CN219247480U - 供电电路以及储能逆变器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种供电电路以及储能逆变器，供电电路用于与交流电的两个交流输入端连接，供电电路包括尖峰削弱电路以及功率因数校正电路，尖峰削弱电路用于与其中一个交流输入端连接；功率因数校正电路与尖峰削弱电路的输出端以及另一交流输入端连接；在供电电路的启动阶段，利用尖峰削弱电路控制供电电路的工作状态，可以削弱功率因数校正电路在启动阶段产生的冲击电流，从而可以减小供电电路内的电子元器件所承受的电流应力，以对供电电路中的电子元器件进行保护，延长供电电路的使用寿命；并且，由于可以减小供电电路内电子元器件所承受的电流应力，从而可以选用电流应力耐受更低的电子元器件，降低成本。

Description

供电电路以及储能逆变器

技术领域

本申请涉及逆变器的领域，具体而言，涉及一种供电电路以及储能逆变器。

背景技术

在相关的技术领域中，为了更好的应对家庭停电，越来越多的家庭开始使用储能逆变器，随着用户的需求逐步提高，储能逆变器的电路功率容量逐渐增大，在充电开始时，容易产生较大的冲击能量损坏储能逆变器的内部电子元器件，从而影响储能逆变器的使用寿命。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种供电电路以及储能逆变器，能够削弱供电电路在充电启动阶段产生的冲击电流，以保护内部电子元器件，延长储能逆变器的使用寿命。

第一方面，本申请实施例提供了一种供电电路，供电电路用于与交流电的两个交流输入端连接，供电电路包括尖峰削弱电路以及功率因数校正电路，尖峰削弱电路用于与其中一个交流输入端连接；功率因数校正电路与尖峰削弱电路的输出端以及另一交流输入端连接；其中，尖峰削弱电路用于控制供电电路的工作状态，以削弱功率因数校正电路在启动阶段产生的冲击电流。

基于上述实施例，在供电电路的启动阶段，利用尖峰削弱电路的多次启闭，以控制供电电路的工作状态，可以削弱功率因数校正电路在启动阶段产生的冲击电流，从而可以减小供电电路内的电子元器件所承受的电流应力，以对供电电路中的电子元器件进行保护，防止电子元器件损坏，进而可以在保证供电电路功能的前提下，延长供电电路的使用寿命；并且，由于可以减小供电电路内电子元器件所承受的电流应力，从而可以选用电流应力耐受更低的电子元器件，进而可以在保证供电电路功能的前提下，降低供电电路的制作成本。

第二方面，本申请实施例还提供了一种储能逆变器，包括壳体、电路板以及供电电路，电路板设置于壳体内；供电电路设置于电路板上。

基于上述实施例在储能逆变器与市电接通时，通过供电电路可以将市电转化为直流电为储能电池充电，或直接为直流用电器供电，以延长储能逆变器的使用寿命，并可以降低储能逆变器的制作成本。

基于本申请的一种供电电路，供电电路用于与交流电的两个交流输入端连接，供电电路包括尖峰削弱电路以及功率因数校正电路，尖峰削弱电路用于与其中一个交流输入端连接；功率因数校正电路与尖峰削弱电路的输出端以及另一交流输入端连接；其中，尖峰削弱电路用于控制供电电路的工作状态，以削弱功率因数校正电路在启动阶段产生的冲击电流；在供电电路的启动阶段，利用尖峰削弱电路的多次启闭，可以削弱功率因数校正电路在启动阶段产生的冲击电流，从而可以减小供电电路内的电子元器件所承受的电流应力，以对供电电路中的电子元器件进行保护，防止电子元器件损坏，进而可以在保证供电电路功能的前提下，延长供电电路的使用寿命；并且，由于可以减小供电电路内电子元器件所承受的电流应力，从而可以选用电流应力耐受更低的电子元器件，进而可以在保证供电电路功能的前提下，降低充电电路的制作成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为相关技术中的波形图；

图2为本申请一种实施例中的供电电路的框架示意图；

图3为本申请一种实施例中的波形图；

图4为本申请一种实施例中的尖峰削弱电路的结构示意图；

图5为本申请一种实施例中的供电电路的结构示意图；

图6为本申请一种实施例中的储能逆变器的结构示意图。

附图标记：1、供电电路；1A、交流输入端；11、尖峰削弱电路；K1、开关元件；K1A、开关输入端；K1B、开关输出端；K1C、开关受控端；R1、限流电阻；12、功率因数校正电路；L1、升压电感；121、桥式整流电路；1211、第一桥臂单元；Q1、第一整流部件；Q2、第二整流部件；1212、第二桥臂单元；QC、第三整流部件；Q4、第四整流部件；C1、电容；F1、熔断器；2、储能逆变器；21、壳体；22、电路板；23、储能电池。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在相关技术的中，随着储能逆变器的电路功率容量逐渐增加，在储能逆变器的充电启动阶段，充电开关直接关闭，容易在电路上产生冲击电流，从而损坏电路中的电子元器件，以影响储能逆变器的使用寿命。如图1所示，横坐标表示时间，1-1表示交流电波形图，1-2表示充电开关启闭状态的波形图(0表示断开，1表示闭合)，1-3表示电路上的电流波形图，1-4表示电路的输出电压波形图，可以看出0-0.2s的时间段内，为电路的小功率输入过程，在0.2s时，充电开关闭合，1-3中出现一个冲击电流，从而存在有损坏电路中电子元器件的可能性，以影响储能逆变器的使用寿命。

为了解决上述技术问题，请参照图2和图3，本申请的第一方面提出了一种供电电路1，供电电路1用于与交流电的两个交流输入端1A连接，供电电路1包括尖峰削弱电路11以及功率因数校正电路12，尖峰削弱电路11用于与其中一个交流输入端1A连接；功率因数校正电路12与尖峰削弱电路11的输出端以及另一交流输入端1A连接；其中，尖峰削弱电路11用于控制所述供电电路1的工作状态，以削弱功率因数校正电路12在启动阶段产生的冲击电流。

供电电路1用于将市电转化为直流电，为直流用电设备供电。在一种具体的实施例中，供电电路1可以设置于储能逆变器2中，以使得供电电路1可以将市电转化为直流电为直流用电器供电，或利用直流电为储能逆变器2的储能电池23供电，以便于在市电停电时，能够利用储能电池23储存的电能，通过直流转交流电路转化为交流电为交流用电器供电，或直接对直流用电器供电。

尖峰削弱电路11用于控制供电电路1的工作状态。在一种具体的实施例中，尖峰削弱电路11能够在供电电路1的启动阶段多次启闭，从而控制供电电路1的多次启闭，改变供电电路1的工作状态，以削弱功率因数校正电路12在启动阶段产生的冲击电流，从而可以减小供电电路1内的电子元器件所承受的电流应力，以对供电电路1中的电子元器件进行保护，防止电子元器件损坏，进而延长供电电路1的使用寿命；并且，由于可以减小供电电路1内电子元器件所承受的电流应力，从而可以选用电流应力耐受更低的电子元器件，进而可以在保证供电电路1功能的前提下，降低供电电路1的制作成本。可以理解的是，尖峰削弱电路11可以与两个交流输入端1A中的火线端连接，也可以与两个交流输入端1A中的零线端连接，在本申请中对此不做限制。

功率因数校正电路12用于将交流电转化为直流电，并对直流电进行功率因数校正，从而提高供电电路1的效率。

在本申请实施例中，在供电电路1的启动阶段，利用尖峰削弱电路11的多次启闭，可以将功率因数校正电路12在启动阶段产生的冲击电流，削弱为多个小冲击电流，从而可以减小供电电路1内的电子元器件所承受的电流应力，以对供电电路1中的电子元器件进行保护，防止电子元器件损坏，进而可以在保证供电电路1功能的前提下，延长供电电路1的使用寿命；并且，由于可以减小供电电路1内电子元器件所承受的电流应力，从而可以选用电流应力耐受更低的电子元器件，进而可以在保证供电电路1功能的前提下，降低供电电路1的制作成本。

请参照图2和图3，在一种具体的实施例中，通过尖峰削弱电路11可以在供电电路1的启动阶段进行三次启闭，以削弱功率因数校正电路12在启动阶段产生的冲击电流，以对供电电路1中的电子元器件进行保护，从而延长供电电路1的使用寿命。具体的，供电电路1直接启动所产生的冲击电流为第一冲击电流(请参照图1)，供电电路1经尖峰削弱电路11削弱启动所产生的冲击电流为第二冲击电流(请参照图3)，尖峰削弱电路11在供电电路1的启动阶段进行三次启闭后，可以形成三个第二冲击电流，且每一第二冲击电流均小于第一冲击电流，进而可以对供电电路1中的电子元器件提供保护，延长供电电路1的使用寿命。在其他实施例中，启动阶段尖峰削弱电路11的启闭次数可以根据实际需求适应性调整，能够对供电电路1中的电子元器件提供保护即可。

请参照图2和图4，在一种具体的实施例中，尖峰削弱电路11包括开关元件K1以及限流电阻R1，开关元件K1具有开关受控端K1C、开关输入端K1A以及开关输出端K1B，开关输入端K1A与其中一个交流输入端1A连接，开关输出端K1B与功率因数校正电路12连接，开关受控端K1C与外部的控制元件连接，外部的控制元件可以为控制器，通过控制器向开关受控端K1C发送控制信号，以控制开关元件K1的启闭；限流电阻R1一端与开关输入端K1A连接，另一端与开关输出端K1B连接；在供电电路1的启动阶段，通过外部的控制元件向开关受控端K1C发送连续的控制信号，以控制开关元件K1多次导通和多次关断，从而削弱功率因数校正电路12在启动阶段产生的冲击电流，进而可以对供电电路1中的电子元器件进行保护，从而延长供电电路1的使用寿命。其中，限流电阻R1的阻值可以位于5Ω至100Ω之间，限流电阻R1的具体数值可以根据供电电路1的输出功率以及供电电路1的内部其他电子元器件的规格选用；开关元件K1可以为场效应管、三极管或电磁继电器中的至少一种。

请参照图5，在一种具体的实施例中，开关元件K1可以为一个电磁继电器，电磁继电器包括衔铁以及电磁铁，衔铁一端为开关输入端K1A，另一端为开关输出端K1B；电磁铁一端为开关受控端K1C，另一端接地；其中，开关受控端K1C能够控制电磁铁产生磁场以吸附衔铁，使得电磁继电器接通，在开关受控端K1C没有接收到外部的控制元件发送的控制信号时，电磁继电器断开。通过外部的控制元件控制电磁继电器的接通，使得限流电阻R1被短路，从而使得交流电直接进入功率因数校正电路12，而在电磁继电器断开时，交流电经由限流电阻R1进入功率因数校正电路12；外部的控制元件多次控制电磁继电器的接通与断开，从而削弱功率因数校正电路12启动阶段产生的冲击电流，以对供电电路1中的其他电子元器件进行保护，进而延长供电电路1的使用寿命。

可以理解的是，开关元件K1还可以为场效应管，例如PMOS管(Positive channelMetal Oxide Semiconductor，P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管)，PMOS管的漏极为开关输入端K1A，PMOS管的源极为开关输出端K1B，PMOS管的栅极为开关受控端K1C，通过外部的控制元件控制PMOS管的漏极与源极之间的导通与关断，并重复多次，也可以实现对启动阶段中功率因数校正电路12所产生的冲击电流的削弱，从而延长供电电路1的使用寿命。当然，开关元件K1还可以为NMOS管(Negative channel Metal Oxide Semiconductor，N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管)，此处不再赘述。

此外，开关元件K1还可以为三极管，例如NPN型三极管，NPN型三极管的集电极为开关输入端K1A，NPN型三极管的发射极为开关输出端K1B，NPN型三极管的基级为开关受控端K1C，通过外部的控制元件同样可以控制PMOS管的集电极与发射极之间的导通与关断，并重复多次，同样可以实现对启动阶段中功率因数校正电路12所产生的冲击电流的削弱，从而延长供电电路1的使用寿命。当然，开关元件K1还可以为PNP型三极管，此处不再赘述。

请参照图5，在一种具体的实施例中，供电电路1还包括熔断器F1，尖峰削弱电路11通过熔断器F1与其中一个交流输入端1A连接，例如，尖峰削弱电路11可以通过熔断器F1与两个交流输入端1A中的火线端连接，或尖峰削弱电路11也可以通过熔断器F1与两个交流输入端1A中的零线端连接，在本申请实施例中对此不做具体限制。在本申请实施例中，熔断器F1可以为保险管，可以利用保险管具有熔点低、电阻率高及熔断速度快的特点，在供电电路1发生过载或短路故障时，熔丝熔断，以将电路切断，从而起到保护供电电路1的作用。再者，由于尖峰削弱电路11中的开关元件K1可以削弱功率因数校正电路12在启动阶段所产生的冲击电流，从而可以防止冲击电流使得熔丝管中的熔丝熔断，从而可以使得熔丝管仅在供电电路1发生过载或短路故障时熔断，以降低熔丝管的更换次数，降低供电电路1的维护成本；在其他实施例中，熔断器F1还可以为其他形式，此处不做限制。

请参照图5，在一种具体的实施例中，功率因数校正电路12包括升压电感L1、桥式整流电路121以及多个并联的电容C1，升压电感L1与尖峰削弱电路11的输出端连接；桥式整流电路121通过升压电感L1与尖峰削弱电路11连接，并与另一个交流输入端1A连接；多个电容C1的其中一个并联端与桥式整流电路121的其中一个输出端连接，另一个并联端与桥式整流电路121的另一个输出端连接并接地。其中，升压电感L1用于升压，以提高供电电路1的功率，桥式整流电路121用于将交流电转化为直流电，多个并联的电容C1可以增加供电电路1的功率容量，以满足供电电路1高功率的使用需求，并且可以利用并联的电容C1对输出的直流电进行功率因数校正，从而减少线路损耗，进而可以改善供电电路1的供电质量。

请参照图5，在一种具体的实施例中，功率因数校正电路12可以包括三个电容C1，每一电容C1均为电解电容，利用电解电容在单位体积的电容量非常大，比其它种类的电容大几十到数百倍，并且额定的容量可以做到非常大，可以轻易做到几万μf甚至几f，从而可以进一步提高供电电路1的功率容量，以满足高功率的使用需求。在其他实施例中，功率因数校正电路12中电容C1的数量，可以根据设计需求进行适配，以满足不同的客户群体。

请参照图5，在一种具体的实施例中，桥式整流电路121包括第一桥臂单元1211和第二桥臂单元1212，第一桥臂单元1211包括同向串联的第一整流部件Q1以及第二整流部件Q2，第二桥臂单元1212包括同向串联的第三整流部件QC以及第四整流部件Q4，第一整流部件Q1、第二整流部件Q2、第三整流部件QC以及第四整流部件Q4分别与外部的控制单元连接。其中，第一整流部件Q1、第二整流部件Q2、第三整流部件QC以及第四整流部件Q4可以为二极管或MOS管，可以根据供电电路1的使用需求，进行适应性调整，在本申请实施例中，对第一整流部件Q1、第二整流部件Q2、第三整流部件QC以及第四整流部件Q4的具体形式不做限制。

第二方面，请参照图6，本申请实施例还提供了一种储能逆变器2，包括壳体21、电路板22、供电电路1以及储能电池23，电路板22设置于壳体21内；供电电路1设置于电路板22上，在储能逆变器2与市电接通时，通过供电电路1可以将市电转化为直流电为储能电池23充电，或直接为直流用电器供电，以延长储能逆变器2的使用寿命，并可以降低储能逆变器2的制作成本，其中，壳体21可以为塑料材质，以减轻储能逆变器2的重量，电路板22与壳体21连接，连接方式可以但不限于为螺接、卡接或胶接，供电电路1可以同时蚀刻工艺形成于电路板22上，以便于储能逆变器2的批量生产。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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申请和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本申请的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种供电电路，其特征在于，所述供电电路用于与交流电的两个交流输入端连接，所述供电电路包括：

尖峰削弱电路，用于与其中一个所述交流输入端连接；

功率因数校正电路，与所述尖峰削弱电路的输出端以及另一所述交流输入端连接；

其中，所述尖峰削弱电路用于控制所述供电电路的工作状态，以削弱所述功率因数校正电路在启动阶段产生的冲击电流。

2.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述尖峰削弱电路包括：

开关元件，具有开关受控端、开关输入端以及开关输出端，所述开关输入端与其中一个所述交流输入端连接，所述开关输出端与所述功率因数校正电路连接，所述开关受控端与外部的控制元件连接；

限流电阻，一端与所述开关输入端连接，另一端与所述开关输出端连接。

3.如权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述开关元件包括场效应管、三极管或电磁继电器中的至少一种。

4.如权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述限流电阻的阻值位于5Ω至100Ω之间。

5.如权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述开关元件为电磁继电器，所述电磁继电器包括：

衔铁，一端为所述开关输入端，另一端为所述开关输出端；

电磁铁，一端为所述开关受控端，另一端接地；

其中，所述开关受控端能够控制所述电磁铁产生磁场以吸附所述衔铁，使得所述电磁继电器接通。

6.如权利要求1所述的供电电路，其特征在于，还包括：

熔断器，所述尖峰削弱电路通过所述熔断器与其中一个所述交流输入端连接。

7.如权利要求1-6任一项所述的供电电路，其特征在于，所述功率因数校正电路包括：

升压电感，与所述尖峰削弱电路的输出端连接；

桥式整流电路，通过所述升压电感与所述尖峰削弱电路的输出端连接，并与另一个所述交流输入端连接；

多个并联的电容，多个所述电容的其中一个并联端与所述桥式整流电路的其中一个输出端连接，另一个并联端与所述桥式整流电路的另一个输出端连接并接地。

8.如权利要求7所述的供电电路，其特征在于，所述功率因数校正电路包括三个所述电容，每一所述电容均为电解电容。

9.如权利要求7所述的供电电路，其特征在于，所述桥式整流电路包括第一桥臂单元和第二桥臂单元，所述第一桥臂单元包括同向串联的第一整流部件以及第二整流部件，所述第二桥臂单元包括同向串联的第三整流部件以及第四整流部件，所述第一整流部件、所述第二整流部件、所述第三整流部件以及所述第四整流部件分别与控制单元连接。

10.一种储能逆变器，其特征在于，包括：

壳体；

电路板，设置于所述壳体内；

如权利要求1-9任一项所述的供电电路，设置于所述电路板上。

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