CN108899989B - 一种交直流自动切换供电*** - Google Patents

一种交直流自动切换供电*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种交直流自动切换供电***，其特征在于：包括与外界三相交流电源连接的三相二相变换电路，还包括依次连接在三相二相变换电路二相电路端的第一电阻，IGBT开关电路和三相整流电路，还包括连接至三相整流电路的光伏电池板输入连接线，所述光伏电池板输入连接线另一端连接外部光伏电池板电源输出端，还包括电压检测电路和MCU模块，电压检测电路连接至光伏电池板输入连接线上，还包括与第一电阻并联的用于给外界水泵电机供电的继电器，本发明的交直流自动切换***实现了光伏扬水***的交直流自动切换功能，且与用交流接触器控制交流电源输入的方式相比，简化了***方案，提高了可靠性，降低了成本。

Description

一种交直流自动切换供电***
技术领域
本发明涉及于供电电路技术领域，特别涉及一种交直流自动切换供电***。
背景技术
针对光伏扬水***，在光照条件充足时，充分利用太阳能进行抽水蓄水，在光照条件较弱时，利用电网电源驱动光伏水泵逆变器，以往的光伏扬水***中，通常是由一台光伏水泵逆变器、直流断路器、交流断路器、手动转换开关、端子排、电气柜等组成，如图2所示，这种结构需要手动切换开关，而光伏扬水***电气柜与光伏电池板安装位置通常远离用户的居住地，这给用户操作带来了不便。
针对上述问题，还有一种电网切换电路，如图3所示，但这种方案第一需要增加交流接触器，***成本明显增加；第二，需要单独增加一路220V～交流电源来驱动交流接触器线圈，***的接线复杂，而交流接触器线圈对驱动电压有一定的要求，当220V～电源不稳定时，容易烧接触器线圈，因此该方案不适合用于电网不稳定的地区。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种方案简单，可靠性高，且能实现交直流自动切换的一种交直流自动切换供电***。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种交直流自动切换供电***，包括与外界三相交流电源连接的三相二相变换电路，还包括依次连接在三相二相变换电路二相电路端的第一电阻，IGBT开关电路和三相整流电路，还包括驱动IGBT开关电路做开关操作的门极驱动电路，还包括连接至三相整流电路的光伏电池板输入连接线，所述光伏电池板输入连接线另一端连接外部光伏电池板电源输出端，还包括电压检测电路和MCU模块，电压检测电路连接至光伏电池板输入连接线上，所述MCU模块分别与IGBT开关电路和电压检测电路连接，还包括与第一电阻并联的用于给外界水泵电机供电的继电器和对继电器开闭进行控制的继电器线圈控制电路；
还包括安装在三相整流电路输入端的第一滤波电路和安装在辅助电源输入端的第二滤波电路，所述第一滤波电路包括串联的第一电容和第二电容与串联的第二电阻和第三电阻，所述串联的第一电容和第二电容与串联的第二电阻和第三电阻并联，所述第二滤波电路包括串联的第三电容和第四电容与串联的第四电阻和第五电阻，所述串联的第三电容和第四电容与串联的第三电阻和第四电阻并联。
进一步的是：还包括用于给MCU模块和门极驱动电路供电的辅助电源，所述辅助电源的正极输入端分别连接至第一电阻的输出端和IGBT开关电路的输出端，所述辅助电源的负极输入端接地。
进一步的是：还包括连接在光伏电池板输入连接线的第一二极管，使得电流只能经光伏电路板流至三相整流电路；还包括连接在第一电阻和辅助电源之间的第二二极管，使得电流只能经第一电阻流至辅助电源；括连接在IGBT开关电路输出端和辅助电源之间的第三二极管，使得电流只能经IGBT开关电路流至辅助电源。
进一步的是：还包括无线控制终端，所述无线控制终端和MCU模块连接。
本发明的有益效果是：本发明的交直流自动切换***实现了光伏扬水***的交直流自动切换功能，且与用交流接触器控制交流电源输入的方式相比，简化了***方案，提高了可靠性，降低了成本；同时由于无线控制终端的设置可以实现远距离或者近距离的供电切换操作，使得操作者使用更方便。
附图说明
图1为一种交直流自动切换供电***示意图。
图2为第一种现有结构电路示意图。
图3为第二种现有结构电路示意图。
图中标记为：第一电阻1、IGBT开关电路2、门极驱动电路3、电压检测电路4、MCU模块5、继电器6、第一电容7、第二电容8、第二电阻9、第三电阻10、辅助电源11、第三电容12、第四电容13、第四电阻14、第五电阻15、第一二极管16、第二二极管17、第三二极管18。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1所示的一种交直流自动切换供电***，包括与外界三相交流电源连接的三相二相变换电路，还包括依次连接在三相二相变换电路二相电路端的第一电阻1，IGBT开关电路2和三相整流电路，还包括驱动IGBT开关电路2做开关操作的门极驱动电路3，还包括连接至三相整流电路的光伏电池板输入连接线，所述光伏电池板输入连接线另一端连接外部光伏电池板电源输出端，还包括电压检测电路4和MCU模块5，电压检测电路4连接至光伏电池板输入连接线上，所述MCU模块5分别与IGBT开关电路2和电压检测电路4连接，还包括与第一电阻1并联的用于给外界水泵电机供电的继电器6和对继电器6开闭进行控制的继电器6线圈控制电路，还包括安装在三相整流电路输入端的第一滤波电路，所述第一滤波电路包括串联的第一电容7和第二电容8与串联的第二电阻9和第三电阻10，所述串联的第一电容7和第二电容8与串联的第二电阻9和第三电阻10并联。
在具体使用时，当光伏电池板电压PV+PV-和外界三相交流电源RST同时接入光伏逆变器后，逆变器的电压检测电路4不停检测光伏电池板电压PV+PV-并驱动水泵电机运行，当光伏电池板PV+PV-电压≤300VDC时，MCU模块5判断此时光照条件不足，停止水泵电机运行，延时30S时间后打开IGBT开关电路2，通过外界的三相交流电源RST和第一电阻1对第一电容7和第二电容8充电，当电容检测电路检测到第一电容7和第二电容8两端电压≥300VDC后延时3S，由继电器6线圈控制电路闭合继电器6,开始运行水泵电机；
30MIN后电压检测电路4检测到光伏电池板电压PV+PV-大于300VDC，先停止水泵电机运行，再断开继电器6，再断开IGBT开关电路2，三相交流电源不再对逆变器的母线电容即第一电容7和第二电容8提供能量，继续由光伏电池板电压PV+PV-提供能量。
在上述基础上，还包括用于给MCU模块5和门极驱动电路3供电的辅助电源11，所述辅助电源11的正极输入端分别连接至第一电阻1的输出端和IGBT开关电路2的输出端，所述辅助电源11的负极输入端接地，还包括安装在辅助电源11输入端的第二滤波电路，所述第二滤波电路包括串联的第三电容12和第四电容13与串联的第四电阻14和第五电阻15，所述串联的第三电容12和第四电容13与串联的第三电阻10和第四电阻14并联，当外界的三相交流电源不再对逆变器的母线电容即第一电容7和第二电容8提供能量时，三相交流电源RST可以通过第一电阻1对第三电容12和第四电容13供电，实现对辅助电源11的充电操作，且第三电容12、第四电容13、第四电阻14和第五电阻15的设置是给辅助电源11提供平滑滤波作用，该电路的作用是保证在交直流切换期间辅助电源11正常工作，辅助电源11可给MCU模块5、门极驱动电路3、继电器6线圈控制电路、三相整流电路的芯片等供电。
在上述基础上，还包括连接在光伏电池板输入连接线的第一二极管16，使得电流只能经光伏电路板流至三相整流电路；还包括连接在第一电阻1和辅助电源11之间的第二二极管17，使得电流只能经第一电阻1流至辅助电源11；括连接在IGBT开关电路2输出端和辅助电源11之间的第三二极管18，使得电流只能经IGBT开关电路2流至辅助电源11，所述第一二极管16、第二二极管17和第三二极管18的设置可以保证电流只流经一个方向，从而对各器件起到一个保护的作用。
在上述基础上，还包括无线控制终端，所述无线控制终端和MCU模块5连接，所述无线控制终端可以通过蓝牙、WiFi、GPRS等通信方式推MCU模块5进行连接，从而起到远程手动切换的作用。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种交直流自动切换供电***，其特征在于：包括与外界三相交流电源RST连接的三相二相变换电路，还包括依次连接在三相二相变换电路二相电路端的三相整流电路D1、第一电阻（1）和IGBT开关电路（2），还包括驱动IGBT开关电路（2）做开关操作的门极驱动电路（3），还包括连接至光伏逆变器的光伏电池板输入连接线，所述光伏电池板输入连接线另一端连接外部光伏电池板电源输出端，还包括电压检测电路（4）和MCU模块（5），电压检测电路（4）连接至光伏电池板输入连接线上，所述MCU模块（5）分别与门极驱动电路（3）和电压检测电路（4）连接，还包括与第一电阻（1）并联的继电器（6）和对继电器（6）开闭进行控制的继电器线圈控制电路；
还包括安装在光伏逆变器输入端的第一滤波电路，所述第一滤波电路包括串联的第一电容（7）和第二电容（8）与串联的第二电阻（9）和第三电阻（10），所述串联的第一电容（7）和第二电容（8）与串联的第二电阻（9）和第三电阻（10）并联；
在具体使用时，当光伏电池板电压PV+ PV-和外界三相交流电源R S T同时接入光伏逆变器后，电压检测电路不停检测光伏电池板电压PV+ PV-并驱动水泵电机运行，当光伏电池板电压PV+ PV-≤300VDC时，MCU模块判断此时光照条件不足，停止水泵电机运行，延时30S时间后打开IGBT开关电路，通过外界的三相交流电源R S T和第一电阻对第一电容和第二电容充电，当电容检测电路检测到第一电容和第二电容两端电压≥300VDC后延时3S，由继电器线圈控制电路闭合继电器,开始运行水泵电机；
30MIN后电压检测电路检测到光伏电池板电压PV+PV-大于300VDC，先停止水泵电机运行，再断开继电器，再断开IGBT开关电路，外界三相交流电源RST不再对光伏逆变器的母线电容即第一电容和第二电容提供能量，继续由光伏电池板电压PV+ PV-提供能量；
还包括用于给MCU模块（5）和门极驱动电路（3）供电的辅助电源（11），所述辅助电源（11）的正极输入端分别连接至第一电阻（1）的输出端和IGBT开关电路（2）的输出端，所述辅助电源（11）的负极输入端接地，还包括安装在辅助电源（11）输入端的第二滤波电路，所述第二滤波电路包括串联的第三电容（12）和第四电容（13）与串联的第四电阻（14）和第五电阻（15），所述串联的第三电容（12）和第四电容（13）与串联的第四电阻（14）和第五电阻（15）并联。
2.如权利要求1所述的一种交直流自动切换供电***，其特征在于：还包括连接在光伏电池板输入连接线的第一二极管（16），使得电流只能经光伏电路板流至光伏逆变器；还包括连接在第一电阻（1）和辅助电源（11）之间的第二二极管（17），使得电流只能经第一电阻（1）流至辅助电源（11）；包括连接在IGBT开关电路（2）输出端和辅助电源（11）之间的第三二极管（18），使得电流只能经IGBT开关电路（2）流至辅助电源（11）。
3.如权利要求1所述的一种交直流自动切换供电***，其特征在于：还包括无线控制终端，所述无线控制终端和MCU模块（5）连接。
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