CN213877951U - 交流接触器驱动电路、交流接触器、储能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了交流接触器驱动电路、交流接触器、储能系统，其中交流接触器驱动电路中，电压输入及启动电路的输出端分别连接电源管理电路的电压输入端和反激变压器的电压输入端；用于为反激变压器提供输入电压以及为控制芯片提供启动电压；反激变压器的输出端连接非储能式输出电路的输入端；用于将输入电压转化成输出电压；电源管理电路的控制输出端连接反激变压器的控制输入端，用于控制输出电压的大小；电源管理电路用于从反激变压器获得电压并供给控制芯片；非储能式输出电路的输出端连接交流接触器，用于利用将接收的输出电能驱动交流接触器，以使交流接触器吸合。本驱动电路能够满足驱动大型交流接触器的吸合瞬间的功率需求。

Description

交流接触器驱动电路、交流接触器、储能系统

技术领域

本实用新型涉及储能技术领域，具体涉及交流接触器驱动电路、交流接触器、储能系统。

背景技术

在大功率的储能系统(Power Conversion System，PCS)中，并网时常常需要用到大功率的交流接触器，现有技术中通常采用的是将交流电经过整流后，变成直流电为交流接触器提供电源，此方法实现过程繁琐，浪费资源；且目前市场上一般的开关电源无法满足大型交流接触器吸合瞬间所需的几百甚至上千瓦功率，从而导致交流接触器吸合失败。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种交流接触器驱动电路、交流接触器、储能系统。

根据本实用新型的一方面，提供了一种交流接触器驱动电路，包括电压输入及启动电路、电源管理电路、反激变压器、非储能式输出电路；

电压输入及启动电路的输入端可连接外部电源，电压输入及启动电路的输出端分别连接电源管理电路的电压输入端和反激变压器的电压输入端；电压输入及启动电路用于为反激变压器提供输入电压以及为电源管理电路的控制芯片提供启动电压；

反激变压器的副边输出端连接非储能式输出电路的输入端；反激变压器用于将输入电压转化成输出电压；

电源管理电路的控制输出端连接反激变压器的控制输入端，电源管理电路用于控制输出电压的大小；

电源管理电路的电压输入端连接反激变压器的原边输出端，以从反激变压器获得电能并供给控制芯片，使控制芯片保持运行；

非储能式输出电路的输出端可连接交流接触器，非储能式输出电路用于利用接收的输出电压驱动交流接触器，以使交流接触器吸合。

可选的，在上述的交流接触器驱动电路中，非储能式输出电路包括第一输出电路和第二输出电路，非储能式输出电路的输入端包括第一输出电路的输入端和第二输出电路的输入端，非储能式输出电路的输出端包括第一输出电路的输出端和第二输出电路的输出端；

反激变压器的副边输出端包括第一副边输出端和第二副边输出端，反激变压器的第一副边输出端连接非储能式输出电路的第一输出电路的输入端，反激变压器的第二副边输出端连接非储能式输出电路的第二输出电路的输入端；

其中，第一输出电路的输出端可连接交流接触器，第一输出电路用于将第一输出电压供给交流接触器，以使交流接触器吸合；

第二输出电路的输出端可连接负载电子器件，第二输出电路用于将第二输出电压输出至负载电子器件。

可选的，上述的交流接触器驱动电路还包括：电压反馈电路；

电压反馈电路的输入端连接非储能式输出电路的第一输出电路的输出端，电压反馈电路的输出端连接电源管理电路的反馈电压输入端；电压反馈电路用于将第一输出电压反馈给电源管理电路，以使电源管理电路根据第一输出电压与预设输出电压的差值，调整反激变压器的参数以控制第一输出电压的大小，以使第一输出电压与预设输出电压保持一致。

可选的，在上述的交流接触器驱动电路中，电压反馈电路包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十电容、隔离光耦、三角二极管；

其中，第九电阻的一端和第十电阻的另一端作为电压反馈电路的输入端，连接于非储能式输出电路的第一输出端；

第九电阻的一端还连接第八电阻一端，第九电阻另一端分别连接第十一电阻一端、第十电阻一端、三角二极管的中间引脚；

第十电阻另一端连接三角二极管的正极；第十一电阻另一端连接第十电容一端；

第八电阻另一端分别连接第七电阻一端、隔离光耦第一输入端；

第七电阻另一端分别连接隔离光耦第二输入端、第十电容另一端、三角二极管的负极；

隔离光耦第一输出端连接电源管理电路的反馈电压输入端，隔离光耦第二输出端接地。

可选的，在上述的交流接触器驱动电路中，电压输入及启动电路包括：第一电容、第二电阻、第十一电容；

第一电容一端分别连接外部电源的正极、第二电阻一端、反激变压器的电压输入端；第一电容另一端连接外部电源的负极并接地；

第十一电容一端连接第二电阻另一端，并作为电压输入及启动电路的第二输出端连接电源管理电路的第二电压输入端；

第十一电容另一端作为电压输入及启动电路的第三输出端连接电源管理电路的第三电压输入端并接地。

可选的，在上述的交流接触器驱动电路中，电源管理电路中包括开关器件驱动电路，开关器件驱动电路的第一、第二输入端分别作为电源管理电路的第二、第三电压输入端，并分别连接电压输入及启动电路的第二、第三输出端，开关器件驱动电路的第三输入端连接控制芯片的驱动脉冲输出端，开关器件驱动电路的输出端连接反激变压器的控制输入端；

电源管理电路的控制芯片通过控制开关器件驱动电路的开关器件的闭合 /断开，以驱动所述交流接触器驱动电路运行。

可选的，在上述的交流接触器驱动电路中，电源管理电路中还包括控制芯片供电电路，控制芯片供电电路的输入端连接反激变压器的原边输出端，输出端连接电源管理电路的电压输入端；

控制芯片供电电路用于从反激变压器获得电能并供给控制芯片，以使控制芯片保持运行。

可选的，在上述交流接触器驱动电路中，控制芯片供电电路包括第五电容、第六电容、第七电阻、第四二极管；

第七电阻一端分别连接第四二极管的正极、反激变压器的原边输出端，第七电阻另一端连接第五电容一端，第五电容另一端分别连接第四二极管的负极、第六电容一端；第六电容另一端接地；

第四二极管的负极还连接控制芯片的电压输入端；第四二极管的正极还连接控制芯片的零交叉检测输入端。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种交流接触器，交流接触器包括上述的交流接触器驱动电路。

根据本实用新型的又一方面，提供了一种储能系统，储能系统包括上述的交流接触器。

综上所述，本实用新型利用反激变压器的特点，设计了一种大功率的反激式开关电源驱动电路，该驱动电路能够输出几百甚至上千瓦特的功率，一方面能够满足驱动大型交流接触器的吸合瞬间的功率需求；另一方面，该驱动电路能够从反激变压器的输入端获取电能，为自身的电源管理电路的控制芯片自行供电，无需额外的外部电源为其供电，显著节约电能成本，且整体结构简单，实现手段便捷。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本实用新型一个实施例的交流接触器驱动电路的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型另一个实施例的交流接触器驱动电路的结构示意图。

图3示出了根据本实用新型一个实施例的储能系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本实用新型的构思在于：针对现有的开关驱动电路不能提供大型交流接触器吸合瞬间所需的几百乃至上千瓦特的功率的现状，设计一种大功率的交流接触器的驱动电路，该驱动电路采用高频反激式变压器，利用反激式变压器的特点和电路设计，可使得输入电压在很大的范围内变化，且能够根据需求输出特定范围的输出电压和功率，以满足使用需求。

图1示出了根据本实用新型一个实施例的交流接触器驱动电路的结构示意图，从图1可以看出，交流接触器驱动电路包括电压输入及启动电路、电源管理电路、反激变压器、非储能式输出电路。

从图1可以看出，电压输入及启动电路的输入端用于连接外部电源，输出端分别连接电源管理电路的电压输入端和反激变压器的电压输入端；电压输入及启动电路用于为反激变压器提供输入电压以及为电源管理电路的控制芯片提供启动电压。

在本实用新型的一些实施例中，外部电源可以为直流电源，该交流接触器驱动电路的反激式变压器是起到将高电平电压转换为低电平电压的作用，因此整个驱动电路的输入端的电压为高电压，具体的电压大小可根据需要选择，在本实用新型的一些实施例中，可为500V～1000V，电压输入及启动电路的输出端连接反激变压器的电压输入端，在本实用新型的一些实施例中，可以为电压输入及启动电路的第一输出端连接反激变压器的电压输入端，反激变压器的电压输入端可以为位于其原边的第一初级线圈，电压输入及启动电路为反激变压器提供输入电压。

电压输入及启动电路的输出端还连接于电源管理电路，在本实用新型的一些实施例中，可以为电压输入及启动电路的第二输出端连接电源管理电路的电压输入端，该电压输入端可记为电源管理电路的第一电压输入端，该第一电压输入端可以为电源管理电路的控制芯片的VCC引脚。电压输入及启动电路可以为电源管理电路的控制芯片提供启动电压，在本实用新型中的一些实施例中，当输入电压在达到一定的预设大小时，控制芯片即启动。这里需要说明的是，该电压只是为控制芯片提供瞬时的启动电压，并不能为其提供长时间的运行电压。

反激变压器的副边输出端连接非储能式输出电路的输入端；反激变压器用于将输入电压转化成输出电压；反激式变压器的工作原理：指变压器的初级线圈正好被直流脉冲电压激励时，变压器的次级线圈没有向负载是供功率输出，而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功输出，这种变压器称为反激式变压器。本实用新型利用反激式变压器的特点设计了下述的大功率交流接触器驱动电路。在本实用新型中反激式变压器可以起到隔离和储能的作用，通过对反激变压器参数的设计，可实现宽电压范围输入以及可驱动大功率负载。

电源管理电路的控制输出端连接反激变压器的控制输入端，电源管理电路用于控制输出电压的大小。在本实用新型的一些实施例中，电源管理电路中包括控制芯片，控制芯片可以通过控制输出波形信号的占空比根据外部负载对电压和功率的需求来控制输出电压的大小。如在本实用新型的一些实施例中，输出电压可以为24V电压，24V电压为安全电压，可用于驱动交流接触器吸合，也可以为交流接触器所在的储能系统中的其他电子器件提供电能。

电源管理电路的电压输入端连接反激变压器的原边输出端，以从反激变压器获得电压并供给控制芯片，使控制芯片保持运行。

在电源管理电路的控制芯片启动后，还需要能够使其保持运行状态的电能，在本实用新型中，设计了控制芯片的自供电电路，具体的，在本实用新型的一些实施例中，电源管理电路的第一电压输入端还连接反激变压器的原边输出端，电源管理电路的第一电压输入端可以是控制芯片的电压输入端，该原边输出端可以为位于反激变压器的原边的第二初级线圈，当变压器接入电源，为控制芯片进行充电，当达到芯片启动电压值时，第二初级线圈开始工作，通过匝数比的设置，在第二初级线圈可得到预设大小的电压，将该电压输入至控制芯片的电压输入端，以维持控制芯片运行。

非储能式输出电路的输出端连接交流接触器，用于利用输出电压驱动交流接触器，以使交流接触器吸合。

非储能式输出电路将反激变压器的输出端的输出电压不进行电能储存，直接将其输出至交流接触器，在本实用新型的一些实施例中，可以对输出电压进行滤波和稳压后再输出至交流接触器。本实用新型中的驱动电路的瞬时输出功率可达到几百甚至上千瓦特，能够满足大型交流接触器吸合瞬间的功率所需。

综上所述，由图1所示的交流接触器驱动电路可以看出，本实用新型利用反激变压器的特点，设计了一种大功率的反激式开关电源驱动电路，该驱动电路能够瞬间输出几百瓦特的功率，一方面能够满足驱动大型交流接触器的吸合瞬间的功率需求；另一方面，该驱动电路能够从反激变压器的输入端获取电能，为自身的控制芯片自行供电，无需额外的外部电源为其供电，显著节约电能成本，且整体结构简单，实现手段便捷。

在本实用新型的一些实施例中，在上述的交流接触器驱动电路中，非储能式输出电路包括第一输出电路和第二输出电路，非储能式输出电路的输入端包括第一输出电路的输入端和第二输出电路的输入端，非储能式输出电路的输出端包括第一输出电路的输出端和第二输出电路的输出端。反激变压器的副边输出端包括第一副边输出端和第二副边输出端，反激变压器的第一副边输出端连接非储能式输出电路的第一输出电路的输入端，反激变压器的第二副边输出端连接非储能式输出电路的第二输出电路的输入端；其中，第一输出电路的输出端可连接交流接触器，第一输出电路用于将第一输出电压供给交流接触器，以使交流接触器吸合；第二输出电路的输出端可连接负载电子器件，第二输出电路用于将第二输出电压输出至负载电子器件。

请再参考图1，本实用新型中的交流接触器驱动电路的输出端，即非储能式输出电路包括两条电路，分别为第一输出电路和第二输出电路，第一输出电路的输出端为非储能式输出电路的第一输出端，其输出电压记为第一输出电压，在本实用新型的一些实施例中，该第一输出电压大小为24V，该第一输出电压可被输出至交流接触器以及其所在储能系统的其他电子器件，以驱动交流接触器吸合。

输出电路的另一条电路，即第二输出电路的输出端为非储能式输出电路的第二输出端，其输出电压记为第二输出电压，在本实用新型的一些实施例中，该第二输出电压大小为12V，该第二输出电压可供给交流接触器驱动电路所在储能系统中的通信芯片以及其他电子芯片电能，在一些实施例中，可以对该第二输出电压进行滤波、稳压后再输出至储能系统中的其他电子器件。

在本实用新型的一些实施例中，上述的交流接触器驱动电路还包括：电压反馈电路。电压反馈电路的输入端连接非储能式输出电路的第一输出电路的输出端，电压反馈电路的输出端连接电源管理电路的反馈电压输入端；电压反馈电路用于将第一输出电压反馈给电源管理电路，以使电源管理电路根据第一输出电压与预设输出电压的差值，调整反激变压器的参数以控制第一输出电压的大小，以使第一输出电压与预设输出电压保持一致。

请再参考图1，本实施例的交流接触器驱动电路还包括：电压反馈电路，其中，电压反馈电路的输入端连接非储能式输出电路的第一输出电路的输出端，将非储能式输出电路输出的第一输出电压的大小反馈给电源管理电路，在第一输出电压与预设输出电压的大小一致的情况下，电源管理电路不做调整；在第一输出电压与预设输出电压的大小不一致的情况下，电源管理电路根据二者的差值，调整反激变压器的参数以控制第一输出电压的大小，以使第一输出电压与预设输出电压保持一致，在这个过程中，电源管理电路可以调整占空比以调整输出电压的大小，并且电源管理电路反应非常迅速，基本能够保证第一输出电压与预设输出电压的一致性。

图2示出了根据本实用新型另一个实施例的交流接触器驱动电路的结构示意图，本实施例给出了实现本发明的一种具体实现手段，请参考图2，反激式直流变压器包括第一初级线圈、第二初级线圈、第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈。

第一初级线圈同名端作为反激变压器的电压输入端连接电压输入及启动电路的输出端，第一初级线圈异名端作为反激变压器的控制输入端连接场效应管的D端，第二初级线圈连接控制芯片供电电路的输入端。

第一次级线圈的同名端连接第二次级线圈的异名端，第一次级线圈的异名端和第二次级线圈的同名端作为反激变压器第一副边输出端，以及第三次级线圈的同名端和异名端作为反激变压器第二副边输出端，且均连接非储能式输出电路的输入端。

非储能式输出电路包括两条电路，分别记为第一输出电路和第二输出电路。反激变压器第一副边输出端连接第一输出电路的输入端，反激变压器第二副边输出端连接第二输出电路的输入端。

如图2所述，第一输出电路具体包括第二二极管D2、第三电容C3、第五二极管D5。

第二二极管D2的正极连接反激变压器的第一副边输出端中的一端，第二二极管D2的负极连接第三电容C3的一端；第五二极管D5的负极连接反激变压器T1的第一副边输出端中的另一端，第五二极管D5的正极连接第三电容C3的另一端，交流接触器可连接在第三电容两端。

其中，第二二极管D2、第五二极管D5起到滤波的作用，第三电容C3 起到的是稳压的作用。

第二输出电路包括第六二极管D6和第七电容C7，第六二极管D6的正极连接直流变压电压的第四输出端，第六二极管D6的负极连接第七电容C7 一端，第七电容C7另一端连接反激变压器T1的第三输出端，第七电容C7 可为外部负载提供电压。

请参考图2，在本实用新型的一些实施例中，电压反馈电路包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十电容C10、隔离光耦U1、三角二极管U3；其中，第九电阻R9的一端和第十电阻R10的另一端作为电压反馈电路的输入端，连接于非储能式输出电路的第一输出端；第九电阻R9的一端还连接第八电阻R8一端，第九电阻R9另一端分别连接第十一电阻R11一端、第十电阻R10一端、三角二极管U3 的中间引脚；第十电阻R10另一端连接三角二极管U3的正极；第十一电阻R11另一端连接第十电容C10一端；第八电阻R8另一端分别连接第七电阻 R7一端、隔离光耦U1第一输入端；第七电阻R7另一端分别连接隔离光耦 U1第二输入端、第十电容C10另一端、三角二极管U3的负极；隔离光耦 U1第一输出端连接电源管理电路的反馈电压输入端，隔离光耦U1第二输出端接地。

电源管理电路的反馈电压输入端可以为控制芯片U2的FB(Feedback) 引脚，该引脚通常用来检测或确定输出电流或输出电压大小，如从FB引脚连接一个隔离二极管加一个电阻，FB引脚连接二极管负极，二极管与电阻串联，通过控制电阻一端的电压，就能够调节电源的输出电压的大小。

电压反馈电路可以将非储能式输出电路的第一输出电压反馈给控制芯片 U2的FB引脚，控制芯片U2就能够根据第一输出电压与预设输出电压的差值来调整第一输出电压的大小，使二者保持一致。

请再次参考图2，在本实用新型的一些实施例中，在上述的交流接触器驱动电路中，电压输入及启动电路包括：第一电容C1、第二电阻R2、第十一电容C11；第一电容C1一端分别连接外部电源的正极、第二电阻R2一端、反激变压器T1的电压输入端；第一电容C1另一端连接外部电源的负极并接地；第十一电容C11一端连接第二电阻R2另一端，并作为电压输入及启动电路的第二输出端连接电源管理电路的输入端；第十一电容C11另一端作为电压输入及启动电路的第三输出端连接电源管理电路的输入端并接地。

第一电容C1连接外接电源的正负极，对外部电源起到滤波和稳压的作用。外部电源的正极还连接反激变压器T1的电压输入端，该电压输入端可以为位于反激变压器T1的原边的初级线圈的同名端。

外部电源可以通过第二电阻R2对第十一电容C11充电，其中，第二电阻R2可以为兆级阻值的超大电阻，当第十一电容C11上的电压达到预设大小时，第十一电容C11能够通过控制芯片的VCC引脚为控制芯片U2提供启动电压。当第十一电容C11上的电压小于预设大小时，控制芯片U2不能启动。

进一步，电压输入及启动电路还包括过电压保护电路，该过电压保护电路通过分压，用于在输入电压过大时，使控制芯片U2停止启动。如预设的输入电压最大阈值为1000V，如果输入电压超过这个阈值，可能由于电压过大，造成控制芯片的损伤，在这时，过电压保护电路能够使控制芯片停止发波，起到保护控制芯片的作用。

具体的实现手段，可参考图2，过电压保护电路包括第一电阻R1、第十二电阻R12；第一电阻R1一端连接第二电阻R2一端，第一电阻R1另一端分别连接电源管理电路的控制芯片U2的FAULT引脚、第十二电阻R12一端；第十二电阻R12另一端连接第十一电容C11另一端。

再进一步的，电压输入及启动电路还包括吸收保护电路，该吸收保护电路用于吸收所述场效应管吸合瞬间产生的尖峰电压。

具体的实现手段，可参考图2，吸收保护电路包括第三电阻R3、第二电容C2、第一二极管D1；第三电阻R3一端分别连接直流电源正极、第二电阻R2一端、第二电容C2一端、以及反激变压器T1的电压输入端，可以为位于反激变压器T1原边的初级线圈的同名端，第三电组R3另一端分别连接第二电容C2另一端、第一二极管D1负极；第一二极管D1正极也连接反激变压器T1的电压输入端，可以为位于反激变压器T1原边的初级线圈的异名端。

在本实用新型的一些实施例中，在上述交流接触器驱动电路中，电源管理电路中包括开关器件驱动电路，开关器件驱动电路的第一、第二输入端分别作为电源管理电路的第二电压输入端和第三电压输入端，并分别连接电压输入及启动电路的第二、第三输出端，开关器件驱动电路的第三输入端连接控制芯片的驱动脉冲输出端，开关器件驱动电路的输出端连接反激变压器的电压输入端。

电源管理电路的控制芯片通过控制开关器件驱动电路的开关器件的闭合 /断开，以驱动交流接触器驱动电路运行。

开关器件驱动电路包括开关器件，当该开关器件闭合时，整个驱动电路连通，在反激变压器的输出端没有电压输出，当该开关器件断开时，整个驱动电路不连通，在反激变压器的输出端有电压输出。控制芯片输出的是方形波，开关器件按照一定周期有规律的开闭，反激变压器的输出端输出方形的电压，经后续输出电路的滤波即可输出所需电压。

请参考图2，在本实用新型的一些实施例中，开关器件驱动电路包括NPN 型三极管Q2、PNP型三极管Q3、第二变压器T2、以及N沟型场效应管Q1；其中，N沟型场效应管Q1为开关器件。NPN型三极管Q2、PNP型三极管 Q3、第二变压器T2组成推挽电路，以提供控制芯片的驱动能力，且第二变压器T2能够将控制芯片U2的输出电压，即VCC电压，转换成可驱动开关器件的电压。

NPN型三极管Q2的e端分别连接PNP型三极管Q3的c端和第二变压器T2的初级线圈同名端；NPN型三极管Q2的c端作为开关器件驱动电路第一输入端；PNP型三极管Q3的e端作为开关器件驱动电路第二输入端，并连接第二变压器的初级线圈异名端；NPN型三极管Q2的b端与PNP型三极管Q3的b端连接，作为开关器件驱动电路的第三输入端并连接控制芯片 U2的DRV引脚。

第二变压器T2的次级线圈同名端连接N沟型场效应管Q1的G端，其异名端分别连接N沟型场效应管Q1的S端、控制芯片U2的CS引脚；N沟型场效应管Q1的D端连接反激变压器T1的控制输入端，该控制输入端可以为位于反激变压器T1原边的初级线圈的异名端。

进一步，在本实用新型的一些实施例中，开关器件驱动电路还包括过电流保护电路，该过流保护电路能够将吸收开关器件，即场效应管吸合瞬间的过大电流。从图2中可以看出，过电流保护电路包括第六电阻R6，第六电阻 R6一端分别连接场效应管Q1的S端、控制芯片U2的CS引脚、第二变压器T2的次级线圈的异名端；第六电阻R6另一端接地。第六电阻R6能够将电流转化为电压并传至控制芯片U2的CS引脚，在电流过大时，能够断开连接，以保护控制芯片U2。

在本实用新型的一些实施例中，在上述的交流接触器驱动电路中，电源管理电路中还包括控制芯片供电电路，控制芯片供电电路的输入端连接反激变压器T1的原边输出端，其输出端连接电源管理电路的第一电压输入端；控制芯片供电电路用于从反激变压器T1获得电能并供给控制芯片U2，以使控制芯片U2保持运行。

电压输入及启动电路只能为控制芯片提供瞬时的启动电压，控制芯片U2 持续运行的电能不能从电压输入及启动电路获得，对此，本实用新型设计了控制芯片供电电路，该供电电路能够从反激变压器T1获得电能供给控制芯片U2，以保持控制芯片U2运行。

具体的，请参考图2，控制芯片U2供电电路包括第五电容C5、第六电容C6、第七电阻R7、第四二极管D4；第七电阻R7一端分别连接第四二极管D4的正极、反激变压器T1的原边输出端，第七电阻R7另一端连接第五电容R5一端，第五电容R5另一端分别连接第四二极管D4的负极、第六电容C6一端；第六电容C6另一端接地；第四二极管D4的负极还连接控制芯片U2的电压输入端，即控制芯片U2的VCC引脚；第四二极管D4的正极还连接控制芯片U2的零交叉检测输入端，即控制芯片的ZCD引脚。

位于反激变压器T1原边的第二初级线圈在控制芯片达到启动电压值时开始工作，通过控制芯片U2供电电路传至控制芯片U2，以维持控制芯片 U2运行。该电压从第四二极管D4的负极传送至控制芯片U2的VCC引脚，该电压值通过变压器的匝数比进行设置。

第四二极管D4的正极还连接控制芯片U2的零交叉检测输入端，即控制芯片U2的ZCD引脚，零交叉检测引脚(ZCD)用于对控制芯片U2供电电路进行零电流检测。在本实用新型的一些实施例中，在第四二极管D4与控制芯片U2的ZCD引脚之间还设有过功率保护电路，该过功率保护电路用于防止所述控制芯片U2的实际功率大于其额定功率。

请参考图2，在本实用新型的一些实施例中，该过功率保护电路包括第三二极管D3、第四电阻R4、第五电阻R5、第四电容C6；第三二极管D3 正极分别连接第四二极管D4的正极、第四电阻R4一端；第三二极管D3负极分别连接第四电阻R4另一端、第五电阻R5一端、第四电容C4一端、以及控制芯片U2的ZCD引脚；第五电阻R5另一端连接第四电容C4另一端，并连接控制芯片U2的GND引脚。

如图2所示，在本实用新型的一些实施例中，控制芯片U2的FB引脚还连接有第八电容C8并接地，第八电容C8起到稳压的作用。在本实用新型的另一些实施例中，控制芯片U2的CT引脚还通过第九电容R9与控制芯片 U2的GND连接，第九电容R9能够通过改变电容值，来调整控制芯片的频率。

图2所示的交流接触器驱动电路的工作流程为：外部电源通过第二电阻 R2对第十一电容C11充电，当第十一电容C11的电压达到预设大小时，控制芯片U2启动，控制芯片U2发出方形波，方形波的输出为高电平时，电流被推挽电路放大，场效应管Q1被驱动为闭合状态，反激变压器T1的输出端没有电压输出；方形波的输出为低电平时，场效应管Q1被驱动为断开状态，反激变压器T1的输出端有电压输出。同时，控制芯片U2供电电路从反激变压器T1获得电能给出控制芯片U2，以使控制芯片U2运行。反激变压器T1 根据方形波的周期不断输出电压，从第一输出电路的电压大小为24V，经滤波后，通过第十三电阻R13对第十二电容C12进行充电，第十二电容C12 供给交流接触器，以使交流接触器吸合。第二输出电路的输出电压大小为24V，可直接供给交流接触器所在的储能系统的其他电子器件使用。

图3示出了根据本实用新型一个实施例的储能系统的结构示意图，该储能系统300包括交流接触器310，交流接触器310中包括交流接触器驱动电路320，该交流接触器驱动电路320为上述任一的交流接触器驱动电路。该交流接触器驱动电路能够将外部电源提供的直流电，如500～1000V的直流电，转换为低压直流电，如24V，并将低压直流电提供给交流接触器，以满足交流接触器吸和瞬间所需的几百瓦特的功率需求。

进一步的，储能系统完成与电网的并网作业，达到“削峰填谷”的目的。

综上所述，本实用新型的有益效果在于：利用反激变压器的特点，设计了一种大功率的反激式开关电源驱动电路，该驱动电路能够输出几百甚至上千瓦特的功率，一方面能够满足驱动大型交流接触器的吸合瞬间的功率需求；另一方面，该驱动电路能够从反激变压器的输入端获取电能，为自身的电源管理电路的控制芯片自行供电，无需额外的外部电源为其供电，显著节约电能成本，且整体结构简单，实现手段便捷。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种交流接触器驱动电路，其特征在于，包括电压输入及启动电路、电源管理电路、反激变压器、非储能式输出电路；

所述电压输入及启动电路的输入端可连接外部电源，所述电压输入及启动电路的输出端分别连接所述电源管理电路的电压输入端和所述反激变压器的电压输入端；所述电压输入及启动电路用于为所述反激变压器提供输入电压以及为所述电源管理电路的控制芯片提供启动电压；

所述反激变压器的副边输出端连接所述非储能式输出电路的输入端；所述反激变压器用于将所述输入电压转化成输出电压；

所述电源管理电路的控制输出端连接所述反激变压器的控制输入端，所述电源管理电路用于控制所述输出电压的大小；

所述电源管理电路的电压输入端连接所述反激变压器的原边输出端，以从所述反激变压器获得电能并供给所述控制芯片，使所述控制芯片保持运行；

所述非储能式输出电路的输出端可连接所述交流接触器，所述非储能式输出电路用于利用接收的所述输出电压驱动所述交流接触器，以使所述交流接触器吸合。

2.根据权利要求1所述的交流接触器驱动电路，其特征在于，所述非储能式输出电路包括第一输出电路和第二输出电路，所述非储能式输出电路的输入端包括所述第一输出电路的输入端和所述第二输出电路的输入端，所述非储能式输出电路的输出端包括所述第一输出电路的输出端和所述第二输出电路的输出端；

所述反激变压器的副边输出端包括第一副边输出端和第二副边输出端，所述反激变压器的第一副边输出端连接所述非储能式输出电路的第一输出电路的输入端，所述反激变压器的第二副边输出端连接所述非储能式输出电路的第二输出电路的输入端；

其中，所述第一输出电路的输出端可连接所述交流接触器，所述第一输出电路用于将第一输出电压供给所述交流接触器，以使所述交流接触器吸合；

所述第二输出电路的输出端可连接负载电子器件，所述第二输出电路用于将第二输出电压输出至负载电子器件。

3.根据权利要求2所述的交流接触器驱动电路，其特征在于，还包括：电压反馈电路；

所述电压反馈电路的输入端连接所述非储能式输出电路的第一输出电路的输出端，所述电压反馈电路的输出端连接所述电源管理电路的反馈电压输入端；所述电压反馈电路用于将第一输出电压反馈给所述电源管理电路，以使所述电源管理电路根据所述第一输出电压与预设输出电压的差值，调整所述反激变压器的参数以控制所述第一输出电压的大小，以使所述第一输出电压与所述预设输出电压保持一致。

4.根据权利要求3所述的交流接触器驱动电路，其特征在于，所述电压反馈电路包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十电容、隔离光耦、三角二极管；

其中，所述第九电阻的一端和所述第十电阻的另一端作为所述电压反馈电路的输入端，连接于所述非储能式输出电路的第一输出端；

所述第九电阻的一端还连接所述第八电阻一端，所述第九电阻另一端分别连接所述第十一电阻一端、所述第十电阻一端、所述三角二极管的中间引脚；

所述第十电阻另一端连接所述三角二极管的正极；所述第十一电阻另一端连接所述第十电容一端；

所述第八电阻另一端分别连接所述第七电阻一端、所述隔离光耦第一输入端；

所述第七电阻另一端分别连接所述隔离光耦第二输入端、所述第十电容另一端、所述三角二极管的负极；

所述隔离光耦第一输出端连接所述电源管理电路的反馈电压输入端，所述隔离光耦第二输出端接地。

5.根据权利要求1所述的交流接触器驱动电路，其特征在于，所述电压输入及启动电路包括：第一电容、第二电阻、第十一电容；

所述第一电容一端分别连接所述外部电源的正极、第二电阻一端、所述反激变压器的电压输入端；所述第一电容另一端连接所述外部电源的负极并接地；

所述第十一电容一端连接所述第二电阻另一端，并作为所述电压输入及启动电路的第二输出端连接所述电源管理电路的第二电压输入端；

所述第十一电容另一端作为电压输入及启动电路的第三输出端连接所述电源管理电路的第三电压输入端并接地。

6.根据权利要求1所述的交流接触器驱动电路，其特征在于，所述电源管理电路中包括开关器件驱动电路，所述开关器件驱动电路的第一、第二输入端分别作为电源管理电路的第二、第三电压输入端，并分别连接所述电压输入及启动电路的第二、第三输出端，所述开关器件驱动电路的第三输入端连接所述控制芯片的驱动脉冲输出端，所述开关器件驱动电路的输出端连接所述反激变压器的控制输入端；

所述电源管理电路的控制芯片通过控制所述开关器件驱动电路的开关器件的闭合/断开，以驱动所述交流接触器驱动电路运行。

7.根据权利要求1所述的交流接触器驱动电路，其特征在于，所述电源管理电路中还包括控制芯片供电电路，所述控制芯片供电电路的输入端连接所述反激变压器的原边输出端，输出端连接所述电源管理电路的电压输入端；

所述控制芯片供电电路用于从所述反激变压器获得电能并供给所述控制芯片，以使所述控制芯片保持运行。

8.根据权利要求7所述的交流接触器驱动电路，其特征在于，所述控制芯片供电电路包括第五电容、第六电容、第七电阻、第四二极管；

所述第七电阻一端分别连接第四二极管的正极、所述反激变压器的原边输出端，所述第七电阻另一端连接所述第五电容一端，所述第五电容另一端分别连接所述第四二极管的负极、所述第六电容一端；所述第六电容另一端接地；

所述第四二极管的负极还连接所述控制芯片的电压输入端；所述第四二极管的正极还连接所述控制芯片的零交叉检测输入端。

9.一种交流接触器，其特征在于，所述交流接触器包括权利要求1-8中任一项所述的交流接触器驱动电路。

10.一种储能系统，其特征在于，所述储能系统包括权利要求9中所述的交流接触器。

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