元；对于步骤c中检验输入的检测电压(其是由电源输入接口电路551输入的电压信号进行检测)是否高于阈值u1，其是通过所述的第一比较电路的定值比较器来实现的，以阈值u1为62V为例，当输入电压高于62V时，将输出开关动作，使继电器的开关打开接地，不会对驱动电路52造成破坏，同时计数电路554开始计时，延时时间t分钟为2分钟，2分钟以后重新对输入信号进行检测；若当输入电压低于62V时，则进行步骤d，检验输入的检测电压是否低于阈值u2，其是通过所述的第二比较电路553可调预设电压的可调比较器来实现的，其预设电压域为(51V，55V)其中u2属于(51V，55V)，当输入低于u2时，所述的可调比较器输出信号给所述的控制命令接口电路的继电器开关闭合，此时PWM控制单元54的接口与所述的驱动电路52的接口正常导通；若高于，则执行步骤e，如此循环工作直至输入正常。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1、一种高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块，其包括：
功率开关部件，其与太阳能电池板相连；
PWM检测单元用以检测PWM驱动波，以判断电路工作正常与否，其与所述的功率开关部件相连；
驱动电路用以进行电平隔离和转换，转换电平为所述功率开关部件提供驱动信号，其分别与所述的功率开关部件和所述的PWM检测单元相连接；
PWM控制单元，其与所述的驱动电路相连，用以产生作为驱动电路输入信号的PWM波；
PWM主控制单元与所述的PWM控制单元相连；其特征在于：还包括一备用控制单元，设置于所述的驱动电路和所述PWM主控制单元之间，用以进行过压保护，以及在所述PWM主控制单元发生故障时启用。
2、根据权利要求1所述的高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块，其特征在于，所述的功率开关部件是由整流二极管与固态继电器串联组成。
3、根据权利要求1所述的高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块，其特征在于，所述的PWM主控制单元其是由放大器，反馈电路以及CPU控制电路组成，所述的反馈电路的一端与所述功率开关部件的固态继电器一端相串联，其另一端与所述的放大器的第一输入端相连，所述放大器的第二输入端获得所述的基准电压，所述的基准电压是由CPU控制电路设定的。
4、根据权利要求3所述的高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块，其特征在于，所述的反馈电路是由分压电阻网络组成，对输出电压采样得到误差信号。
5、根据权利要求1或4所述的高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块，其特征在于，所述的PWM控制单元是由锯齿波发生器、PWM比较电路组成，所述锯齿波发生器输入端与所述的PWM主控制单元的放大器输出端相连接，所述锯齿波发生器输出端同时与所述PWM比较电路的输入端相连接。
6、根据权利要求1所述的高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块，其特征在于，所述的备用控制单元包括：
一电源输入接口电路其与一电压变换电路相连，用以向备用控制单元供电，所述的电源输入接口电路还分别与一第一比较电路和第二比较电路相连，所述的第一比较电路与一计数电路相连，所述的第二比较电路以及计数电路的输出端分别与一控制命令接口电路相连，所述的控制命令接口电路的一控制端通过所述的驱动电路与所述的功率开关部件的固态继电器相连，所述的控制命令接口电路的另一控制端与所述的CPU控制电路相连。
7、根据权利要求6所述的高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块，其特征在于，所述的第二比较电路为一可调比较器。
8、根据权利要求6所述的高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块，其特征在于，所述的第一比较电路为一定值比较器。
9、根据权利要求1所述的高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块，其特征在于，所述的PWM主控制单元与PWM太阳能控制器的主控制器通过RS485串口通信协议进行数据通信。
10、根据权利要求6所述的高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块，其特征在于，还包括一个报警装置，其与所述的控制命令接口电路相连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008201086103U CN201274412Y (zh) | 2008-06-10 | 2008-06-10 | 高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008201086103U CN201274412Y (zh) | 2008-06-10 | 2008-06-10 | 高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201274412Y true CN201274412Y (zh) | 2009-07-15 |
Family
ID=40884752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNU2008201086103U Expired - Fee Related CN201274412Y (zh) | 2008-06-10 | 2008-06-10 | 高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201274412Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102308469A (zh) * | 2011-07-21 | 2012-01-04 | 华为技术有限公司 | 控制器及利用该控制器进行功率输出控制的方法和系统 |
| CN107294165A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-10-24 | 成都壹启科技有限公司 | 变压式供电设备保护系统 |
| WO2017219887A1 (zh) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | 中兴通讯股份有限公司 | 电源电路、电源恢复控制电路及方法 |
-
2008
- 2008-06-10 CN CNU2008201086103U patent/CN201274412Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102308469A (zh) * | 2011-07-21 | 2012-01-04 | 华为技术有限公司 | 控制器及利用该控制器进行功率输出控制的方法和系统 |
| WO2012106911A1 (zh) * | 2011-07-21 | 2012-08-16 | 华为技术有限公司 | 控制器及利用该控制器进行功率输出控制的方法和系统 |
| WO2017219887A1 (zh) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | 中兴通讯股份有限公司 | 电源电路、电源恢复控制电路及方法 |
| CN107294165A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-10-24 | 成都壹启科技有限公司 | 变压式供电设备保护系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102005817B (zh) | 基于微电网的不间断电源装置及其调度控制方法 | |
| CN201238200Y (zh) | 智能型不间断供电发电机组 | |
| CN104124748B (zh) | 一种清洁能源补偿的公交站智能供电电源系统 | |
| CN203312887U (zh) | 一种直流备用电源 | |
| CN103178549B (zh) | 一种控制光伏辅助并网发电系统发电的方法 | |
| EP2632011A1 (en) | Method for implementing on/off-grid dual-mode operation of bidirectional converter in micro power grid | |
| CN101841188A (zh) | 电能回馈式光网混合供电不间断逆变电源 | |
| CN105680559B (zh) | 一种变电站直流系统 | |
| CN101931238A (zh) | 基于主从策略的微网系统协调控制方法 | |
| CN111953016B (zh) | 一种移动式多能源微电网控制方法及系统 | |
| CN103269117A (zh) | 多能源汇流协调控制系统及其控制方法 | |
| CN103138636A (zh) | 一种光伏离并网及储能混合供电系统 | |
| CN103733465A (zh) | 充电装置 | |
| CN104333122A (zh) | 供电总线电路 | |
| CN101826821A (zh) | 光网混合供电不间断逆变电源的电能控制方法 | |
| CN102468682A (zh) | 一种交直流两用的高压直流电源系统 | |
| CN2723723Y (zh) | 风、光、柴互补系统控制逆变一体机 | |
| CN110710083B (zh) | 储能系统 | |
| CN101119085B (zh) | 一种pwm太阳能控制器的pwm太阳能功率控制模块 | |
| CN203261105U (zh) | Rru通信基站电源系统 | |
| CN115395542A (zh) | 一种储能变流器柜及储能系统 | |
| CN201274412Y (zh) | 高频开关整流电源和太阳能混合配电柜中的功率控制模块 | |
| KR102222560B1 (ko) | 에너지 저장 시스템 | |
| CN204597597U (zh) | 一种家用太阳能供电系统 | |
| CN209844563U (zh) | 一种用于微网的电能质量动态调节器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: BEIJING ECOM ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: BEIJING YIKE COMMUNICATION TECHNOLOGY LLC |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 100037 Beijing city Xicheng District Baiwanzhuang Street No. 22, building 7 Patentee after: BEIJING ECOM ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 100037 Beijing city Xicheng District Baiwanzhuang Street No. 22, building 7 Patentee before: Beijing Ecom Communications Technology Co., Ltd. |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090715 Termination date: 20140610 |