CN202535168U - 一种光伏逆变器的母线电容充电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种光伏逆变器的母线电容充电电路，包括继电器、接触器、防反二极管、充电电阻等，其中直流输入正极接到接触器主触点的一端，接触器主触点的另一端接到电阻的一端，电阻的另一端接到防反二极管的阳极，防反二极管的阴极接到母线电容的正极；继电器的常闭触点与接触器的线圈供电回路相串接。通过这种电路连接方式，实现了对母线电容的无延时充电，保证系统长期可靠地运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种充电电路，特别是涉及一种光伏逆变器的母线电容充电电路。
背景技术
在大功率光伏逆变器中，功率模块前端的大容量电容器是一个非常重要的设备，其作用是用来储存电能、支撑母线电压，以保证光伏发电系统的持续、正常运行。在首次上电时，母线电容电压很低，而逆变器输入侧直流输入电压很高，所以会产生一个很高的压差，如果此时闭合直流侧开关，电容电压会瞬间充电到输入电压的值，这个过程时间很短，会造成电容的脉动电流瞬间操作在非常大的值下，对电容本体会有影响.采用电解电容器的话，由于容量太大，这个问题尤其突出。因此为了维持电容的寿命，需要添加预充电电路。
目前常用预充电方式为通过一个接触器串接一个电阻给电容充电，如图1所示。在闭合直流主断路器前，先闭合预充电接触器，充电结束后再闭合直流主断路器，然后断开预充电接触器。该方案采用控制器件接触器来实现控制，可以在预充电前判断输入极性，极性正确后预充电，保护电容。但该方案需要控制接触器的程序初始化完成，判断极性后才能进行动作，延时时间较长。在充电前用户可能已经手动闭合了直流主断路器，从而起不到预充电的作用。
为了解决上述方案中延时时间较长的问题，目前常用的一种方式为将交流主断路器的辅助触点接入到充电回路中，而不再与接触器连接，如图2所示。由于在任何光伏逆变器中，都是先闭合交流侧断路器，后闭合直流侧断路器，因此在闭合交流主断路器后，其常开触点闭合，辅助触点联动闭合，即开始预充电，无延时，可以防止用户在充电未结束前闭合直流主断路器，同时防反二极管可以防止反接充电对电容的影响。然而，交流断路器辅助触点的额定电流较小，而预充电起始电流较大，所以辅助触点寿命会受到影响，长期使用有失效的风险。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种光伏逆变器的母线电容充电电路，以便在无延时的情况下保留充电回路高分断、高额定电流的特性，保证系统长期可靠地运行。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种光伏逆变器的母线电容充电电路，其特征在于，包括继电器、接触器、充电电阻、防反二极管、母线电容和直流主断路器，所述接触器的主触点的一端连接直流电源正极，所述主触点的另一端连接所述充电电阻的一端；所述充电电阻的另一端连接所述防反二极管的阳极，所述防反二极管的阴极连接所述母线电容的正极；所述母线电容的负极连接所述直流主断路器一主触头的一端，所述主触头的另一端连接所述直流电源负极；所述直流主断路器的另外一主触头的两端点分别连接所述直流电源的正极和所述母线电容的正极；所述继电器的常闭触头与接触器的线圈供电回路串接。
由于接触器的线圈供电回路中串接的是继电器的常闭触头，因此当系统上电时接触器立即吸合开始充电，无任何延时。在充电过程中控制程序初始化完成，再利用继电器分断接触器，结束充电过程。防反二极管的设置可以防止反接充电对电容的影响。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过继电器的常闭触头与接触器相连来控制接触器的开闭，实现了系统上电立即开始充电的目的，不存在延时；同时由于充电电路中连接的是接触器的主触点，额定电流较大，分断能力高，因此能够保证系统长期可靠地运行。
附图说明
图1为现有技术一的电路连接关系图；
图2为现有技术二的电路连接关系图；
图3为本实用新型的电路连接关系图。
附图标记说明：K1-预充电接触器；K2-控制继电器；A1-预充电接触器的辅助触点的一端；A2-预充电接触器的辅助触点的另一端；R1-1-充电电阻的一端；R1-2-充电电阻的另一端；D1-K-二极管阴极；D1-A-二极管阳极；C+-母线电容正极；C--母线电容负极；K2-1-控制继电器的常闭触点一端；K2-2-控制继电器的常闭触点的另一端；Q1-3-直流主断路器一主触头的一端；Q1-4-直流主断路器一主触头的另一端；Q1-1-直流主断路器另一主触头的一端；Q1-2-直流主断路器另一主触头的另一端。
具体实施方式
参见图3，该方案的实现包括控制继电器1个，预充电接触器1个，防反二极管1个，充电电阻1个以及直流主断路器。其连接方式为：将直流输入正极DC+与预充电接触器K1的主触点一端K1-1相连，预充电接触器K1的主触点另一端K1-2连接充电电阻的一端R1-1，充电电阻的另一端R1-2连接防反二极管的阳极D1-A，二极管的阴极D1-K连接母线电容的正极C+。在预充电接触器K1的线圈供电回路串入一个继电器K2，且K2的接入点为常闭触点，用来控制接触器K1的通断。母线电容的负极C-连接直流主断路器一主触点的一端Q1-4，该主触点的另一端Q1-3连接直流电源负极DC-。直流主断路器的另外一主触点的两端Q1-1和Q1-2分别连接直流电源的正极DC+和母线电容的正极C+。
根据本方案的上述连接电路，可以实现上控制电后预充电接触器K1立即吸合，开始充电，无延时。在充电过程中控制程序初始化完成，再利用控制继电器K2分断预充电接触器K1，结束充电过程。接触器K1主触点的电压分断能力和额定电流均较高，可长期可靠使用。同时防反二极管可以防止反接充电对电容的影响。
综上所述，本实用新型利用将继电器的常闭触头与接触器相连来控制接触器的开闭，实现了系统上电立即开始充电的目的，不存在延时；同时由于电路中连接的是接触器的主触点，额定电流较大，分断能力高，因此能够保证系统长期可靠地运行。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限定性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。
Claims (1)
1.一种光伏逆变器的母线电容充电电路，其特征在于，包括继电器、接触器、充电电阻、防反二极管、母线电容和直流主断路器，所述接触器的主触点的一端连接直流电源正极，所述主触点的另一端连接所述充电电阻的一端；所述充电电阻的另一端连接所述防反二极管的阳极，所述防反二极管的阴极连接所述母线电容的正极；所述母线电容的负极连接所述直流主断路器一主触头的一端，所述主触头的另一端连接所述直流电源负极；所述直流主断路器的另外一主触头的两端点分别连接所述直流电源的正极和所述母线电容的正极；所述继电器的常闭触头与接触器的线圈供电回路串接。
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