一種接觸器線包的供電電路的製作方法
2023-10-27 14:05:52 2
專利名稱：一種接觸器線包的供電電路的製作方法
技術領域：
本申請涉及電路領域，尤其涉及一種接觸器線包的供電電路。
背景技術：
接觸器是能頻繁關合、承載和開斷正常電流及規定的過載電流的開斷和關合裝置，是自動控制系統中的重要元件之一。接觸器常用於控制電機、風機、水泵設備等設備的啟停。在對接觸器進行開斷和關合控制時，一般是通過控制接觸器中接觸器線包的供電電路為接觸器線包通電、斷電實現的。當接觸器線包通電後，會產生很強的磁場，使得接觸器中的吸合磁鐵動作，帶動接觸器關合，當接觸器線包斷電時，吸合磁鐵分開，帶動接觸器開斷。現有技術中，在為接觸器線包供電時，一般是將電網電壓轉換成直流電壓，通過該·[0004]發明人發現，現有技術中通過電網電壓轉換的直流電壓為接觸器線包供電時，如果電網電壓出現問題，例如電網電壓波動範圍較大，或者出現低電壓穿越(LVRT，LowVoltage Ride Through)事件時,供電電路可能無法正常為接觸器線包供電,甚至發生失電的情況，從而為接觸器線包的供電的可靠性差。
發明內容有鑑於此，本申請要解決的技術問題是，提供一種接觸器線包的供電電路，能夠提高為接觸器線包供電的可靠性。為此，本申請實施例採用如下技術方案本申請實施例提供一種接觸器線包的供電電路，包括直流/直流轉換單元、交流/直流轉換單元、選擇單元、儲能單元、第一開關以及接觸器線包；其中，直流/直流轉換單元的兩個輸入端用於接收直流電壓，兩個輸出端分別與選擇單元的第一輸入端和第二輸入端對應連接；交流/直流轉換單元的兩個輸入端用於接收交流電壓，兩個輸出端分別與選擇單元的第三輸入端和第四輸入端對應連接；選擇單元的第一輸出端和第二輸出端分別與儲能單兀的兩端對應連接，第三輸出端連接第一開關的第一端，第四輸出端與接觸器線包的第二輸入端連接；第一開關的第二端連接接觸器線包的第一輸入端，控制端用於接收控制信號；所述交流/直流轉換單元用於將交流電壓轉換為第二直流電壓；所述直流/直流轉換單元用於將輸入的直流電壓轉換為第一直流電壓；所述選擇單元用於當第一開關斷開，且第一直流電壓大於第二直流電壓時，選擇第一直流電壓為儲能單元提供電能；當第一開關斷開，且第一直流電壓小於第二直流電壓時，選擇第二直流電壓為儲能單元提供電能；當第一開關斷開，且第一直流電壓等於第二直流電壓時，選擇第一直流電壓和第二直流電壓共同為儲能單元提供電能；當第一開關閉合，且第一直流電壓大於第二直流電壓時，選擇第一直流電壓和儲能單元共同為接觸器線包提供電能；當第一開關閉合，且第一直流電壓小於第二直流電壓時，選擇第二直流電壓和儲能單元共同為接觸器線包提供電能；當第一開關閉合，且第一直流電壓等於第二直流電壓時，選擇第一直流電壓、第二直流電壓和儲能單元共同為接觸器線包提供電能；所述儲能單元，用於儲存電能或者為接觸器線包提供電能；第一開關，用於在控制端接收的控制信號的控制下，斷開或閉合。其中，所述選擇單元包括選擇單元的第一輸入端連接第一二極體的陽極；第一二極體的陰極通過第一電阻連接選擇單元的第一輸出端；選擇單元的第三輸入端和第三輸出端均連接第一二極體的陰極；選擇單元的第二輸入端、第二輸出端、第四輸入端和第四輸出端連接。·所述選擇單元還包括第一二極體的陰極還通過反接的第二二極體連接選擇單元的第一輸出端。所述儲能單元包括儲能單元的第一端通過儲能電容連接儲能單元的第二端。所述交流/直流轉換單元通過整流電路實現。所述整流電路包括交流/直流轉換單元的第二輸入端通過第三二極體連接交流/直流轉換單元的第一輸出端，還通過反接的第四二極體連接交流/直流轉換單元的第二輸出端；交流/直流轉換單元的第一輸入端通過第五二極體連接交流/直流轉換單元的第一輸出端，還通過反接的第六二極體連接交流/直流轉換單元的第二輸出端。所述第一開關通過三極體、場效應管、繼電器或者接觸器實現對於上述技術方案的技術效果分析如下當第一開關斷開，且第一直流電壓大於第二直流電壓時，選擇單元選擇第一直流電壓為儲能單元提供電能；當第一開關斷開，且第一直流電壓小於第二直流電壓時，選擇單元選擇第二直流電壓為儲能單元提供電能；當第一開關斷開，且第一直流電壓等於第二直流電壓時，選擇單元選擇第一直流電壓和第二直流電壓共同為儲能單元提供電能；當第一開關閉合，且第一直流電壓大於第二直流電壓時，選擇單元選擇第一直流電壓和儲能單元共同為接觸器線包提供電能；當第一開關閉合，且第一直流電壓小於第二直流電壓時，選擇單元選擇第二直流電壓和儲能單元共同為接觸器線包提供電能；當第一開關閉合，且第一直流電壓等於第二直流電壓時，選擇單元選擇第一直流電壓、第二直流電壓和儲能單元共同為接觸器線包提供電能；從而為接觸器線包提供了交流和直流兩種供電方式，當交流供電出現問題，例如交流電壓波動範圍較大，或者出現LVRT事件時，能夠轉換到直流供電方式為接觸器線包供電；當直流供電出現問題，例如直流電源無法正常供電時，可以通過交流供電方式為接觸器線包供電；從而交流和直流供電兩種供電方式相互補充，提高了接觸器線包供電電路供電的可靠性；進一步地，在接觸器線包不工作時，也即第一開關斷開時，通過儲存單元儲存電能，從而還可以解決供電方式轉換的瞬間，直流/直流轉換單元或交流/直流轉換單元容量不足以瞬間支撐接觸器線包較大吸合能量的問題。
[0029]圖I為本申請接觸器線包的供電電路第一實施例示意圖；圖2為本申請接觸器線包的供電電路第二實施例示意圖；圖2a 圖2f為本申請優選實施例的接觸器線包供電電路不同工作狀態示意圖。
具體實施方式
以下，結合附圖詳細說明本申請接觸器線包的供電電路。圖I是本申請接觸器線包的供電電路第一實施例結構圖，如圖I所示，該電路包括直流/直流轉換單元110、交流/直流轉換單元120、選擇單元130、儲能單元140、第一開關Tl以及接觸器線包150 ;其中，直流/直流轉換單元110的第一輸入端DCl和第二輸入端DC2用於接收直流電壓，直流/直流轉換單元110的第一輸出端DC3與選擇單元130的第一輸入端Al連接，直流/直流轉換單元110的第二輸出端DC4和選擇單元130的第二輸入端A2連接；交流/直流轉換單元120的第一輸入端ACl和第二輸入端AC2用於接收交流電壓，交流/直流轉換單元120的第一輸出端DC5與選擇單元130的第三輸入端A3連接，交流/直流轉換單元120的第二輸出端DC6與選擇單元130的第四輸入端A4連接；選擇單元130的第一輸出端BI與儲能單元140的第一端A5連接，選擇單元130的第二輸出端B2與儲能單元140的第二端A6連接，選擇單元130的第三輸出端B3連接第一開關Tl的第一端，選擇單元130的第四輸出端B4與接觸器線包150的第二輸入端AS連接；第一開關Tl的第二端連接接觸器線包150的第一輸入端A7，第一開關Tl的控制端用於接收控制信號Io ;所述直流/直流轉換單元110用於將輸入的直流電壓轉換為第一直流電壓Vdl ；所述交流/直流轉換單元120用於將交流電壓轉換為第二直流電壓Vd2 ；所述選擇單元130用於當第一開關Tl斷開，且第一直流電壓Vdl大於第二直流電壓Vd2時，選擇第一直流電壓Vdl為儲能單元140提供電能；當第一開關Tl斷開，且第一直流電壓Vdl小於第二直流電壓Vd2時，選擇第二直流電壓Vd2為儲能單元140提供電能；當第一開關Tl斷開，且第一直流電壓Vdl等於第二直流電壓Vd2時，第一直流電壓Vdl和第二直流電壓Vd2共同為儲能單元140提供電能；當第一開關Tl閉合，且第一直流電壓Vdl大於第二直流電壓Vd2時，選擇第一直流電壓Vdl和儲能單元140共同為接觸器線包150提供電能；當第一開關Tl閉合，且第一直流電壓Vdl小於第二直流電壓Vd2時，選擇第二直流電壓Vd2和儲能單元140共同為接觸器線包150提供電能；當第一開關Tl閉合，且第一直流電壓Vdl等於第二直流電壓Vd2時，第一直流電壓Vdl、第二直流電壓Vd2和儲能單元140共同為接觸器線包150提供電能；所述儲能單元140，用於儲存電能或者為接觸器線包150提供電能；其中，所述儲能單元140用於儲存電能時，儲能單元140的第一端和第二端可以作為儲能單元140的兩個輸入端；所述儲能單元140用於為接觸器線包150提供電能時，所述儲能單元140的第一端和第二端可以作為儲能單元140的兩個輸出端。第一開關Tl，用於在控制端接收的控制信號Io的控制下，斷開或閉合。其中，所述直流/直流轉換單元110的輸入端接收的直流電壓可以由直流電源，例如不間斷電源(UPS, Uninterruptible Power System)或者蓄電池等提供,這裡並不限定。所述交流/直流轉換單元120的輸入端接收的交流電壓可以為電網電壓等，這裡並不限定。圖I所示的供電電路，為接觸器線包提供了交流和直流兩種供電方式，當交流供電出現問題，例如交流電壓波動範圍較大，或者出現LVRT事件時，能夠轉換到直流供電方式為接觸器線包供電；當直流供電出現問題，例如直流電源無法正常供電時，可以通過交流供電方式為接觸器線包供電；從而交流和直流供電兩種供電方式相互補充，提高了接觸器線包供電電路供電的可靠性；進一步地，當選擇單元選擇從直流供電方式轉換為交流供電方式，或者從交流供電方式轉換為直流供電方式時，接觸器線包所需要的瞬時吸合能量較大，一般直流/直流轉換單元或交流/直流轉換單元的容量不足以支撐該吸合能量，因此，該供電電路中提供儲能單元，在接觸器線包不工作時，也即第一開關斷開時，通過儲存單元儲存電能，從而解決了供電方式轉換的瞬間，直流/直流轉換單元或交流/直流轉換單元容量不足以瞬間支·撐較大吸合能量的問題。圖2為本申請接觸器線包的供電電路第二實施例示意圖，相較於圖I所示的電路，提供了一種更為具體的供電電路的電路實現結構；如圖2所示，選擇單元130可以通過以下的電路結構實現選擇單元130的第一輸入端Al連接第一二極體Dl的陽極；第一二極體Dl的陰極通過第一電阻Rl連接選擇單元130的第一輸出端BI ；選擇單元130的第三輸入端A3和第三輸出端B3均連接第一二極體Dl的陰極；選擇單元130的第二輸入端A2、第二輸出端B2、第四輸入端A4和第四輸出端B4連接。優選地，如圖2所示，所述選擇單元130還可以包括第一二極體Dl的陰極還通過反接的第二二極體D2連接選擇單元130的第一輸出端BI。這裡，增加第二二極體D2所在的路徑，可以在儲能單元140為接觸器線包150提供電能時，取代第一電阻Rl所在的路徑，從而儲能單元140可以通過第二二極體D2以及第一開關Tl為接觸器線包150供電，減少了儲能單元140為接觸器線包150提供電能的過程中，第一電阻Rl的電能損耗。優選地，所述交流/直流轉換單元120可以通過整流電路實現，例如，可以通過圖2中所示的電路實現結構，該電路即為一種整流電路。如圖2所示，交流/直流轉換單元120可以包括交流/直流轉換單元120的第二輸入端AC2通過第三二極體D3連接交流/直流轉換單元120的第一輸出端DC5，還通過反接的第四二極體D4連接交流/直流轉換單元120的第二輸出端DC6 ；交流/直流轉換單元120的第一輸入端ACl通過第五二極體D5連接交流/直流轉換單元120的第一輸出端DC5，還通過反接的第六二極體D6連接交流/直流轉換單元120的第二輸出端DC6。優選地，所述儲能單元140可以通過儲能電容Cl實現，如圖2所示，儲能單元140包括儲能單元140的第一端A5通過儲能電容Cl連接儲能單元的第二端A6。優選地，所述第一開關Tl可以通過三極體、場效應管、繼電器或者接觸器實現。當第一開關Tl通過三極體實現時，第一開關Tl的控制端可以為三極體的基極；當第一開關Tl通過場效應管實現時，第一開關Tl的控制端可以為場效應管的柵極。當第一開關Tl通過繼電器或接觸器實現時，第一開關Tl的控制端可以為繼電器或接觸器的動觸點。以下，對圖2所示供電電路的工作原理進行說明，這裡主要說明選擇單元實現電路的工作原理，交流/直流轉換電路120的工作原理不贅述如圖2a所示，當第一開關Tl斷開，且第一直流電壓Vdl>第二直流電壓Vd2時，第一直流電壓Vdl經過第一二極體D1、第一電阻Rl輸出至儲能單元140的第一端和第二端，為儲能單元140提供電能；由於第一直流電壓Vdl>第二直流電壓Vd2，選擇單元130通過第三輸入端為交流/直流轉換單元120的第一輸出端提供反向電流，從而第三二極體D3和第五二極體D5承受反向電壓，交流/直流轉換電路120不工作。如圖2b所示，當第一開關Tl斷開，且第一直流電壓Vdl〈第二直流電壓Vd2時，由·於第一二極體Dl承受反向電壓，因此，直流/直流轉換單元110不工作；第二直流電壓Vd2經過第一電阻Rl輸出至儲能單元140的第一端和第二端，為儲能單元140提供電能。如圖2c所示，當第一開關Tl斷開，且第一直流電壓Vdl=第二直流電壓Vd2時，第一直流電壓Vdl經過第一二極體D1、第一電阻Rl輸出至儲能單元140的第一端和第二端，為儲能單元140提供電能，且，第二直流電壓經過第一電阻Rl輸出至儲能單元140的第一端和第二端，為儲能單元140提供電能。實際上，在實際應用中，第一直流電壓Vdl=第二直流電壓Vd2的機會很小，且一般都是瞬時的相等，因此，當第一開關Tl斷開時，選擇單元130 —般工作於圖2a和圖2b所示的狀態下。如圖2d所示，當第一開關Tl閉合，且第一直流電壓Vdl>第二直流電壓Vd2時，第一直流電壓Vdl經過第一二極體D1、第一開關Tl輸出至接觸器線包150的輸入端，為接觸器線包150提供電能；而且，由於直流/直流轉換單元110的容量有限，因此，儲能單元140也通過第二二極體D2、第一開關Tl為接觸器線包150提供電能；由於第一直流電壓Vdl>第二直流電壓Vd2，選擇單元130通過第三輸入端為交流/直流轉換單元120的第一輸出端提供反向電流，從而第三二極體D3和第五二極體D5承受反向電壓，交流/直流轉換電路120不工作。如圖2e所示，當第一開關Tl閉合，且第一直流電壓Vdl〈第二直流電壓Vd2時，由於第一二極體Dl承受反向電壓，因此，直流/直流轉換單元110不工作；第二直流電壓Vd2經過第一開關Tl輸出至接觸器線包150的輸入端，為接觸器線包150提供電能；而且，由於交流/直流轉換單元120的容量有限，因此，儲能單元140也通過第二二極體D2、第一開關Tl為接觸器線包150提供電能。如圖2f所示，當第一開關Tl閉合，且第一直流電壓Vdl=第二直流電壓Vd2時，第一直流電壓Vdl經過第一二極體D1、第一開關Tl輸出至接觸器線包150的輸入端，為接觸器線包150提供電能；第二直流電壓Vd2經過第一開關Tl輸出至接觸器線包150的輸入端，為接觸器線包150提供電能；而且，由於直流/直流轉換單元110和交流/直流轉換單元120的容量有限，因此，儲能單元140也通過第二二極體D2、第一開關Tl為接觸器線包150提供電能。實際上，在實際應用中，第一直流電壓Vdl=第二直流電壓Vd2的機會很小，且一般都是瞬時的相等，因此，當第一開關Tl閉合時，選擇單元130 —般工作於圖2d和圖2e所示的狀態下。圖2所示的選擇單元130的實現結構僅為示例,在滿足圖I中所述選擇單元130的功能下，還可以通過其他的電路結構實現，這裡不贅述。另外，在實際應用中，可以通過實際選擇的接觸器確定接觸器線包的瞬間吸合能量，據此確定儲能單元，例如儲能電容的大小；當接觸器應用於光伏併網發電場景中時，可以根據光伏併網發電場景對接觸器二次吸合能力的時間要求，合理地選擇儲能單元例如儲能電容的充放電時間常數，據此確定第一電阻Rl的大小。所述第一開關Tl由控制接觸器(接觸器線包)開關狀態的控制器，例如DSP或者上位機等為所述第一開關Tl輸出所述控制信號10，具體的，在所述控制器確定接觸器(接觸 器線包)閉合時，可以為第一開關Tl的控制端輸出控制其閉合的控制信號，在所述控制器確定接觸器(接觸器線包)斷開時，可以為第一開關Tl的控制端輸出控制其斷開的控制信號。以上所述僅是本申請的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本申請的保護範圍。
權利要求1.一種接觸器線包的供電電路，其特徵在於，包括直流/直流轉換單元、交流/直流轉換單元、選擇單元、儲能單元、第一開關以及接觸器線包；其中， 直流/直流轉換單元的兩個輸入端用於接收直流電壓，兩個輸出端分別與選擇單元的第一輸入端和第二輸入端對應連接；交流/直流轉換單元的兩個輸入端用於接收交流電壓，兩個輸出端分別與選擇單元的第三輸入端和第四輸入端對應連接；選擇單元的第一輸出端和第二輸出端分別與儲能單元的兩端對應連接，第三輸出端連接第一開關的第一端，第四輸出端與接觸器線包的第二輸入端連接；第一開關的第二端連接接觸器線包的第一輸入端，控制端用於接收控制信號； 所述交流/直流轉換單元用於將交流電壓轉換為第二直流電壓； 所述直流/直流轉換單元用於將輸入的直流電壓轉換為第一直流電壓； 所述選擇單元用於當第一開關斷開，且第一直流電壓大於第二直流電壓時，選擇第一直流電壓為儲能單元提供電能；當第一開關斷開，且第一直流電壓小於第二直流電壓時，選擇第二直流電壓為儲能單元提供電能；當第一開關斷開，且第一直流電壓等於第二直流電壓時，選擇第一直流電壓和第二直流電壓共同為儲能單元提供電能；當第一開關閉合，且第一直流電壓大於第二直流電壓時，選擇第一直流電壓和儲能單元共同為接觸器線包提供電能；當第一開關閉合，且第一直流電壓小於第二直流電壓時，選擇第二直流電壓和儲能單元共同為接觸器線包提供電能；當第一開關閉合，且第一直流電壓等於第二直流電壓時，選擇第一直流電壓、第二直流電壓和儲能單元共同為接觸器線包提供電能； 所述儲能單元，用於儲存電能或者為接觸器線包提供電能； 第一開關，用於在控制端接收的控制信號的控制下，斷開或閉合。
2.根據權利要求I所述的電路，其特徵在於，所述選擇單元包括 選擇單元的第一輸入端連接第一二極體的陽極；第一二極體的陰極通過第一電阻連接選擇單元的第一輸出端； 選擇單元的第三輸入端和第三輸出端均連接第一二極體的陰極； 選擇單元的第二輸入端、第二輸出端、第四輸入端和第四輸出端連接。
3.根據權利要求2所述的電路，其特徵在於，所述選擇單元還包括 第一二極體的陰極還通過反接的第二二極體連接選擇單元的第一輸出端。
4.根據權利要求I至3任一項所述的電路，其特徵在於，所述儲能單元包括儲能單元的第一端通過儲能電容連接儲能單元的第二端。
5.根據權利要求I至3任一項所述的電路，其特徵在於，所述交流/直流轉換單元通過整流電路實現。
6.根據權利要求5所述的電路，其特徵在於，所述整流電路包括 交流/直流轉換單元的第二輸入端通過第三二極體連接交流/直流轉換單元的第一輸出端，還通過反接的第四二極體連接交流/直流轉換單元的第二輸出端； 交流/直流轉換單元的第一輸入端通過第五二極體連接交流/直流轉換單元的第一輸出端，還通過反接的第六二極體連接交流/直流轉換單元的第二輸出端。
7.根據權利要求I至3任一項所述的電路，其特徵在於，所述第一開關通過三極體、場效應管、繼電器或者接觸器實現。
專利摘要本申請公開了一種接觸器線包的供電電路，包括直流/直流轉換單元、交流/直流轉換單元、選擇單元、儲能單元、第一開關以及接觸器線包；其中，選擇單元當第一開關閉合，且第一直流電壓大於第二直流電壓時，選擇第一直流電壓和儲能單元共同為接觸器線包提供電能；當第一開關閉合，且第一直流電壓小於第二直流電壓時，選擇第二直流電壓和儲能單元共同為接觸器線包提供電能；當第一開關閉合，且第一直流電壓等於第二直流電壓時，選擇第一直流電壓、第二直流電壓和儲能單元共同為接觸器線包提供電能。本申請供電電路為接觸器線包供電的可靠性高。
文檔編號H01H47/22GK202712066SQ20122033262
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月10日 優先權日2012年7月3日
發明者陶磊, 馮紀歸, 王鼎奕, 吳迎豐, 汪洪亮 申請人:陽光電源股份有限公司