[实用新型]一种并网控制继电器的节能控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用到光伏并网逆变器、风力发电的并网继电器控制和其他类似的继电器节能控制场所的控制电路。

背景技术

随着能源消费的日益增长和人类环保意识的提高，近几年作为绿色能源的太阳能受到大力推广。光伏产业迅速发展，世界上不但美国、日本，德国等发达国家大力发展太阳能发电技术，即使象沙特这样的产油国也未雨绸缪，大力发展太阳能发电技术即光伏技术，太阳能成为人们关注的焦点。

光伏逆变器是光伏技术的一个重要组成部分。光伏逆变器按是否并入电网分为离网式逆变器和并网式逆变器。

在中小并网式逆变器中，并网开关是通过功率继电器来控制的，通过串联触点来提高开关的可靠性，一个三相四线制逆变器输出的并网控制继电器需要8个。

高效一直是逆变器的重要技术指标，效率高的光伏逆变器的效率已经达到98％。在效率到达极限时，细小的功耗就显得重要了，0.1％的提高都相当困难。

广泛用在10kW逆变器中的TYCO生产的PCFN-112H2MG继电器，吸合后8个继电器的总功耗高达12瓦，占总效率的12瓦/10000瓦＝0.12％，通常逆变器输出不是在工作在最大功率，那么继电器的总功耗占总效率的比例更大。继电器的大功耗不仅降低了整体效率，增大了辅助电源的负担，也带来继电器以及周围器件的温升，降低了整机的可靠性。

发明内容

本实用新型要解决的问题是提供一种能够降低继电器的功耗提高逆变器的效率，减小继电器和周围器件的温升，提高系统的安全性和可靠性的继电器控制电路。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种并网控制继电器的节能控制电路，包括8个继电器，每4个为一组，两组之间每个继电器的输出一一对应串联，每组的继电器的控制线圈并联，并联后再通过肖特基二极管串联，第一组线圈的上端连接+12V电源，第二组线圈的下端连接第三三极管Q3的集电极，第三三极管Q3的发射极连接到+12电源的负极；第一三极管Q1的集电极接+12V，发射极接第二组继电器控制线圈的一端及第九二极管D9的负极；第二三极管Q2的集电极接第一组继电器线圈的一端及第九二极管D9的正极；光耦的原边是逻辑控制接口，第一光耦O1的副边控制连接第一、第二三极管的基极，第二光耦O2的副边控制连接第三继电器的基极。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，降低了并网控制继电器的功耗，提高了并网逆变器的效率，降低并网控制继电器和周围器件的温升，提高并了网逆变器的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图

具体实施方式

如图所示，为了提高可靠性，增大爬电距离，这类控制均以触点串联控制并网，三相四线制输出的并网控制开关使用了8个继电器。A、B、C、N连接电网端的三相和零线，A`、B`、C`、N`连接并网逆变器的输出。

以广泛应用在10kW逆变器中的TYCO生产的PCFN-112H2MG继电器为例，吸合后8个继电器的总功耗高达12瓦。通过本技术方案控制可使8个继电器的功耗降低到2.7瓦，加上控制电路的总功耗约2.8瓦，减少功耗为12瓦-2.8瓦＝9.2瓦。PCFN-112H2MG继电器的额定电压+12V，吸合电压7.8V，维持吸合电压4.4～6V，释放电压1.2V，线圈电阻96Ω±10％。

8个继电器分为两组，K1～K4为第一组，K5～K8第二组，D1～D4和D5～D8分别为8个继电器的保护二极管。两组之间每个继电器的输出一一对应串联。每组继电器的控制线圈并联，并联后的再通过肖特基二极管D5串联，第一组线圈的上端连接+12V电源，第二组线圈的下端连接第三三极管Q3的集电极，第三三极管Q3的发射极连接到+12电源的负极。第一三极管Q1的集电极接+12V，发射极接第二组继电器线圈的一端及第九二极管D9的负极；第二三极管Q2的集电极接第一组继电器线圈的一端及第九二极管D9的正极；第三三极管Q3是总控制，若第三三极管Q3截止，继电器断开，逆变器脱离电网。光耦的原边是逻辑控制接口，第一光耦O1的副边控制连接第一、第二三极管的基极，控制节能；第二光耦O2副边控制连接第三继电器的基极，控制继电器是否吸合(是否并网)。

控制过程如附图右边的时序：启动继电器时两个光耦O1、O2同时输入低电平，