基于自举升压原理的并网控制继电器的节能电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供的一种基于自举升压原理的并网控制继电器的节能电路,包括继电器、用于控制继电器的三极管、电阻和电容，三极管、电阻和电容组成控制继电器吸合和处于节电状态的控制电路。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，降低并网控制继电器的功耗，提高并网逆变器的效率，降低并网控制继电器和其周围器件的温升，提高并网逆变器的安全性和可靠性。
【专利说明】基于自举升压原理的并网控制继电器的节能电路
【技术领域】
[0001]本实用新型属于逆变器并网继电器控制电路领域，尤其是涉及一种并网控制继电器的节能电路。
【背景技术】
[0002]随着社会能源消费的日益增长和人类环保意识的逐步提高，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。当下，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，而且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。
[0003]光伏逆变器是光伏技术的一个重要组成部分，而效率一直是逆变器的重要技术指标。高效率的光伏逆变器效率已经达到98%，在效率到达极限时，细小的功耗就显得尤为重要了，提高0.1%的效率都相当困难。
[0004]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。广泛应用于IOkff逆变器中的TYCO生产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。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的问题是:使并网控制继电器在吸合稳定后，降低其功耗，提高逆变器的整体效率的并网控制继电器的节能电路。继电器的大功耗不仅降低了逆变器整体的效率，增大了辅助电源的负担，也带来继电器以及其周围器件的温升，降低了整机的可靠性和安全性。
[0006]对于大部分继电器而言，吸合之后的维持电压，约为其额定电压的一半。本方案通过对继电器控制电路的巧妙设计，使其在吸合之后，维持电压为其额定电压的一半左右。此时，继电器的功率约为其额定功率的四分之一，处于节能状态。提高了逆变器的整体效率，增加了系统的安全性和可靠性，具有很高的使用价值。
[0007]本实用新型通过继电器节能控制电路来实现。
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种基于自举升压原理的并网控制继电器的节能电路，包括继电器、用于控制继电器的第一三极管和第二三极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一三极管的基极经过所述第一电阻与直流电源连接，所述第一三极管的基极经过所述第二电阻连接所述第二三极管的集电极，所述第二三极管的发射极接地，所述第一三极管的发射极与直流电源连接，所述第一三极管的发射极经过一正接二极管与电容的正极连接，所述电容的负极与所述第一三极管的集电极连接，所述电容的负极经过所述第三电阻接地，所述电容的正极与所述继电器的线圈一端相连，所述继电器的线圈另一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的基极由外部并网系统控制电路提供控制信号。
[0009]所述继电器线圈的两端并联一保护二极管。
[0010]所述直流电源电压为Vdc (Vdc为继电器额定电压的一半)。
[0011]所述第一三极管为PNP型，所述第二三极管为NPN型。
[0012]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，降低并网控制继电器的功耗，提高并网逆变器的效率，降低并网控制继电器和其周围器件的温升，提高并网逆变器的安全性和可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型的工作原理进行详细介绍:本实用新型并非采用电阻降压限流方式实现节能，也非采用多组电源切换实现节能，继电器线圈仅仅需要一组额定供电电源。
[0015]为了说明方便，附图中以TYCO生产的PCFN-112H2MG为例，着重介绍一下，本技术方案是如何实现继电器的节能控制。
[0016]PCFN-112H2MG特性: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%。
[0017]以下以PCFN-112H2MG为例，加以详细说明。
[0018]控制过程如附图1:图中，包含一组电源、两个二极管、三个电阻、一个继电器和两个三极管，此时Vdc的值为+6V，其中两个三极管控制继电器的吸合与断开(是否并网)。在并网系统控制电路未给第二三极管Q2基极高电平V+之前(系统判定是否并网之前)，第一三极管Q1、第二三极管Q2关断，继电器断开，此时，电源电压通过二极管D1、第三电阻R3给电容Cl充电，经过一个时间T (T为电容Cl充放电时间，T应小于系统判定是否并网的时间)，电容Cl两端电压等于电源电压+6V。当并网系统判定并网时，给第二三极管Q2基极一个高电平V+,此时第一三极管Ql、第二三极管Q2导通，电源电压通过第一三极管Ql与电容Cl两端电压叠加(叠加电压约为+12V左右)，给继电器Kl供电，继电器Kl吸合。经过一段时间，电容Cl逐渐放电完毕，两端电压约为0V，此时，仅电源电压给继电器Kl供电，继电器Kl两端电压大小约为+5.5V左右，处于节能工作状态。
[0019]本实用新型涉及逆变器中并网继电器电路的控制策略和节能方式，可以直接应用到光伏并网逆变器和风力发电系统的并网继电器控制电路中，以及其他类似的继电器节能控制场所。
[0020]以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种基于自举升压原理的并网控制继电器的节能电路，其特征在于:包括继电器、用于控制继电器的第一三极管和第二三极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一三极管的基极经过所述第一电阻与直流电源连接，所述第一三极管的基极经过所述第二电阻连接所述第二三极管的集电极，所述第二三极管的发射极接地，所述第一三极管的发射极与直流电源连接，所述第一三极管的发射极经过一正接二极管与电容的正极连接，所述电容的负极与所述第一三极管的集电极连接，所述电容的负极经过所述第三电阻接地，所述电容的正极与所述继电器的线圈一端相连，所述继电器的线圈另一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的基极由外部并网系统控制电路提供控制信号。
2.根据权利要求1所述的基于自举升压原理的并网控制继电器的节能电路，其特征在于:所述继电器线圈的两端并联一保护二极管。
3.根据权利要求1或2所述的基于自举升压原理的并网控制继电器的节能电路，其特征在于:所述直流电源电压为继电器额定电压的一半。
4.根据权利要求1所述的基于自举升压原理的并网控制继电器的节能电路，其特征在于:所述第一三极管为PNP型，所述第二三极管为NPN型。
【文档编号】H01H47/02GK203707031SQ201320764877
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日
【发明者】刘廷波, 张虎祥, 焦磊, 白国瑞 申请人:天津科林电气有限公司