CN209419191U - 相过流保护电路和光伏控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种相过流保护电路和光伏控制器,涉及电路的技术领域,包括:电流采集电路、过流保护电路和控制电路;电流采集电路与过流保护电路连接,过流保护电路与控制电路连接,控制电路用于与待保护设备连接;电流采集电路用于采集待保护设备所在电路中的相电流,并将相电流发送给过流保护电路;过流保护电路用于比较相电流是否大于预设保护电流,并在比较出相电流高于预设保护电流时,输出第一低电平信号,并将第一低电平信号发送给控制电路;控制电路在接收到第一低电平信号时,控制控制电路与待保护设备断开连接,以防止待保护设备发生损坏,解决了光伏控制器的设备损坏风险较高的技术问题,达到了保护设备不易损坏的技术效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路技术领域,尤其是涉及一种相过流保护电路和光伏控制器。
背景技术
随着新能源技术的飞速发展,太阳能光伏发电的应用越来越广,由于光伏发电具有安全可靠、无噪声、低污染、无须消耗燃料和架设输电线路即可就地发电等诸多优点,因此,光伏发电越来越受到人们的重视。
光伏发电系统通常由光伏方阵、蓄电池组、光伏控制器、逆变器、交直流负载或柴油发电机等设备组成,其中,光伏控制器是对蓄电池组进行充放电控制的一种设备,可以防止蓄电池过充电或者过放电,有助于延长蓄电池的使用寿命。
但是,在光伏充电期间,逆变器、交直流负载或柴油发电机等设备的突然接入或断开,会对光伏控制器的相间BUCK电路造成浪涌冲击电流,导致现有的光伏控制器的设备损坏风险较高。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种相过流保护电路和光伏控制器,以缓解了发生浪涌冲击电流时,现有的光伏控制器的设备损坏风险较高的技术问题。
第一方面,本实用新型实施例提供了一种相过流保护电路,包括:电流采集电路、过流保护电路和控制电路;
所述电流采集电路与所述过流保护电路连接,所述过流保护电路与所述控制电路连接,所述控制电路用于与待保护设备连接;
所述电流采集电路用于采集所述待保护设备所在电路中的相电流,并将所述相电流发送给所述过流保护电路;
所述过流保护电路用于比较所述相电流是否大于预设保护电流,并在比较出所述相电流高于所述预设保护电流时,输出第一低电平信号,并将所述第一低电平信号发送给所述控制电路;
所述控制电路用于在接收到所述第一低电平信号时,控制所述控制电路与所述待保护设备断开连接,以防止所述待保护设备发生损坏。
结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,还包括:超压保护电路;
所述超压保护电路与所述控制电路连接,用于接收待监测电压,并比较所述待监测电压是否高于预设安全电压,在比较出所述待监测电压高于预设安全电压时,向所述制电路输出第二低电平信号;
所述控制电路还用于在接收到所述第二低电平信号时,控制所述控制电路与所述待保护设备断开连接,以使所述待保护设备停止工作。
结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,还包括:自锁电路;
所述自锁电路的与所述控制电路连接;
所述控制电路还用于在接收到的所述第一低电平信号和/或所述第二低电平信号时,生成触发信号,并将所述触发信号发送给所述自锁电路;
所述自锁电路用于在接收到所述触发信号后,锁定所述控制电路,使所述控制电路在预设时间内与所述待保护设备保持断开连接,避免待保护设备在发生相过流或者超压的情况下,频繁启停。
结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,所述电流采集电路包括功率电阻RS1、运算放大器U2A和三极管Q1;
所述功率电阻RS1与所述待保护设备串联,用于采集所述待保护设备所在电路的相电流,并将所述相电流转换成对应的电压信号;
所述运算放大器U2A的同相输入端连接所述功率电阻RS1的一端,所述运算放大器U2A的反相输入端连接所述功率电阻RS1的另一端,所述运算放大器U2A的输出端连接所述三极管Q1的基极;
所述三极管Q1的基极与所述算放大器U2A的输出端连接,发射极与所述运算放大器U2A的反相输入端连接,集电极与所述过流保护电路连接。
结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,所述过流保护电路包括第一比较器U1D;
所述第一比较器U1D的反相输入端连接所述三极管Q1的集电极,同相输入端接入预设保护电流,输出端连接所述控制电路;
所述第一比较器U1D用于比较所述相电流是否高于预设保护电流,并在判断出所述相电流高于所述预设保护电流时,向所述控制电路输出第一低电平信号。
结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,所述控制电路包括:第二比较器U1A;
所述第二比较器U1A的反相输入端与所述第一比较器U1D的输出端连接,同相输入端接入第一预设参考电压,输出端与所述待保护设备连接;
所述第二比较器U1A用于比较所述相电流是否高于第一预设参考电压时,并在判断出所述高于第一预设参考电压时,输出触发信号,并控制所述控制电路与所述待保护设备断开,使所述待保护设备停止工作。
结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式,其中,所述超压保护电路包括接收端和第三比较器U1C;
所述接收端一端连接待监测电压侧接收待监测电压,另一端连接所述第三比较器U1C的反相输入端;
所述第三比较器U1C的反相输入端与所述接收端连接,同相输入端用于接入预设安全电压,输出端与所述控制电路连接;
所述第三比较器U1C用于比较所述待监测电压是否高于预设的保护电压,并在比较出所述电压信号高于所述预设安全电压时,向所述控制电路输出第二低电平信号。
结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式,其中,所述自锁电路包括第四比较器U1B和单片机;
所述单片机分别与所述控制电路和所述第四比较器U1B的反相输入端连接,用于接收所述触发信号,并在接收到所述触发信号时,向所述第四比较器U1B输出使能信号;
所述第四比较器U1B的反相输入端与所述单片机连接,同相输入端接入第二预设参考电压,输出端与所述控制电路连接,用于在接收到所述使能信号时,锁定所述控制电路,使所述控制电路在第一预设时间内与所述待保护设备保持断开连接。
结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式,其中,所述单片机还用于在输出使能信号的第一预设时间后,输出解锁信号,并将所述解锁信号发送给所述控制电路,以解除对所述控制电路的锁定。
第二方面,本实用新型实施例还提供一种光伏控制器,包括:所述光伏控制器中包括如第一方面任一所述的相过流保护电路。
本实用新型实施例带来了以下有益效果:可以设置电流采集电路实时采集待保护设备所在电路的相电流,设置过流保护电路用于比较采集到的相电流是否高于预设保护电流,设置控制电路在过流保护电路比较出相电流高于预设保护电流时,控制待保护设备从所在电路中断开连接,防止待保护设备因相过流而发生损坏。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的相过流保护电路的第一种组成示意图;
图2为本实用新型实施例提供的相过流保护电路的第二种组成示意图;
图3为本实用新型实施例提供的相过流保护电路的第三种组成示意图;
图4为本实用新型实施例提供的相过流保护电路的一种电路图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
目前,随着新能源技术的飞速发展,太阳能光伏发电的应用越来越广,由于光伏发电具有安全可靠、无噪声、低污染、无须消耗燃料和架设输电线路即可就地发电等诸多优点,因此,光伏发电越来越受到人们的重视。
光伏发电系统通常由光伏方阵、蓄电池组、光伏控制器、逆变器、交直流负载或柴油发电机等设备组成,其中,光伏控制器是对蓄电池组进行充放电控制的一种设备,可以防止蓄电池过充电或者过放电,有助于延长蓄电池的使用寿命。
但是,在光伏充电期间,逆变器、交直流负载或柴油发电机等设备的突然接入或断开,会对光伏控制器的相间BUCK电路造成浪涌冲击电流,导致现有的光伏控制器的设备损坏风险较高,基于此,本实用新型实施例提供的一种相过流保护电路和光伏控制器,可以防止待保护设备因相过流而发生设备损坏。
为便于对本实施例进行理解,首先对本实用新型实施例所公开的一种相过流保护电路2进行详细介绍,如图1所示,相过流保护电路2可以包括:电流采集电路1、过流保护电路2和控制电路3;
电流采集电路1与过流保护电路2连接,过流保护电路2与控制电路3连接,控制电路3用于与待保护设备4连接;
电流采集电路1用于采集待保护设备4所在电路中的相电流,并将相电流发送给过流保护电路2;
过流保护电路2用于比较相电流是否大于预设保护电流,并在比较出相电流高于预设保护电流时,输出第一低电平信号,并将第一低电平信号发送给控制电路3;
控制电路3用于在接收到第一低电平信号时,控制待保护设备4从所在电路中断开连接,以防止待保护设备4发生损坏。
本实用新型实施例通过设置电流采样电路,可以实时采集待保护设备4所在电路的相电流,通过设置过流保护电路可以实时比较电流采样电路采集的相电流是否高于预设保护电流,这是因为如果相电流高于预设的保护电流,待保护设备4容易被过高的电流烧坏,所以通过过流保护电路,可以在比较出相电流高于预设保护电流时,输出第一低电平信号给控制电路,控制电路在接收到的第一低电平信号后,可以控制待保护设备4从所在的电路中断开连接,通过本实用新型实施例,可以很好的解决当待保护设备4所在电路发生浪涌时,导致的待保护设备4损坏风险较高的技术问题,可以降低待保护设备4的损坏风险。
在实际工作中,造成浪涌的原因除了相电流突然增大以外,由于不正常的操作或其他异常原因,也可能会出现超压异常,而超压也会引起浪涌,同样对待保护设备4造成容易损坏的风险,基于此,如图2所示,相过流保护电路2还可以包括超压保护电路5;
超压保护电路5可以与控制电路3连接,用于接收待监测电压,并比较待监测电压是否高于预设安全电压,在比较出待监测电压高于预设安全电压时,向制电路输出第二低电平信号;
控制电路3还用于在接收到第二低电平信号时,控制控制电路3与待保护设备4断开连接,以使待保护设备4停止工作。
通过本实用新型实施例,可以实时比较待监测电压是否高于预设保护电压,这是因为待保护设备4在高于预设保护电压的情况下,容易因为电压过高被烧毁,因此通过设置超压保护电路可以在比较出待监测电压高于预设保护电压时,输出第二低电平控制信号,以使控制电路在接收到第二低电平信号时,控制控制电路3与待保护设备4断开连接,从而可以使待保护设备4停止工作,有效的解决了由于超压异常造成的设备易损坏问题。
另外,在发生浪涌后,浪涌现象可能会持续一段时间,浪涌期间,相电流忽高忽低,或者,在待监测电压不稳定时,也可能会出现忽高忽低的现象,因此,忽高忽低的相电流或者待监测电压,可能会造成控制电路的频繁通断,从而导致待保护设备4的频繁启停,基于此,如图3所示,本实用新型实施例提供的相过流保护电路2还可以包括自锁电路6;
自锁电路6的与控制电路3连接;
控制电路3还用于将接收到的第一低电平信号和/或第二低电平信号发送给自锁电路6;
自锁电路6用于在接收到第一低电平信号和/或第二低电平信号后,锁定控制电路3,使控制电路3在预设时间内与待保护设备4保持断开连接,避免待保护设备4在发生相过流或者超压的情况下,频繁启停。
本实用新型实施例通过设置自锁电路6,可以在接收到第一低电平信号和/或第二低电平信号时,锁定控制电路3,使控制电路3在预设时间内,一直保持与带保护设备断开连接,直到浪涌过后或待监测电压异常解除,通过本实用新型实施例,可以有效的避免因为相电流或者待监测电压的忽高忽低造成的待保护设备4频繁启停的现象,使待保护设备4得到有效的保护。
具体的,电流采集电路1的电路图可以结合图4所示,电流采集电路1包括功率电阻RS1、运算放大器U2A和三极管Q1;
运算放大器U2A的同相输入端连接功率电阻RS1的一端,运算放大器U2A的反相输入端连接功率电阻RS1的另一端,运算放大器U2A的输出端连接三极管Q1的基极;
三极管Q1的基极与算放大器U2A的输出端连接,发射极与运算放大器U2A的反相输入端连接,集电极与过流保护电路连接。
作为一个示例,再结合图4,电流采样电路1还可以包括:第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2,其中,第一电阻R1到第五电阻R5的作用均为分压,第一电容C1到第二电容C2的作用均为滤波。
其中,结合图4所示,第一电阻R1连接在运算放大器U2A的2脚和功率电阻RS1之间,第二电阻R2连接在运算放大器U2A的3脚和功率电阻RS1之间;第三电阻R3的一端连接第一基准电压的负极,示例性的,第一基准电压可以为BAT-5V,第三电阻R3的另一端连接运算放大器U2A的3脚;第四电阻R4的一端与三极管Q1的集电极连接,另一端和第五电阻R5串联后接地。
第一电容C1的一端连接运算放大器的1脚,第一电容C1的另一端连接三极管Q1的发射极;第二电容C2的一端连接运算放大器U2A的2脚,
第二电容C2的另一端连接运算放大器U2A的3脚。
在实际应用中,为了减小功耗,功率电阻RS1的阻值通常为几毫欧,因此,相电流经功率电阻RS1转换对应的电压往往比较小,因此,往往需要将该电压信号经过运算放大器进行放大处理,下面介绍运算放大器U2A的工作原理,运算放大器U2A的2脚连接功率电阻RS1的一端,那么功率电阻RS1将采集到的相电流转换为对应的电压信号之后,该电压信号流入运算放大器U2A的反相输入端,当运算放大器U2A的2脚的电压值和运算放大器U2A的3脚的电压值平衡时,运算放大器U2A的输出端可以产生提供给三极管Q1的1脚和三极管Q1的2脚一个偏置电流。
三极管Q1的工作原理为:结合图4所示,当接收到运算放大器U2A的输出端输入的偏置电流时,三极管Q1的2脚和三极管Q1的1脚连通,产生基极电流Ib,此时,三极管Q1的2脚和三极管Q1的1脚处于放大区,产生β*Ib的输出电流,这里β为三极管的放大系数。
结合图4,电流采样电路可以将功率电阻RS1采集的相电流转化成输入运算放大器U2A的反相输入端的电压信号,然后通过运算放大器U2A和三极管Q1将该电压信号放大后输出给过流保护电路2。
具体的,过流保护电路2的电路图可以如图4所示,过流保护电路2包括第一比较器U1D;
第一比较器U1D的反相输入端连接三极管Q1的集电极,同相输入端接入预设保护电流,输出端连接控制电路3;
第一比较器U1D用于比较相电流是否高于预设保护电流,并在判断出相电流高于预设保护电流时,向控制电路3输出第一低电平信号。
作为一个示例,再结合图4所示,过流保护电路2还可以包括:第六电阻R6,第七电阻R7,第八电阻R8,第三电容C3;其中第六电阻R6的作用为限流,第七电阻R7至第八电阻R8的作用均为分压作用,第三电容C3的作用为滤波作用。
其中,第六电阻R6串联在第一比较器U1D和三极管Q1的集电极之间,第七电阻R7的一端连接第二基准电压的正极,示例性的,第二基准电压为3.3V,另一端连接第一比较器U1D的反相输入端;第八电阻R8的一端接地,另一端连接第一比较器U1D的反相输入端;第三电容C3的一端接地,另一端连接第一比较器U1D的反相输入端。
再结合图4,过流保护电路2的工作过程为:
过流保护电路2的输入端接收电流采样电路的输出信号IBAT1,经过第六电阻R6接入第一比较器U1D的反相输入端,3.3V的第二基准电压经过第七电阻R7和第八电阻R8分压后,接入第一比较器U1D的正相输入端,当相电流,结合图4中,相电流可以标记为IC1,当IC1经过电流采样电路输出后,如果大于比较器U1D的正输入端的基准电压时,第一比较器U1D输出端输出第一低电平信号,这里,结合图4,将过流保护电路2、超压保护电路5、控制电路3和自锁电路6的公共接入端命名为FAULT-SD端,其中,FAULT-SD端可以分别与过流保护电路2的第一比较器U1D的输出端连接,与超压保护电路5的第三比较器U1C的输出端连接,与控制电路3的第二比较器U1A的反相输入端连接;再结合图4,第一低电平信号可以将FAULT-SD端的FAULT-SD信号置低,示例性的,FAULT-SD端的FAULT-SD信号正常为置高,提供给自锁电路6和控制电路3一个低电平触发信号,否则,正常置高,示例性的,正常可以为12V。FAULT-SD信号正常置为高电平,在接收到过流保护电路2输出的第一低电平信号和超压保护电路5输出的第二低电平信号后,FAULT-SD信号置低。
具体的,控制电路3的电路图可以如图4所示,控制电路3包括:第二比较器U1A;
第二比较器U1A的反相输入端与第一比较器U1D的输出端连接,同相输入端接入第一预设参考电压,输出端与待保护设备连接;
第二比较器U1A用于比较相电流是否高于第一预设参考电压时,并在判断出高于第一预设参考电压时,输出触发信号,并控制控制电路与待保护设备断开,使待保护设备停止工作。
作为一个示例,结合图4所示,第二比较器U1A的3脚为第二比较器U1A的正相输入端,用于接入第二基准电压的正极,即+3.3V,第二比较器U1A的2脚为第二比较器U1A的反相输入端;第二比较器U1A的4脚接地,第二比较器U1A的11脚接第三基准电压的正极,示例性的,第三基准电压可以为12V。
结合图4,控制电路3还可以包括第九电阻R9,第十电阻R10、第四电容C4和第一二极管D1;其中第九电阻R9的作用是输出信号上拉,第十电阻R10的作用是限流,第四电容C4的作用是滤波,第一二极管的作用是整流导通后拉低电容C4端的电压。
其中,第九电阻R9一端连接第一基准电压的正极,即+3.3V,另一端连接第二比较器U1A的输出端;第十电阻R10的一端连接第三基准电压的正极,即12V,另一端连接第二比较器U1A的负输入端;第四电容C4的一端连接第二比较器U1A的负输入端,第四电容C4的另一端连接第二比较器U1A的4脚;第一二极管的阳极与第二比较器U1A的反相输入端连接。
再结合图4,控制电路3的工作过程为:
在正常情况下,FAULT-SD信号正常置为高,示例性的为第三基准电压12V,那么,第二比较器U1A的反相输入端经过第十电阻R10接入第三基准电压12V,高于比较器U1A的正相输入端接入的第一基准电压3.3V,第二比较器U1A输出的CHG-CLOSE信号为低电平。
在接收到过流保护电路2输出的第一低电平信号和/或超压保护电路5输出的第二低电平信号时,FAULT-SD信号被置低,第二比较器U1A的反相输入端通过二极管D2被FAULT-SD信号置低,第二比较器U1A正相输入端接入第二基准电压3.3V,此时,第二比较器U1A输出端输出的CHG-CLOSE信号为3.3V高电平,因此控制电路3输出端断开,从而控制待保护设备4从所在电路中断开连接,以防止待保护设备4发生损坏。
具体的,超压保护电路5的电路图可以如图4所示,超压保护电路5包括接收端和第三比较器U1C;
接收端一端连接待监测电压侧接收待监测电压,另一端连接第三比较器U1C的反相输入端;
第三比较器U1C的反相输入端与接收端连接,同相输入端用于接入预设安全电压,输出端与控制电路连接;
第三比较器U1C用于比较待监测电压是否高于预设的保护电压,并在比较出电压信号高于预设安全电压时,向控制电路输出第二低电平信号。
作为一个示例,再结合图4所示,超压保护电路5还可以包括第十一电阻R11、第十二电阻R12和第五电容C5;其中第十一电阻R11和第十二电阻R12的作用是分压,第五电容C5的作用是滤波。
在本实用新型实施例中,第十一电阻R11的一端与接收端连接,第十一电阻R11的另一端与第三比较器U1C的反相输入端连接,那么待监测电压可以经由第十一电阻R11后,流入第三比较器U1C的反相输入端;第十二电阻R12的一端接地,另一端连接第三比较器U1C的反相输入端;第五电容C5与第十二电阻R12并联。
结合图4,超压保护电路5的工作过程为:
当待监测电压PV2经过第十一电阻R11和第十二电阻R12分压后接入第三比较器U1C的反相输入端,第三比较器U1C的正相输入端接入第二基准电压3.3V,当待监测电压PV2超过预设安全电压时,第三比较器U1C的反相输入端的电压大于第三比较器U1C的正相输入端的第二基准电压3.3V,第三比较器U1C输出端输出第二低电平信号,将FAULT-SD信号置低。
具体的,自锁电路6的电路图如图4所示,自锁电路6包括第四比较器U1B和单片机;
单片机的输入端与控制电路3中的第二比较器U1A的输出端连接,单片机的输出端和第四比较器U1B的反相输入端连接,用于接收触发信号,并在接收到触发信号时,向第四比较器U1B输出使能信号;
第四比较器U1B的反相输入端与单片机连接,同相输入端接入第二预设参考电压,输出端与控制电路3连接,用于在接收到使能信号时,锁定控制电路3,使控制电路3在第一预设时间内与待保护设备4保持断开连接。
作为一个示例,再结合图4所示,自锁电路6还可以包括:第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15和第二二极管D2;其中第十三电阻R13和第十五电阻R15的作用是分压,第十四电阻R14的作用是限流,第二二极管D2的作用是接收到触发信号后形成第四比较器U1B的同相输入端对GND的导通回路。
进一步的,第十三电阻R13的一端连接第三基准电压的正极,即+12V,第十三电阻R13的另一端连接第四比较器U1B的正相输入端;第十四电阻R14的一端连接单片机,第十四电阻R14的另一端连接第四比较器U1B的反相输入端;第十五电阻R15的一端连接第四比较器U1B的正相输入端,第十五电阻R15的另一端连接第二二极管D2的阳极,第二二极管D2的阴极连接第四比较器U1B的输出端。
再结合图4所示,自锁电路6的工作过程为:
自锁电路6可以由单片机输出使能信号完成FAULT-SD信号高低电平的保持与解除,这里可以将使能信号记为CHG-EN信号,正常情况下,CHG-EN信号置高,示例性的,置为第二基准电压+3.3V,当发生相过流和/或超压时,过流保护电路2和/或超压保护电路5将FAULT-SD信号置低,此时FAULT-SD公共端的电压+12V经过第十五电阻R15、第十三电阻R13和第二二极管D2串联分压后,接入第四比较器U1B的正相输入端,小于第四比较器U1B的反相输入端接入的CHG-EN信号的+3.3V,第四比较器U1B的输出端输出低电平,完成对FAULT-SD信号低电平的保持,控制电路3在预设时间内断开连接。
在本实用新型实施例中,单片机还用于在输出使能信号的第一预设时间后,输出解锁信号,并将解锁信号发送给控制电路3,以解除对控制电路3的锁定。
在本实用新型实施例中,当相过流或者超压造成的浪涌现象消失后,单片机还可以在第二预设时间内解除对控制电路3的锁定,使控制电路3正常工作。
示例性的,单片机还可以将CHG-EN信号置低,此时第四比较器U1B的反相输入端电压小于由第十五电阻R15、第十三电阻R13和第二二极管D2分压后接入第四比较器U1B的正相输入端的电压,第四比较器U1B的输出端输出高电平,解除对FAULT-SD信号低电平的保持。
在本实用新型的又一实施例中,还提供一种光伏控制器,包括:光伏控制器中包括如上述实施例任一的相过流保护电路2。
示例性的,在光伏发电系统中,光伏阵列通过光伏控制器为蓄电池组充电,充电期间,当发生相过流或者超压时,光伏控制器可以断开与光伏阵列的连接,停止向蓄电池充电,避免发生损坏。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本实用新型的范围。
在这里示出和描述的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制,因此,示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
另外,在本实用新型实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是:以上实施例,仅为本实用新型的具体实施方式,用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制,本实用新型的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种相过流保护电路,其特征在于,包括:电流采集电路、过流保护电路和控制电路;
所述电流采集电路与所述过流保护电路连接,所述过流保护电路与所述控制电路连接,所述控制电路用于与待保护设备连接;
所述电流采集电路用于采集所述待保护设备所在电路中的相电流,并将所述相电流发送给所述过流保护电路;
所述过流保护电路用于比较所述相电流是否大于预设保护电流,并在比较出所述相电流高于所述预设保护电流时,输出第一低电平信号,并将所述第一低电平信号发送给所述控制电路;
所述控制电路用于在接收到所述第一低电平信号时,控制所述控制电路与所述待保护设备断开连接,以防止所述待保护设备发生损坏。
2.根据权利要求1所述的相过流保护电路,其特征在于,还包括:超压保护电路;
所述超压保护电路与所述控制电路连接,用于接收待监测电压,并比较所述待监测电压是否高于预设安全电压,在比较出所述待监测电压高于预设安全电压时,向所述控制电路输出第二低电平信号;
所述控制电路还用于在接收到所述第二低电平信号时,控制所述控制电路与所述待保护设备断开连接,以使所述待保护设备停止工作。
3.根据权利要求1所述的相过流保护电路,其特征在于,还包括:自锁电路;
所述自锁电路的与所述控制电路连接;
所述控制电路还用于在接收到的所述第一低电平信号时,生成触发信号,并将所述触发信号发送给所述自锁电路;
所述自锁电路用于在接收到所述触发信号后,锁定所述控制电路,使所述控制电路在预设时间内与所述待保护设备保持断开连接,避免待保护设备在发生相过流或者超压的情况下,频繁启停。
4.根据权利要求1所述的相过流保护电路,其特征在于,所述电流采集电路包括功率电阻RS1、运算放大器U2A和三极管Q1;
所述功率电阻RS1与所述待保护设备串联,用于采集所述待保护设备所在电路的相电流,并将所述相电流转换成对应的电压信号;
所述运算放大器U2A的同相输入端连接所述功率电阻RS1的一端,所述运算放大器U2A的反相输入端连接所述功率电阻RS1的另一端,所述运算放大器U2A的输出端连接所述三极管Q1的基极;
所述三极管Q1的基极与所述算放大器U2A的输出端连接,发射极与所述运算放大器U2A的反相输入端连接,集电极与所述过流保护电路连接。
5.根据权利要求4所述的相过流保护电路,其特征在于,所述过流保护电路包括第一比较器U1D;
所述第一比较器U1D的反相输入端连接所述三极管Q1的集电极,同相输入端接入预设保护电流,输出端连接所述控制电路;
所述第一比较器U1D用于比较所述相电流是否高于预设保护电流,并在判断出所述相电流高于所述预设保护电流时,向所述控制电路输出第一低电平信号。
6.根据权利要求1所述的相过流保护电路,其特征在于,所述控制电路包括:第二比较器U1A;
所述第二比较器U1A的反相输入端与所述第一比较器U1D的输出端连接,同相输入端接入第一预设参考电压,输出端与所述待保护设备连接;
所述第二比较器U1A用于比较所述相电流是否高于第一预设参考电压时,并在判断出所述高于第一预设参考电压时,输出触发信号,并控制所述控制电路与所述待保护设备断开,使所述待保护设备停止工作。
7.根据权利要求2所述的相过流保护电路,其特征在于,所述超压保护电路包括接收端和第三比较器U1C;
所述接收端一端连接待监测电压侧接收待监测电压,另一端连接所述第三比较器U1C的反相输入端;
所述第三比较器U1C的反相输入端与所述接收端连接,同相输入端用于接入预设安全电压,输出端与所述控制电路连接;
所述第三比较器U1C用于比较所述待监测电压是否高于预设的保护电压,并在比较出所述待监测电压高于所述预设安全电压时,向所述控制电路输出第二低电平信号。
8.根据权利要求3所述的相过流保护电路,其特征在于,所述自锁电路包括第四比较器U1B和单片机;
所述单片机分别与所述控制电路和所述第四比较器U1B的反相输入端连接,用于接收所述触发信号,并在接收到所述触发信号时,向所述第四比较器U1B输出使能信号;
所述第四比较器U1B的反相输入端与所述单片机连接,同相输入端接入第二预设参考电压,输出端与所述控制电路连接,用于在接收到所述使能信号时,锁定所述控制电路,使所述控制电路在第一预设时间内与所述待保护设备保持断开连接。
9.根据权利要求8所述的相过流保护电路,其特征在于,所述单片机还用于在输出使能信号的第一预设时间后,输出解锁信号,并将所述解锁信号发送给所述控制电路,以解除对所述控制电路的锁定。
10.一种光伏控制器,其特征在于,包括:所述光伏控制器中包括如权利要求1-9任一所述的相过流保护电路。
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