CN216564964U - 充放电电路和逆变器 - Google Patents

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谢伟
宋怀悠
刘华东
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周俊智
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孙康康
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    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Abstract

本实用新型公开了一种充放电电路和逆变器，包括机械式直流断路器、母线电容子电路和放电子电路；所述机械式直流断路器包括主触点和辅助触点；所述主触点串接在母线上，所述辅助触点串接在所述放电子电路中；所述放电子电路与所述母线电容子电路并联连接；当所述放电电路处于放电状态时，所述主触点断开，带动所述辅助触点闭合状态，所述母线电容子电路经由所述放电子电路放电；当所述放电电路处于充电状态时，所述主触点闭合，带动所述辅助触点断开，所述母线对所述母线电容子电路进行充电。本实用新型能够降低动作延迟、提高了效率、减少误动作、提高放电电路的可靠性。

Description

充放电电路和逆变器
技术领域
本实用新型属于逆变器技术领域，具体涉及一种充放电电路和逆变器。
背景技术
当三电平光伏逆变器退出运行进行维修时，由于母线电压较高，并联的电容模块在维修操作前首先需要放电，以免威胁到操作人员和设备的安全。
目前的放电电路中采用直流开关控制电路的通断，不仅延迟动作、效率低，而且容易发生误动作、可靠性较低。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种充放电电路和逆变器，以解决现有技术中充放电电路延迟动作、效率低，而且容易发生误动作、可靠性较低的问题。
针对上述问题，本实用新型提供了一种充放电电路，包括机械式直流断路器、母线电容子电路和放电子电路；
所述机械式直流断路器包括主触点和辅助触点；
所述主触点串接在母线上，所述辅助触点串接在所述放电子电路中；
所述放电子电路与所述母线电容子电路并联连接；
当所述放电电路处于放电状态时，所述主触点断开，带动所述辅助触点闭合状态，所述母线电容子电路经由所述放电子电路放电；
当所述放电电路处于充电状态时，所述主触点闭合，带动所述辅助触点断开，所述母线对所述母线电容子电路进行充电。
进一步地，上述所述的充放电电路中，所述母线电容子电路包括一个母线电容；
所述放电子电路包括与所述母线电容对应的放电电阻；
所述辅助触点的数目为1个。
进一步地，上述所述的充放电电路中，所述母线电容子电路包括M个母线电容；M≥2，且M为整数；
所述放电子电路包括与每个母线电容对应的放电电阻；
所述辅助触点的数目为1个。
进一步地，上述所述的充放电电路中，所述母线电容子电路包括M个母线电容；M≥2，且M为整数；
所述放电子电路包括与每个母线电容对应的放电电阻；
所述辅助触点的数目为M；
其中，一个所述辅助触点、一个所述放电电阻和一个母线电容相互并联，形成一个均压充放电单元。
进一步地，上述所述的充放电电路中，所述母线电容为电解母线电容。
进一步地，上述所述的充放电电路中，所述母线电容为薄膜电容。
进一步地，上述所述的充放电电路中，所述辅助触点为常闭辅助触点。
进一步地，上述所述的充放电电路中，所述主触点串接在所述母线的正极线路上。
进一步地，上述所述的充放电电路中，所述主触点串接在所述母线的负极线路上。
本实用新型还提供了一种逆变器，包括逆变电路和如上任一项所述的充放电电路；
所述逆变电路与所述充放电电路中的母线电容子电路并联连接。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
本实用新型的充放电电路和逆变器，通过设置具有主触点和辅助触点的机械式直流断路器，利用主触点作为母线与母线电容子电路之间的开关，辅助触点作为放电子电路的开关，利用主触点与辅助触点的互锁，实现对母线电容子电路的充放电，降低动作延迟、提高了效率、减少误动作、提高放电电路的可靠性。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地调节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可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例共同用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1为相关技术的充放电电路的拓扑结构示意图；
图2为本实用新型的充放电电路一种实施例的拓扑结构示意图；
图3为本实用新型的充放电电路另一种实施例的拓扑结构示意图；
图4为本实用新型的逆变器一种实施例的逆变器；
图5为本实用新型的逆变器另一种实施例的逆变器。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。
图1为相关技术的充放电电路的拓扑结构示意图，如图1所示，该充放电电路中每个放电电阻r与直流开关K串联后与对应的母线电容c并联，通过控制直流开关K的断开或闭合实现对母线电容c的充放电。
但是，采用直流开关K控制电路的通断的方式，不仅延迟动作、效率低，而且容易发生误动作、可靠性较低。
因此，为了解决上述技术问题，本实用新型提供了以下技术方案：
图2为本实用新型的充放电电路一种实施例的拓扑结构示意图，如图2所示，该充放电电路可以包括机械式直流断路器11、母线电容子电路13和放电子电路12。其中，所述机械式直流断路器11包括主触点QF和辅助触点。
在一个具体实现过程中，所述主触点QF串接在母线BUS上，所述辅助触点串接在所述放电子电路12中；所述放电子电路12与所述母线电容子电路13并联连接；当所述放电电路处于放电状态时，所述主触点QF断开，带动所述辅助触点闭合状态，所述母线电容子电路13经由所述放电子电路12放电；当所述放电电路处于充电状态时，所述主触点QF闭合，带动所述辅助触点断开，所述母线BUS对所述母线电容子电路13进行充电。其中，所述母线电容为电解母线电容，所述母线电容为薄膜电容。
在一个具体实现过程中，母线电容子电路13可以包括一个母线电容；所述放电子电路12可以包括与所述母线电容对应的放电电阻；所述辅助触点的数目可以为1个。
在一个具体实现过程中，母线电容子电路13包括M个母线电容；M≥2，且M为整数；所述放电子电路12包括与每个母线电容对应的放电电阻；所述辅助触点的数目为1个，记为第一辅助触点KM1。图2以M＝2为例对本实用新型的技术方案进行说明。
如图2所示，该充放电电路中，所述母线电容子电路13由第一母线电容C1、第二母线电容C2形成，所述放电子电路12由第一放电电阻R1和第二放电阻R2形成，且所述机械式直流断路器11的第一辅助触点KM1串接在第一放电电阻R1和第二放电阻R2之间，所述机械式直流断路器11的主触点QF安装在母线BUS正极线路上，第一母线电容C1、第二母线电容C2串联后，并联在三电平光伏逆变电路(Active Neutral Point Clamped，ANPC)两端。其中，所述机械式直流断路器11的辅助触点可以为常闭辅助触点。
当ANPC需要维修退出运行时，母线BUS上的所述机械式直流断路器11包括主触点QF断开，此时，所述机械式直流断路器11的第一辅助触点KM1闭合，所述放电子电路12处于导通状态，母线电容子电路13中第一母线电容C1和第二母线电容C2即可开始放电，直至放电完成方可开始维修操作；当ANPC维修完成需要并网运行时，母线BUS上所述机械式直流断路器11包括主触点QF闭合，此时，所述机械式直流断路器11的第一辅助触点KM1断开，所述放电子电路12处于断开状态，母线电容子电路13中第一母线电容C1和第二母线电容C2即可开始充电。
需要说明的是，所述机械式直流断路器11的主触点QF还可以安装在母线BUS负极线路上，本实施例不做具体限制。
在一个具体实现过程中，由于采用机械式直流断路器11，避免了采用充电接触器等电连锁接触器时，因为充电接触器出现卡和或者卡分的情况，出现无法放电的情况，提高了充放电电路的安全性。
本实施例的充放电电路，通过设置具有主触点QF和辅助触点的机械式直流断路器11，利用主触点QF作为母线BUS与母线电容子电路13之间的开关，辅助触点作为放电子电路12的开关，利用主触点QF与辅助触点的互锁，实现对母线电容子电路13的充放电，降低动作延迟、提高了效率、减少误动作、提高放电电路的可靠性。
图3为本实用新型的充放电电路另一种实施例的拓扑结构示意图，如图3所示，本实施例的充放电电路中所述母线电容子电路13包括M个母线电容；M≥2，且M为整数；所述放电子电路12包括与每个母线电容对应的放电电阻；所述辅助触点的数目为M；其中，一个所述辅助触点、一个所述放电电阻和一个母线电容相互并联，形成一个均压充放电单元。
具体地，如图3所示，本实施例以M＝2为例对本实用新型的技术方案进行说明。
如图3所示，本实施例与图2所示实施例的充放电电路的区别在于增加了一个第二辅助触点KM2，每个均压充放电单元可以在各自的放电回路上充放电。第一放电电阻R1和第二放电阻R2的阻值可以分别根据第一母线电容C1和第二母线电容C2的大小选择合适的大小。
需要说明的是，上述实施例仅为本实用新型的高位取能电路的部分示例，在此不再一一举例说明。
图4为本实用新型的逆变器一种实施例的逆变器，如图4所示，本实施例的逆变器包括逆变电路和图2所示实施例的充放电电路。
图5为本实用新型的逆变器另一种实施例的逆变器，如图5所示，本实施例的逆变器包括逆变电路和图3所示实施例的充放电电路。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
虽然本实用新型所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种充放电电路，其特征在于，包括机械式直流断路器、母线电容子电路和放电子电路；
所述机械式直流断路器包括主触点和辅助触点；
所述主触点串接在母线上，所述辅助触点串接在所述放电子电路中；
所述放电子电路与所述母线电容子电路并联连接；
当所述放电电路处于放电状态时，所述主触点断开，带动所述辅助触点闭合状态，所述母线电容子电路经由所述放电子电路放电；
当所述放电电路处于充电状态时，所述主触点闭合，带动所述辅助触点断开，所述母线对所述母线电容子电路进行充电。
2.根据权利要求1所述的充放电电路，其特征在于，所述母线电容子电路包括一个母线电容；
所述放电子电路包括与所述母线电容对应的放电电阻；
所述辅助触点的数目为1个。
3.根据权利要求1所述的充放电电路，其特征在于，所述母线电容子电路包括M个母线电容；M≥2，且M为整数；
所述放电子电路包括与每个母线电容对应的放电电阻；
所述辅助触点的数目为1个。
4.根据权利要求1所述的充放电电路，其特征在于，所述母线电容子电路包括M个母线电容；M≥2，且M为整数；
所述放电子电路包括与每个母线电容对应的放电电阻；
所述辅助触点的数目为M；
其中，一个所述辅助触点、一个所述放电电阻和一个母线电容相互并联，形成一个均压充放电单元。
5.根据权利要求1-4任一项所述的充放电电路，其特征在于，所述母线电容为电解母线电容。
6.根据权利要求1-4任一项所述的充放电电路，其特征在于，所述母线电容为薄膜电容。
7.根据权利要求1-4任一项所述的充放电电路，其特征在于，所述辅助触点为常闭辅助触点。
8.根据权利要求1-4任一项所述的充放电电路，其特征在于，所述主触点串接在所述母线的正极线路上。
9.根据权利要求1-4任一项所述的充放电电路，其特征在于，所述主触点串接在所述母线的负极线路上。
10.一种逆变器，其特征在于，包括逆变电路和如权利要求1-9任一项所述的充放电电路；
所述逆变电路与所述充放电电路中的母线电容子电路并联连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115764961A (zh) * 2023-01-10 2023-03-07 江苏中天科技股份有限公司 一种储能系统及中点电位平衡控制方法、装置

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