CN207475264U - 保护电路以及十二脉冲充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型目的在于提供一种保护电路以及包含该保护电路的十二脉冲充电装置。本实用新型提供的保护电路，用于保护十二脉冲充电装置，包括：输入过流保护电路单元；输出过压保护电路单元；输出保护电路单元；短路保护电路单元；以及超温保护电路单元，其中，输出过压保护电路单元包括：串联分压电阻组，一端与电压采样电路连接，获取与十二脉冲充电装置的输出电压相对应的电压检测信号，另一端接地，用于分压；第一电容，对电压检测信号进行滤波，消除干扰信号；第一电位器，设置过压保护电压的大小；第一比较器，具有两个输入引脚和输出引脚，一输入引脚与第一电容连接，另一输入引脚与第一电位器连接，输出引脚输出电平。

Description

保护电路以及十二脉冲充电装置

技术领域

本实用新型涉及一种电力电子领域，具体涉及一种保护电路以及包含该保护电路的十二脉冲充电装置。

背景技术

十二脉冲充电装置比六脉冲充电装置具有更好的谐波抑制功能，对电网的干扰更少，并减少了装置因电网干扰而导致的停机、误跳闸风险以及寿命的减少等，因而十二脉冲充电装置的适应环境更加广泛，在恶劣的环境下更具有应有优势。但由于增加了1组六脉冲整流器以及移相变压器，致使结构及控制更复杂，现有的保护电路已经无法满足十二脉冲充电装置的需求。而且，当使用环境电磁干扰严重时，保护电路甚至无法工作，无法对十二脉冲充电装置进行保护。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种保护电路以及包含该保护电路的十二脉冲充电装置。

本实用新型提供了一种用于十二脉冲充电装置的保护电路，用于保护十二脉冲充电装置，具有这样的特征，包括：输入过流保护电路单元，设置在十二脉冲充电装置的输入端，防止输入十二脉冲充电装置的电流过大；输出过压保护电路单元，防止十二脉冲充电装置输出的电压过大；输出保护电路单元，防止十二脉冲充电装置输出的功率过大；短路保护电路单元，设置在十二脉冲充电装置的输出端，防止十二脉冲充电装置输出时发生短路；以及超温保护电路单元，防止十二脉冲充电装置工作温度过高，其中，输出过压保护电路单元包括：串联分压电阻组，一端与电压采样电路连接，获取与十二脉冲充电装置的输出电压相对应的电压检测信号，另一端接地，用于分压；第一电容，与串联分压电阻组的电阻连接端点连接，对电压检测信号进行滤波，消除干扰信号；第一电位器，设置过压保护电压的大小；第一比较器，具有两个输入引脚和输出引脚，一输入引脚与第一电容连接，另一输入引脚与第一电位器连接，输出引脚输出电平。

在本实用新型提供的保护电路中，还可以具有这样的特征：其中，输出过压保护电路单元还包括：第二电位器，与输出引脚连接；第二电容，一端与第二电位器连接，进行充电；第二比较器，具有两个输入引脚和输出引脚，一输入引脚与第二电容连接，另一输入引脚接地连接，输出引脚输出电平；自锁二极管，阴极与第二比较器的输入引脚连接，阳极与第二比较器的输出引脚连接；以及保护二极管，一端与第二比较器的输出引脚连接，另一端与控制电路连接，用于将电平传递给控制电路。

在本实用新型提供的保护电路中，还可以具有这样的特征：其中，输出过压保护电路单元还包括连接第二比较器的输出引脚的指示组件，该指示组件与保护二极管并联连接，用于指示过压故障。

在本实用新型提供的保护电路中，还可以具有这样的特征：其中，输出过压保护电路单元还包括与第二电位器并联的延时二极管，该延时二极管的阳极与第二电容连接。

在本实用新型提供的保护电路中，还可以具有这样的特征：其中，输入过流保护电路单元包括过流时自动断开输入电源的断路器。

在本实用新型提供的保护电路中，还可以具有这样的特征：其中，超温保护电路单元包括温控开关。

本实用新型还提供了一种十二脉冲充电装置，具有这样的特征，包括：保护电路，用于保护十二脉冲充电装置，其中，保护电路为上述的保护电路。

实用新型的作用与效果

根据本实用新型所涉及的保护电路以及十二脉冲充电装置，因为输入过流保护电路单元，设置在十二脉冲充电装置的输入端，防止输入十二脉冲充电装置的电流过大；输出过压保护电路单元，防止十二脉冲充电装置输出的电压过大；输出保护电路单元，防止十二脉冲充电装置输出的电流过大；短路保护电路单元，设置在十二脉冲充电装置的输出端，防止十二脉冲充电装置输出时发生短路；以及超温保护电路单元，防止十二脉冲充电装置工作温度过高，所以，本实用新型的保护电路以及十二脉冲充电装置具有防止因为过流、过压、超温等造成的故障，保证十二脉冲充电装置能在工厂电网质量差、波动大、谐波源干扰大、环境潮湿、粉尘大、振动大、高温无空调等恶劣环境中高可靠运行，并且可在故障时，自动停止，并在恢复正常后，自行恢复运行。

附图说明

图1是本实用新型的实施例中十二脉冲充电装置的原理图；

图2是本实用新型的实施例中十二脉冲充电装置的十二脉冲整流电路图；以及

图3是本实用新型的实施例中输出过压保护电路单元的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型保护电路以及十二脉冲充电装置作具体阐述。

图1是本实用新型的实施例中十二脉冲充电装置的原理图。

如图1所示，十二脉冲充电装置100提供供电设备需要的电力，包括输入电源1、十二脉冲整流电路2、滤波电路3、输出控制电路4、均流控制电路5、反馈采样电路6、保护电路7、微处理器8、可控硅触发电路9以及R485通讯模块。

输入电源1提供初始电力，在本实施例中，输入电源1为380V的市电。

图2是本实用新型的实施例中十二脉冲充电装置的十二脉冲整流电路图。

如图2所示，十二脉冲整流电路2通过移相隔离变压器与输入电源连接。十二脉冲整流电路2为两组三相全控桥整流电路。

移相隔离变压器包括初级绕组以及两个次级绕组。移相隔离变压器中的初级绕组△接法，一个次级绕组Y接法，另一次级绕组△接法，△绕组超前Y绕组30°。

十二脉冲整流电路2对移相隔离变压器的两个次级绕组输出的电力进行整流。

滤波电路3对整流后的电力进行滤波处理。

输出控制电路4输出供电设备需要的电力。

均流控制电路5保证各个电路均分负载。

反馈采样电路6采集十二脉冲充电装置100的充电电压(即、输出电压)和充电电流(即、输出电流)，并生成对应的充电电压检测信号以及充电电流检测信号。

保护电路7保护十二脉冲充电装置。保护电路7包括输入过流保护电路单元、输出过压保护电路单元、输出保护电路单元、短路保护电路单元和超温保护电路单元。

输入过流保护电路单元设置在十二脉冲充电装置的输入端，防止输入十二脉冲充电装置的电流过大。输入过流保护电路单元包括过流时自动断开输入电源的断路器。

输出过压保护电路单元防止十二脉冲充电装置输出的电压过大。出现过压后，输出过压保护电路单元使得十二脉冲充电装置自动停止运行，显示屏显示故障信息，故障模块自动退出工作而不影响整个系统正常运行。

图3是本实用新型的实施例中输出过压保护电路单元的电路图。

如图3所示，输出过压保护电路单元包括串联分压电阻组、第一电容C14、第一电位器RP1、比较器IC1、第二电位器RP2、第二电容C26、自锁二极管D7、保护二极管D9、指示组件以及延时二极管D6。

串联分压电阻组包含电阻R15、R24，一端与反馈采样电路6中的电压采样电路连接，获取与十二脉冲充电装置的输出电压相对应的电压检测信号，另一端接地，用于分压。

第一电容C14与串联分压电阻组的电阻连接端点连接，对电压检测信号进行滤波，消除干扰信号。

在本实施例中，第一比较器和第二比较器均为比较器IC1，但比较器IC1具有多个输入引脚和多个输出引脚。比较器IC1的输入引脚3通过电阻R32与第一电容C14连接，输入引脚2与第一电位器RP1连接，输出引脚1输出电平。

第二电位器RP2与输出引脚1连接。

第二电容C26一端与第二电位器RP2连接，进行充电。

比较器IC1的输入引脚5与第二电容C26连接，输入引脚6接地连接，输出引脚7输出电平。

自锁二极管D7的阴极与输入引脚5连接，阳极与比较器IC1的输出引脚7连接。自锁二极管D7的作用是在发生过压时对保护电路实现自锁。

保护二极管D9的一端与比较器IC1的输出引脚7连接，另一端与微处理器8的控制电路连接，用于将电平传递给微处理器8的控制电路。

指示组件与比较器IC1的输出引脚7连接，该指示组件与保护二极管D9并联连接，用于指示过压故障。指示组件包括限流电阻R27和发光二极管LED。

延时二极管D6与第二电位器RP2并联，该延时二极管的阳极与第二电容C26连接。第二电位器RP2、第二电容C26和二极管D6组成一个延时电路。二极管D6的作用是当脉冲干扰或虚假的过压信号进入到保护电路时，比较器IC1的输出引脚1输出高电平，由于有第二电位器RP2、第二电容C26的作用，保护电路不会立即动作，脉冲干扰或虚假的过压信号消失后，比较器IC1的输出引脚1输出低电平，利用二极管D6的单向导通特性立即将第二电容C26的电压快速释放掉。

保护延时时间的大小由第二电位器RP2、第二电容C26决定，调节第二电位器RP2或第二电容C26的值，可以调整保护延时时间。

输出过压保护电路单元原理如下：

充电电压检测信号经电阻R15、R24分压，经第一电容C14滤波消除干扰信号，由电阻R32接入比较器IC1的输入引脚3，第一电位器RP1设置过压保护电压的大小。

如果十二脉冲蓄电池充电装置因故障产生过压，比较器IC1的第输入引脚3电压大于输入引脚2电压，比较器IC1的输出引脚1输出高电平，经第二电位器RP2对第二电容C26充电，并经电阻R37接入到比较器IC1的输入引脚5，随着时间的增加，第二电容C26的电压逐渐增大，当比较器IC1的输入引脚5的电压大于输入引脚6的电压，比较器IC1的输出引脚7输出高电平，经二极管D9将高电平传递到控制电路，使十二脉冲蓄电池充电装置停止工作，保护蓄电池免受损坏。同时比较器IC1的输出引脚7的高电平经电阻R27限流，点亮发光二极管LED，指示过压故障。

输出保护电路单元防止十二脉冲充电装置输出的功率过大。当电流超过设定值，输出保护电路单元自动调低输出电压。

短路保护电路单元设置在十二脉冲充电装置的输出端，防止十二脉冲充电装置输出时发生短路。短路保护电路单元包括断路器和熔断器。

超温保护电路单元防止十二脉冲充电装置工作温度过高。超温保护电路单元包括温控开关。超温保护电路单元主要是保护可控硅触发电路9中的可控硅器件。环境温度过高，长时间大电流负载，超温保护电路单元超过85±3℃时启动十二脉冲充电装置的自动关机保护，散热器温度降低到75±3℃时关闭十二脉冲蓄电池充电装置的自动关机保护，十二脉冲蓄电池充电装置自动启动运行。

微处理器8根据保护电路的输出电平以及反馈采样电路6的充电电压检测信号以及充电电流检测信号产生可控硅触发信号，并将所有信息传递给R485通讯模块10。

可控硅触发电路9根据可控硅触发信号驱动电路中的大功率可控硅模块，并控制可控硅模块的导通角。

当充电电压和充电电流因负载增减或电网波动引起变化时，反馈采样信号也跟随着变化，经微处理器8运算处理后，自动调节可控硅导通角的大小，使充电电压和充电电流始终稳定在规定值内。

R485通讯模块10将微处理器8发送来的所有信号发送给监控系统，以实现四遥功能(即遥信(YX)、遥测(YC)、遥控(YK)和遥调(YT))以及无人值守功能。

实施例的作用与效果

根据本实施例所涉及的保护电路以及十二脉冲充电装置，因为输入过流保护电路单元，设置在十二脉冲充电装置的输入端，防止输入十二脉冲充电装置的电流过大；输出过压保护电路单元，防止十二脉冲充电装置输出的电压过大；输出保护电路单元，防止十二脉冲充电装置输出的电流过大；短路保护电路单元，设置在十二脉冲充电装置的输出端，防止十二脉冲充电装置输出时发生短路；以及超温保护电路单元，防止十二脉冲充电装置工作温度过高，所以，本实施例的保护电路以及十二脉冲充电装置具有防止因为过流、过压、超温等造成的故障，保证十二脉冲充电装置能在工厂电网质量差、波动大、谐波源干扰大、环境潮湿、粉尘大、振动大、高温无空调等恶劣环境中高可靠运行，并且可在故障时，自动停止，并在恢复正常后，自行恢复运行。

上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种保护电路，用于保护十二脉冲充电装置，其特征在于，包括：

输入过流保护电路单元，设置在所述十二脉冲充电装置的输入端，防止输入所述十二脉冲充电装置的电流过大；

输出过压保护电路单元，防止所述十二脉冲充电装置输出的电压过大；

输出保护电路单元，防止所述十二脉冲充电装置输出的功率过大；

短路保护电路单元，设置在所述十二脉冲充电装置的输出端，防止所述十二脉冲充电装置输出时发生短路；以及

超温保护电路单元，防止所述十二脉冲充电装置工作温度过高，

其中，所述输出过压保护电路单元包括：

串联分压电阻组，一端与电压采样电路连接，获取与所述十二脉冲充电装置的输出电压相对应的电压检测信号，另一端接地，用于分压；

第一电容，与所述串联分压电阻组的电阻连接端点连接，对电压检测信号进行滤波，消除干扰信号；

第一电位器，设置过压保护电压的大小；

第一比较器，具有两个输入引脚和输出引脚，一所述输入引脚与所述第一电容连接，另一所述输入引脚与所述第一电位器连接，所述输出引脚输出电平。

2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于：

其中，所述输出过压保护电路单元还包括：

第二电位器，与所述输出引脚连接；

第二电容，一端与所述第二电位器连接，进行充电；

第二比较器，具有两个输入引脚和输出引脚，一所述输入引脚与所述第二电容连接，另一所述输入引脚接地连接，所述输出引脚输出电平；

自锁二极管，阴极与所述第二比较器的所述输入引脚连接，阳极与所述第二比较器的所述输出引脚连接；以及

保护二极管，一端与所述第二比较器的所述输出引脚连接，另一端与控制电路连接，用于将所述电平传递给所述控制电路。

3.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于：

其中，所述输出过压保护电路单元还包括连接所述第二比较器的所述输出引脚的指示组件，该指示组件与所述保护二极管并联连接，用于指示过压故障。

4.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于：

其中，所述输出过压保护电路单元还包括与所述第二电位器并联的延时二极管，该延时二极管的阳极与所述第二电容连接。

5.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于：

其中，所述输入过流保护电路单元包括过流时自动断开输入电源的断路器。

6.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于：

其中，所述超温保护电路单元包括温控开关。

7.一种十二脉冲充电装置，其特征在于，包括：

保护电路，用于保护所述十二脉冲充电装置，

其中，所述保护电路为权利要求1至6中任一项所述的保护电路。