CN202353295U - 一种应用于光伏逆变器中的双辅助电源供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种应用于光伏逆变器中的双辅助电源供电装置，该装置采用双路辅助电源，一路辅助电源使用PV供电，另一路使用并网侧270V或市电220V供电；PV侧辅助电源的各路输出通过“或”逻辑电路与270V/220V侧辅助电源联合给系统的各个单板供电，使得任意一路辅助电源出现故障时系统也能正常工作。同时，本实用新型还提供一种双路辅助电源的自动开关机电路，实现双路辅助电源装置的自动开关机功能。

Description

一种应用于光伏逆变器中的双辅助电源供电装置

技术领域

本实用新型涉及一种供电装置，尤其涉及一种双路辅助电源供电装置。

背景技术

太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30％以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10％以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50％以上，太阳能光伏发电将占总电力的20％以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80％以上，太阳能发电将占到60％以上。这些数字足以显示出太阳能产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。

光伏并网逆变电源，即光伏并网逆变器，是光伏并网发电系统的核心组成部分，它将太阳能电池板的直流电能逆变为交流电能安全可靠的回馈到电网。大容量的光伏发电站占地面积都很大，国内兴建的大部分电站都处于环境恶劣的郊外或者山区，采用单电源供电，长期可靠性较低，还要人工开关机，费时费力，因此光伏逆变器得不到更多的保障。一旦出现故障，长途奔袭，排除故障与维护的成本很高，不利于太阳能产业推广运用。

实用新型内容

为了解决现有技术中问题，本实用新型提供了一种双路辅助电源供电装置，既能保证光伏逆变器的可靠工作，同时又实现了自动开关机。

本实用新型通过如下技术方案实现：

一种应用于光伏逆变器中的双辅助电源供电装置，其采用双路辅助电源，一路辅助电源使用光伏太阳能板输出电压（PV）供电，另一路使用并网侧270V或者市电220V供电，PV侧辅助电源的各路输出通过“或”逻辑电路与270V/220V侧辅助电源联合给系统各个单板供电，任意一路辅助电源出现故障时系统也能正常工作。

进一步，所述双辅助电源供电装置包括一个自动开关机电路，该电路包括供电电路、PV电压采样电路和辅助电源开关机电路；其中，所述供电电路包括稳压器U1，用于产生一路VCC +15V电压，稳压器U2，用于产生一路VCC -15V电压；所述PV电压采样电路包括运算放大器U4，用于运放调理PV电压，比较器U8，用于比较运放调理后的PV电压与参考电平来进行电压检测；所述辅助电源开关机电路包括光耦合器U5、U6、U7，和三极管Q1、Q2、Q3，当运放调理后的PV电压超过参考电平后，使得NPN三极管Q1导通，PNP三极管Q2导通，光耦合器U5导通，U5副边导通后的输出作为两路辅助电源的使能信号，两路辅助电源启动，实现了自动开机功能；辅助电源启动后，系统的+15V通过光耦合器U6接入所述电路，U6导通，以保证PV电压突然波动幅度较大或者断开时辅助电源也能正常工作；当PV侧电压下降到设定关机电压以下时，DSP发出关机命令POWER_OFF_H，光耦合器U7导通使U5关断，同时U6也关断，两路辅助电源使能端关闭，从而实现自动关机功能。

作为本实用新型的进一步改进，自动开关机电路供电的VCC +15V和VCC -15V，使用专用的AC-DC电源模块代替。

作为本实用新型的进一步改进，所述电压检测通过隔离器件采样，来代替直接采样，所述直接采样是指采样电路与被采样电路直接电气连接。

作为本实用新型的进一步改进，Q1、Q3使用N-MOS代替，Q2使用P-MOS代替。

本实用新型的有益效果是：采用双路辅助电源，一路辅助电源使用PV供电，另一路使用并网侧270V或市电220V供电，使得任意一路辅助电源出现故障时系统也能正常工作，保证光伏逆变器的可靠工作。同时，还提供一种双路辅助电源的自动开关机电路，实现双路辅助电源装置的自动开关机功能。因此可以大幅度减少排除故障与维护的成本，有利于太阳能产业推广运用。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型的芯片供电电路图;

图3是本实用新型的PV电压采样电路图;

图4是本实用新型的自动开关机电路图;

图4中，Q1、Q3：NPN三极管；Q2：PNP三极管；

图5是本实用新型使用专用的AC-DC电源模块的电路图;

图6是本实用新型Q1、Q3使用N-MOS、Q2使用P-MOS的自动开关机电路图。

    图6中，Q1、Q3：N-MOS管；Q2：P-MOS管；

图中其他各部件名称如下：

U1、U2：稳压器；

U4：运算放大器；

U5、U6、U7：光耦合器；

U8：比较器。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如附图1所示，一种应用于光伏逆变器中的双辅助电源供电装置，其采用双路辅助电源，一路辅助电源使用光伏太阳能板输出电压（PV）供电，另一路使用并网侧270V或者市电220V供电。PV侧辅助电源板的各路输出通过“或”逻辑电路与270V/220V侧辅助电源板联合给系统的各个单板供电，任意一路辅助电源出现故障时系统也能正常工作。

该双辅助电源供电装置包括一自动开关机电路，该自动开关机电路包括供电电路、PV电压采样电路和辅助电源开关机电路。

其中，如附图2所示，供电电路包括稳压器U1（稳压IC 7815），用于产生一路VCC +15V电压；稳压器U2（稳压IC 7915），用于产生一路VCC -15V电压，供自动开关机电路使用，该部分电路功耗不足1W。

如附图3所示，PV电压采样电路包括运算放大器U4，用于运放调理PV电压；比较器U8，用于比较运放调理后的PV电压与参考电平来进行电压检测；当运放调理后的PV电压超过参考电平后，输出一使能信号EN到NPN三极管Q1。

如附图4所示，辅助电源开关机电路包括光耦合器U5、U6、U7，和三极管Q1、Q2、Q3；当经U4调理后的PV电压超过参考电平后， NPN三极管Q1、PNP三极管Q2导通，然后U5导通，U5副边导通后的输出作为两路辅助电源的使能信号，两路辅助电源启动，从而实现了自动开机功能。辅助电源启动后，系统的+15V通过光耦合器U6接入电路，U6导通，以保证PV电压突然波动幅度较大或者断开时辅助电源也能正常工作；当PV侧电压下降到设定关机电压以下时，DSP发出关机命令POWER_OFF_H， U7导通使U5关断，同时U6也关断，两路辅助电源使能端关闭，从而实现自动关机功能。

作为本实用新型的进一步改进，如附图5所示，自动开关机电路供电的VCC +15V和VCC -15V，使用专用的AC-DC电源模块代替。

作为本实用新型的进一步改进，PV电压检测通过隔离器件采样，来代替直接采样。隔离采样是指采用电路与被采用电路没有直接的电气连接；直接采样是指采样电路与被采样电路直接电气连接。

作为本实用新型的进一步改进，如附图6所示，Q1、Q3均可以使用N-MOS代替，Q2使用P-MOS代替。

 以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种应用于光伏逆变器中的双辅助电源供电装置，其特征在于，所述供电装置采用双路辅助电源，一路辅助电源使用光伏太阳能板输出电压PV供电，另一路使用并网侧270V或市电220V供电；PV侧辅助电源的各路输出通过“或”逻辑电路与270V/220V侧辅助电源联合给系统的各个单板供电，使得任意一路辅助电源出现故障时系统也能正常工作。

2.根据权利要求1所述的双辅助电源供电装置，其特征在于：所述供电装置包括一个自动开关机电路，所述电路包括供电电路、PV电压采样电路和辅助电源开关机电路；

其中，所述供电电路包括稳压器U1，用于产生一路VCC +15V电压，稳压器U2，用于产生一路VCC -15V电压；

所述PV电压采样电路包括运算放大器U4，用于运放调理PV电压，比较器U8，用于比较运放调理后的PV电压与参考电平来进行电压检测；

所述辅助电源开关机电路包括光耦合器U5、U6、U7，和三极管Q1、Q2、Q3，当运放调理后的PV电压超过参考电平后，使得NPN三极管Q1导通，PNP三极管Q2导通，光耦合器U5导通，U5副边导通后的输出作为两路辅助电源的使能信号，两路辅助电源启动，实现了自动开机功能；辅助电源启动后，系统的+15V通过光耦合器U6接入所述电路，U6导通，以保证PV电压突然波动幅度较大或者断开时辅助电源也能正常工作；当PV侧电压下降到设定关机电压以下时，DSP发出关机命令，光耦合器U7导通使U5关断，同时U6也关断，两路辅助电源使能端关闭，从而实现自动关机功能。

3.根据权利要求2所述的双辅助电源供电装置，其特征在于：所述自动开关机电路供电的VCC +15V和VCC -15V，使用专用的AC-DC电源模块代替。

4.根据权利要求2所述的双辅助电源供电装置，其特征在于：所述电压检测通过隔离器件采样，来代替直接采样，所述直接采样是指采样电路与被采样电路直接电气连接。

5.根据权利要求2所述的双辅助电源供电装置，其特征在于：所述自动开关机电路中的Q1、Q3使用N-MOS代替，Q2使用P-MOS代替。

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