CN217849238U - 一种电源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电源系统，包括：整流电路、电压变换电路和控制器；整流电路的输入端用于连接交流取电端子，整流电路的输出端用于连接电压变换电路的输入端；整流电路，用于将交流电转换为直流电；整流电路包括可控开关管；电压变换电路的输入端还用于连接直流取电端子；电压变换电路至少包括可控开关管；控制器控制整流电路中的可控开关管动作进行整流，还用于控制电压变换电路中的可控开关管动作进行电压变换。直流取电和交流取电共用一套电压变换电路，节省硬件电路，减少电源系统所占的电路面积，降低电路成本。由于设置交流取电和直流取电，从而保证给负载不间断地供电，不影响负载的正常工作。

Description

一种电源系统

技术领域

本实用新型涉及辅助电源取电技术领域，具体涉及一种电源系统。

背景技术

在光伏系统或者储能系统中，一般都需要设置辅助电源，用于给系统的控制电路提供电源，即提供低压直流电。

辅助电源的来源可以为交流电，也可以为直流电，既可以交流取电又可以直流取电。目前交流取电和直流取电采用的方案为，分别对交流取电和直流取电设置单独的开关电源。

以上介绍的两种取电方式可以保证在其中某路电源的输入掉电后，仍能不间断维持辅助电源输出，确保后级电路和负载的可靠运行，但是，多套开关电源的设置造成硬件成本较高，而且占用空间也较大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种电源系统，能够节省电路所占的空间，降低硬件成本。

为解决上述问题，本实用新型提供一种电源系统，包括：整流电路、电压变换电路和控制器；

整流电路的输入端用于连接交流取电端子，整流电路的输出端用于连接电压变换电路的输入端；

整流电路，用于将交流电转换为直流电；

整流电路包括可控开关管；

电压变换电路的输入端还用于连接直流取电端子；

电压变换电路至少包括可控开关管；

控制器，用于控制整流电路中的可控开关管动作进行整流，还用于控制电压变换电路中的可控开关管动作进行电压变换。

优选地，还包括：第一二极管；

第一二极管的阳极和阴极分别连接整流电路的正输出端和电压变换电路的正输入端。

优选地，还包括：第二二极管；

第二二极管的阳极和阴极分别连接直流取电端子的正端和电压变换电路的正输入端。

优选地，还包括：连接在整流电路的正输出端和负输出端之间的滤波电容。

优选地，还包括：电压采样电路；

电压采样电路用于连接电压变换电路的输入端，用于检测电压变换电路输入端的直流电压；

控制器，用于在直流电压小于预设阈值时，控制整流电路中的可控开关管动作，整流电路输出直流电；在直流电压大于等于预设阈值时，控制整流电路停止工作。

优选地，电压变换电路为隔离电压变换电路。

优选地，整流电路的输入端用于连接三相交流电，整流电路为以下任意一种：

两相全桥整流电路、三相全桥整流电路、两相半桥整流电路或三相半桥整流电路。

优选地，整流电路为变频器内部的整流电路。

优选地，直流取电端子用于连接直流母线，直流母线为光伏系统的直流母线或储能系统的直流母线。

优选地，电压变换电路的输出电压作为辅助电源的输出电压，用于为光伏系统或储能系统中的控制电路供电。

由此可见，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供的电源系统，直流取电和交流取电共用一套电压变换电路，而不是设置独立的两路电压变换电路，因此，可以节省硬件电路，减少电源系统所占的电路面积，而且降低电路成本。由于设置交流取电和直流取电，因此，可以在直流取电端子没有电源时，采用交流取电作为辅助电源的来源，为负载供电。可以在交流取电端子没有电源时，采用直流取电来作为辅助电源的来源，为负载供电，从而保证负载不间断地供电，不影响负载的工作。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种电源系统的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种电源系统的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的又一种电源系统的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型实施例作进一步详细的说明。

参见图1，该图为本实用新型实施例提供的一种电源系统的示意图。

本实用新型实施例提供的电源系统，包括：整流电路100、电压变换电路200和控制器300；

整流电路100的输入端用于连接交流取电端子AC，整流电路100的输出端用于连接电压变换电路200的输入端；

整流电路100，用于将交流电转换为直流电；

整流电路100包括可控开关管；即整流电路100为可控整流电路，不是仅包括二极管的不控整流电路，本实用新型实施例不具体限定整流电路100的具体拓扑，整流电路100也可以既包括二极管又包括可控开关管，保证整流电路100的输出电压可调即可。例如，控制器300可以调整发送给整流电路100中可控开关管的栅极的驱动信号的占空比或者频率，从而调节整流电路100的输出电压。由于整流电路100的输出电压可调，因此，可以适用于后级的电压变换电路200的输入电压范围较小，即较窄输入电压范围，该整流电路100可以实现较高的电压调整率，从而使整流电路100的输出电压更加稳定，可以与其他电压等级的直流取电进行并联，从而降低整体电源系统的成本。

一种可能的实现方法，例如，整流电路的输入端用于连接三相交流电，整流电路可以采用两相全桥整流电路。

电压变换电路200的输入端还用于连接直流取电端子DC；

电压变换电路200至少包括可控开关管；

本实用新型实施例提供的电压变换电路200可以为隔离电压变换电路，即包括变压器，例如可以为正激电路或反激电路，不对其具体拓扑进行限定。另外也可以为非隔离电压变换电路，例如可以为升压电路(Boost电路)也可以为降压电路(Buck电路)。

控制器300，用于控制整流电路100中的可控开关管动作进行整流，一种可能的实现方式，控制器300还用于控制电压变换电路200中的可控开关管动作进行电压变换。另外，电压变换电路200中的可控开关管还可以利用其他控制器件来进行控制，本申请实施例不做具体限定。

本实用新型实施例提供的电源系统，直流取电和交流取电共用一套电压变换电路，而不是设置独立的两路电压变换电路，因此，可以节省硬件电路，减少电源系统所占的电路面积，而且降低电路成本。由于设置交流取电和直流取电，因此，可以在直流取电端子没有电源时，采用交流取电作为辅助电源的来源，为负载供电。可以在交流取电端子没有电源时，采用直流取电来作为辅助电源的来源，为负载供电，从而保证负载不间断地供电，不影响负载的工作。

另外，图1所示的电源系统还包括滤波电容，第一滤波电容连接在整流电路100的输出端，即C1连接在整流电路100的正输出端和负输出端之间的滤波电容。第二滤波电容C2连接在电压变换电路的输出端。

下面结合图2和图3介绍本申请实施例提供的电源系统的工作原理。

参见图2，该图为本实用新型实施例提供的另一种电源系统的示意图。

图2中以电压转换电路200为隔离电压转换电路为例进行介绍。即包括可控开关管和变压器，可以实现电压变换的同时实现前后级电源系统的安规隔离，避免前端的高压干扰信号传递至负载端。

本实施例提供的电源系统，还包括：电压采样电路400；

电压采样电路400用于连接电压变换电路200的输入端，用于检测电压变换电路200输入端的直流电压；

参见图3，该图为本实用新型实施例提供的又一种电源系统的示意图。

本申请实施例提供的电源系统还包括：第一二极管D1；

第一二极管D1的阳极和阴极分别连接整流电路100的正输出端和电压变换电路200的正输入端。

另外，本申请实施例提供的电源系统，还包括：第二二极管D2；

第二二极管D2的阳极和阴极分别连接直流取电端子DC的正端和电压变换电路200的正输入端。图3相比图2增加了D1和D2。

控制器300，用于在直流电压小于预设阈值时，控制整流电路100中的可控开关管动作，整流电路100输出直流电；在直流电压大于等于预设阈值时，控制整流电路100停止工作。

本申请实施例提供的电源系统，利用控制器300控制整流电路100中的可控开关管是否工作来实现交流取电的控制。当直流母线的电压较低时，可以采用交流取电，当直流母线的电压较高时，可以采用直流取电。当利用交流取电时，整流电路100的输出电流经过第一二极管D1到达电压变换电路200的输入端，但是由于第二二极管D2与第一二极管D1对顶设置，所以直流取电端子DC不会给电压变换电路200供电。

当直流取电端子DC给电压变换电路200供电时，同理，由于D1的设置，交流取电端子AC也不会给电压变换电路200供电。另外，控制器300可以控制整流电路100停止工作，进而AC与电压变换电路200之间的通路被切断，即控制器300对整流电路100内的可控开关管进行封波。

为了节省成本，整流电路可以共用现有电源系统中已经存在的整流电路，不必单独设置整流电路，例如，整流电路为变频器内部的整流电路。

另外，本申请实施例提供的电压系统，不具体限定应用场景，适用于任何需要提供低压直流电的场景。例如应用在辅助电源的取电场景，具体可以应用在光伏发电领域，也可以应用于储能系统，也可以应用于光储系统。一种可能的情况，直流取电端子用于连接直流母线，直流母线为光伏系统的直流母线或储能系统的直流母线。电压变换电路的输出电压作为辅助电源的输出电压，用于为光伏系统或储能系统中的控制电路供电。

本申请实施例不具体限定交流取电和直流取电的路数，以上实施例中均是以一路直流取电和一路交流取电为例进行的介绍，另外，可以包括多路交流取电，也可以包括多路直流取电。当取电的路数增加时，也可以多路共用一套电压转换电路，即不用每路均设置一套电压转换电路，从而更大力度地节省电路布局，节省所占尺寸，提高整体集成度，降低硬件成本。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电源系统，其特征在于，包括：整流电路、电压变换电路和控制器；

所述整流电路的输入端用于连接交流取电端子，所述整流电路的输出端用于连接所述电压变换电路的输入端；

所述整流电路，用于将交流电转换为直流电；

所述整流电路包括可控开关管；

所述电压变换电路的输入端还用于连接直流取电端子；

所述电压变换电路至少包括可控开关管；

所述控制器，用于控制所述整流电路中的可控开关管动作进行整流，还用于控制所述电压变换电路中的可控开关管动作进行电压变换。

2.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，还包括：第一二极管；

所述第一二极管的阳极和阴极分别连接所述整流电路的正输出端和所述电压变换电路的正输入端。

3.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，还包括：第二二极管；

所述第二二极管的阳极和阴极分别连接所述直流取电端子的正端和所述电压变换电路的正输入端。

4.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，还包括：连接在所述整流电路的正输出端和负输出端之间的滤波电容。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电源系统，其特征在于，还包括：电压采样电路；

所述电压采样电路用于连接所述电压变换电路的输入端，用于检测所述电压变换电路输入端的直流电压；

所述控制器，用于在所述直流电压小于预设阈值时，控制所述整流电路中的可控开关管动作，所述整流电路输出直流电；在所述直流电压大于等于所述预设阈值时，控制所述整流电路停止工作。

6.根据权利要求1-4任一项所述的电源系统，其特征在于，所述电压变换电路为隔离电压变换电路。

7.根据权利要求1-4任一项所述的电源系统，其特征在于，所述整流电路的输入端用于连接三相交流电，所述整流电路为以下任意一种：

两相全桥整流电路、三相全桥整流电路、两相半桥整流电路或三相半桥整流电路。

8.根据权利要求7所述的电源系统，其特征在于，所述整流电路为变频器内部的整流电路。

9.根据权利要求1-4任一项所述的电源系统，其特征在于，所述直流取电端子用于连接直流母线，所述直流母线为光伏系统的直流母线或储能系统的直流母线。

10.根据权利要求9所述的电源系统，其特征在于，所述电压变换电路的输出电压作为辅助电源的输出电压，用于为光伏系统或储能系统中的控制电路供电。

Images