CN209169054U - 一种并网控制继电器的节能电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种并网控制继电器的节能电路，包括6个继电器，每3个为一组，两组之间每个继电器的输出一一对应串联，每组的3个继电器的控制线圈并联，并联后的两组继电器再次进行并联；两组继电器的上端连接第二三极管的集电极，还通过电容、第四电阻连接第一三极管的基级，还通过第三电阻连接第一三极管的集电极，第二三极管发射极连接+12V电源的负极且基级由连接控制信号；两组继电器的下端连接第七二极管的负极，第七二极管的正极连接+7V电源，第七二极管负极与第一三极管的集电极连接，两组继电器的下端还通过第二电阻连接第一三极管的发射极，第一三极管的发射极连接+12V电源。本实用新型解决了继电器的大功耗问题，提高了逆变器的效率。

Description

一种并网控制继电器的节能电路

技术领域

本实用新型涉及逆变器并网继电器控制的节能和控制，应用到光伏并网逆变器、风力发电的并网继电器控制电路和其他类似的继电器节能控制场所。

背景技术

随着能源消费的日益增长和人类环保意识的提高，近几年作为绿色能源的太阳能受到大力推广。光伏产业迅速发展，太阳能成为人们关注的焦点。而光伏逆变器是光伏技术的一个重要组成部分。光伏逆变器按是否并入电网分为离网式逆变器和并网式逆变器。高效一直是逆变器的重要技术指标，效率高的光伏逆变器的效率已经达到98.6％。在效率到达极限时，细小的功耗就显得重要了，0.01％的提高都相当困难。在中小并网式逆变器中，并网开关是通过功率继电器来控制的，继电器线圈所需的吸合功耗远高于其保持功耗，所以如何减少继电器功耗是系统节能的一个突破点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种并网控制继电器的节能电路，以解决继电器的大功耗问题，提高逆变器的效率，降低内部温升，提高系统的安全性和可靠性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种并网控制继电器的节能电路，包括第一至第六继电器、第一三极管、第二三极管、第一至第六电阻、第七二极管、电容；

所述第一至第三继电器为第一组继电器，所述第四至第六继电器为第二组继电器，所述两组之间每个继电器的输出一一对应串联，所述每组的3个继电器的控制线圈并联，并联后的两组继电器再次进行并联；

所述两组继电器的上端连接所述第二三极管的集电极，还通过电容、第四电阻连接所述第一三极管的基级，还通过第三电阻连接所述第一三极管的集电极，所述第二三极管发射极连接+12V电源的负极且发射极与基极之间连接有第六电阻，所述第二三极管的基级由并网系统控制电路提供控制信号；

所述两组继电器的下端连接所述第七二极管的负极，所述第七二极管的正极连接+7V电源，所述第七二极管负极与所述第一三极管的集电极连接，所述两组继电器的下端还通过第二电阻连接所述第一三极管的发射极，所述第一三极管的发射极连接+12V电源，所述第一三极管的发射极与基极之间连接有第一电阻。

进一步的，所述每个继电器的控制线圈均并联一个保护二极管。

进一步的，所述第一三极管为PNP型，所述第二三极管为NPN型。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种并网控制继电器的节能电路具有以下优势：降低了并网控制继电器的功耗，提高了并网逆变器的效率，降低了并网控制继电器和周围器件的温升，提高了并网逆变器的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的电路原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

以宏发生产的HF165F/12-HT继电器、三相四线制输出的并网控制开关使用6个继电器为例，继电器的个数也可以为其他而不影响本实用新型的保护范围。继电器参数为：额定电压+12V，吸合电压7.8V，维持吸合电压4.8～8.4V，释放电压0.84V，线圈电阻64Ω±10％，不设置节能电路时，吸合后6个继电器的总功耗高达13.5瓦，占总效率的13.5瓦/20000瓦＝0.0675％。

如图1，A、B、C连接电网端的三相，A1、B2、C3连接并网逆变器的输出，K1、K2、K3为第一组继电器，K4、K5、K6为第二组继电器，所述继电器K1～K6的控制线圈并联的保护二极管为D1～D6，所述继电器K1～K3并联，K4～K6并联，并联后的两组继电器再次进行并联，所述K1与K4之间、K2与K5之间以及K3与K6之间的输出一一对应串联，所述两组继电器的上端连接所述第二三极管Q2的集电极，还通过电容C、第四电阻R4连接所述第一三极管Q1的基级，还通过第三电阻R3连接所述第一三极管Q1的集电极，所述第二三极管Q2发射极连接+12V电源的负极且发射极与基极之间连接有第六电阻R6，所述第二三极管Q2的基级由并网系统控制电路提供控制信号；所述两组继电器的下端连接所述第七二极管D7的负极，所述第七二极管D7的正极连接+7V电源，所述第七二极管D7负极与所述第一三极管Q1的集电极连接，所述两组继电器的下端还通过第二电阻R2连接所述第一三极管Q1的发射极，所述第一三极管Q1的发射极连接+12V电源，所述第一三极管Q1的发射极与基极之间连接有第一电阻R1。所述第一三极管为PNP型，所述第二三极管为NPN型。

启动继电器时，图1中第二三极管Q2基极通过R5输入高电平，此时第二三极管Q2饱和导通；第一三极管Q1的基极通过第四电阻R4、电容C1及第二三极管Q2的C-E结，电平由高变为低，第一三极管Q1实现饱和导通。两组继电器的上端，通过第二三极管Q2的C-E结连接电源负极，两组继电器的下端，通过Q1的C-E结连接到+12V电源，两组继电器线圈获得大约+12V减去两个三极管的饱和压降后的电压大约11V，大于继电器吸合电压7.8V，满足吸合条件，继电器吸合。电容C1通过第一电阻R1、第四电阻R4和第二三极管Q2的C-E结进行充电，电容C1经过图1中的时间T后(图1中有标注)，C1电荷充满，第一三极管Q1基极由低电平转变为高电平，此时第一三极管Q1截止，图1下侧波形图为第二三极管输入的控制信号波形图，上侧波形为Q1基级电位图，在继电器吸合之后，控制继电器从高能耗状态变为节能态的延迟时间，该延迟时间T由R1、R4、C1的参数决定，时间T可根据实际需求进行调节。两组继电器线圈的下端，通过第七二极管D7的负极钳位电压，电压为+7V减去第七二极管D7的压降，大约为6V，此时每组继电器两端的电压为6V左右，每组继电器的电阻大约为64Ω/3，每组继电器的功耗大约为(6×6)÷(64÷3)＝1.6785W，两组继电器的总功耗大约为3.375W，为额定+12V供电功耗的3.375÷13.5＝0.25倍，由此看来，本电路通过设计技巧，使并网控制继电器在吸合后，功耗为额定值的四分之一左右，降低了继电器的功耗。

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

Claims (3)

1.一种并网控制继电器的节能电路，其特征在于：包括第一至第六继电器、第一三极管、第二三极管、第一至第六电阻、第七二极管、电容；

所述第一至第三继电器为第一组继电器，所述第四至第六继电器为第二组继电器，所述两组之间每个继电器的输出一一对应串联，所述每组的3个继电器的控制线圈并联，并联后的两组继电器再次进行并联；

所述两组继电器的上端连接所述第二三极管的集电极，还通过电容、第四电阻连接所述第一三极管的基级，还通过第三电阻连接所述第一三极管的集电极，所述第二三极管发射极连接+12V电源的负极且发射极与基极之间连接有第六电阻，所述第二三极管的基级由并网系统控制电路提供控制信号；

所述两组继电器的下端连接所述第七二极管的负极，所述第七二极管的正极连接+7V电源，所述第七二极管负极与所述第一三极管的集电极连接，所述两组继电器的下端还通过第二电阻连接所述第一三极管的发射极，所述第一三极管的发射极连接+12V电源，所述第一三极管的发射极与基极之间连接有第一电阻。

2.根据权利要求1所述的一种并网控制继电器的节能电路，其特征在于：所述每个继电器的控制线圈均并联一个保护二极管。

3.根据权利要求1所述的一种并网控制继电器的节能电路，其特征在于：所述第一三极管为PNP型，所述第二三极管为NPN型。