连接电路及并网系统的制作方法

本实用新型属于并网技术领域，尤其涉及一种连接电路及并网系统。

背景技术：

在光伏并网系统中，光伏直流输入通过逆变器将直流逆变为交流，再连接到电网中。在逆变器和电网之间，需要配置继电器，以实现逆变器与电网之间的开关调节与保护。

目前，为了满足冗余配置的要求，通常在逆变器的每一个输出端和电网的每一个输入端之间配置两个继电器串联连接，但是，由于每个继电器中均含有线圈，线圈体积较大，导致占用空间较大，且成本较高。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种连接电路及并网系统，以解决现有技术中由于需要在逆变器的每一个输出端和对应的电网的每一个输入端之间配置两个继电器串联连接，导致占用空间较大且成本较高的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种连接电路，包括主开关模块、驱动电源、第一开关模块、第二开关模块和控制器；主开关模块包括对应设置的触点开关和驱动线圈；

触点开关，第一端与连接电路的输入端连接，第二端与连接电路的输出端连接；

驱动线圈、驱动电源、第一开关模块和第二开关模块串联连接组成串联回路；触点开关的数量、串联回路的数量与连接电路的输入端的数量均相同，且触点开关、串联回路与连接电路的输入端一一对应；

控制器分别与第一开关模块和第二开关模块连接，用于控制第一开关模块的导通或闭合，控制第二开关模块的导通或闭合；

在第一开关模块和第二开关模块同时导通时，驱动线圈通电产生磁力，使触点开关闭合；在第一开关模块断开和/或第二开关模块断开时，驱动线圈未通电，触点开关断开。

可选地，连接电路的输入端包括第一电路输入端和第二电路输入端；连接电路的输出端包括第一电路输出端和第二电路输出端；触点开关的数量为2，分别为第一触点开关和第二触点开关；

第一触点开关，第一端与第一电路输入端连接，第二端与第一电路输出端连接；

第二触点开关，第一端与第二电路输入端连接，第二端与第二电路输出端连接。

可选地，连接电路的输入端包括第一电路输入端、第二电路输入端和第三电路输入端；连接电路的输出端包括第一电路输出端、第二电路输出端和第三电路输出端；触点开关的数量为3，分别为第一触点开关、第二触点开关和第三触点开关；

第一触点开关，第一端与第一电路输入端连接，第二端与第一电路输出端连接；

第二触点开关，第一端与第二电路输入端连接，第二端与第二电路输出端连接；

第三触点开关，第一端与第三电路输入端连接，第二端与第三电路输出端连接。

可选地，连接电路的输入端包括第一电路输入端、第二电路输入端、第三电路输入端和第四电路输入端；连接电路的输出端包括第一电路输出端、第二电路输出端、第三电路输出端和第四电路输入端；触点开关的数量为4，分别为第一触点开关、第二触点开关、第三触点开关和第四触点开关；

第一触点开关，第一端与第一电路输入端连接，第二端与第一电路输出端连接；

第二触点开关，第一端与第二电路输入端连接，第二端与第二电路输出端连接；

第三触点开关，第一端与第三电路输入端连接，第二端与第三电路输出端连接；

第四触点开关，第一端与第四电路输入端连接，第二端与第四电路输出端连接。

可选地，串联回路还包括与驱动线圈、驱动电源、第一开关模块和第二开关模块串联连接的限流模块。

可选地，限流模块包括电阻；

电阻与主开关模块、驱动电源、第一开关模块和第二开关模块串联连接组成串联回路。

可选地，第一开关模块包括第一开关管；

第一开关管的控制端与控制器连接。

可选地，第二开关模块包括第二开关管；

第二开关管的控制端与控制器连接。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种并网系统，包括如第一方面任一项所述的连接电路。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本实用新型实施例提供的连接电路包括的触点开关的数量、串联回路的数量与连接电路的输入端的数量相同，且触点开关、串联回路与连接电路的输入端一一对应，即主开关模块的数量与连接电路的输入端的数量相同，也就是说，当连接电路用于连接逆变器与电网时，主开关模块的数量与逆变器的输出端的数量相同，逆变器的每个输出端与对应的电网的输入端之间只需配置一个主开关模块即可，每个主开关模块串联第一开关模块和第二开关模块，满足冗余配置的要求，且只要两者之中的一个断开，连接电路就处于断开状态，可以在单一故障下保证连接电路正常断开，能够提高安全性，且无需再额外配置一个主开关模块，能够减小占用空间并节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例提供的连接电路的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的连接电路的电路示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

参见图1，本实施例提供的一种连接电路10，包括主开关模块111、驱动电源112、第一开关模块113、第二开关模块114和控制器115；主开关模块111包括对应设置的触点开关k和驱动线圈s；

触点开关k，第一端与连接电路的输入端连接，第二端与连接电路的输出端连接；

驱动线圈s、驱动电源112、第一开关模块113和第二开关模块114串联连接组成串联回路；触点开关k的数量、串联回路的数量与连接电路的输入端的数量均相同，且触点开关k、串联回路与连接电路的输入端一一对应；

控制器115分别与第一开关模块113和第二开关模块114连接，用于控制第一开关模块113的导通或闭合，控制第二开关模块114的导通或闭合；

在第一开关模块113和第二开关模块114同时导通时，驱动线圈s通电产生磁力，使触点开关k闭合；在第一开关模块113断开和/或第二开关模块114断开时，驱动线圈s未通电，触点开关k断开。

在本实用新型实施例中，连接电路10可以应用于光伏并网系统中，用于连接逆变器和电网。其中，逆变器的每一个输出端和对应的电网的输入端之间只需一个主开关模块111即可，即逆变器的每一个输出端和对应的电网的输入端之间只需一个触点开关连接即可。

具体地，逆变器的输出端与连接电路10的输入端一一对应连接，连接电路10的输出端与电网的输入端一一对应连接。主开关模块111(触点开关k)、串联回路、连接电路10的输入端和逆变器的输出端的数量均相同。

并网包括两种，一种是单相并网，逆变器有两个输出端，分别为火线和零线；另一种是三相并网，逆变器有三个输出端(三个火线)或四个输出端(三个火线和一个零线)。

连接电路10的每个输入端与对应的输出端之间的电路的工作原理均相同，下面对连接电路10的其中一个输入端与对应的输出端之间的电路的工作原理进行说明。

连接电路10的输入端与对应的输出端通过主开关模块111包含的触点开关k进行连接，即主开关模块111包含的触点开关k连接逆变器的输出端与对应的电网的输入端。主开关模块111包含的驱动线圈s还与驱动电源112、第一开关模块113和第二开关模块114组成串联回路。如图1所示，控制器115用于控制第一开关模块113和第二开关模块114的导通或断开。当第一开关模块113和第二开关模块114同时导通时，驱动电源112为主开关模块111包含的驱动线圈s供电，驱动线圈s通电产生磁力，触点开关k和驱动线圈s相邻设置，驱动线圈s产生的磁力可以使触点开关k闭合，从而使逆变器和电网之间连通。当第一开关模块113断开，或第二开关模块114断开，或第一开关模块113和第二开关模块114同时断开时，串联回路断开，驱动电源112无法为主开关模块111包含的驱动线圈s供电，驱动线圈s无法产生磁力，导致触点开关k断开，从而使逆变器和电网之间不再连通，即逆变器脱网。

控制器115用于控制第一开关模块113和第二开关模块114的导通或断开。具体地，控制器115可以向每个串联回路包括的第一开关模块113发送第一驱动信号io1，用于控制每个串联回路包括的第一开关模块113同时导通或断开；控制器115可以向每个串联回路包括的第二开关模块114发送第二驱动信号io2，用于控制每个串联回路包括的第二开关模块114同时导通或断开。

可选地，第一驱动信号io1和第二驱动信号io2可以相同，从而控制器115可以控制每个串联回路包括的第一开关模块113和第二开关模块114均同时导通或断开。

需要说明的是，图1和图2给出了三相并网时(逆变器有三个输出端)的连接电路10的结构图。为了便于描述，逆变器不同的输出端连接的电路中，具有相同作用的模块或器件均采用同一标号进行表示。

由上述描述可知，本实用新型实施例提供的连接电路10包括的触点开关k的数量、串联回路的数量与连接电路10的输入端的数量相同，且触点开关k、串联回路与连接电路10的输入端一一对应，即主开关模块111的数量与连接电路10的输入端的数量相同，也就是说，当连接电路10用于连接逆变器与电网时，主开关模块111的数量与逆变器的输出端的数量相同，逆变器的每个输出端与对应的电网的输入端之间只需配置一个主开关模块111即可，每个主开关模块111串联第一开关模块113和第二开关模块114，满足冗余配置的要求，且只要两者之中的一个断开，连接电路10就处于断开状态，可以在单一故障下(例如主开关模块111损坏或其中一个开关模块损坏)保证连接电路10正常断开，能够提高安全性，且无需再额外配置一个主开关模块111，能够减小占用空间并节约成本。

在本实用新型的一个实施例中，连接电路10的输入端包括第一电路输入端和第二电路输入端；连接电路10的输出端包括第一电路输出端和第二电路输出端；触点开关k的数量为2，分别为第一触点开关和第二触点开关；

第一触点开关，第一端与第一电路输入端连接，第二端与第一电路输出端连接；

第二触点开关，第一端与第二电路输入端连接，第二端与第二电路输出端连接。

本实施例给出了单相并网时的连接电路10。具体地，逆变器的第一输出端与连接电路10的第一电路输入端连接，逆变器的第二输出端与连接电路10的第二电路输入端连接；连接电路10的第一电路输出端与电网的第一输入端连接，连接电路10的第二电路输出端与电网的第二输入端连接。

在本实用新型的一个实施例中，连接电路10的输入端包括第一电路输入端、第二电路输入端和第三电路输入端；连接电路10的输出端包括第一电路输出端、第二电路输出端和第三电路输出端；触点开关的数量为3，分别为第一触点开关、第二触点开关和第三触点开关；

第一触点开关，第一端与第一电路输入端连接，第二端与第一电路输出端连接；

第二触点开关，第一端与第二电路输入端连接，第二端与第二电路输出端连接；

第三触点开关，第一端与第三电路输入端连接，第二端与第三电路输出端连接。

本实施例给出了三相并网(逆变器具有三个输出端)时的连接电路10。具体地，逆变器的第一输出端与连接电路10的第一电路输入端连接，逆变器的第二输出端与连接电路10的第二电路输入端连接，逆变器的第三输出端与连接电路10的第三电路输入端连接；连接电路10的第一电路输出端与电网的第一输入端连接，连接电路10的第二电路输出端与电网的第二输入端连接，连接电路10的第三电路输出端与电网的第三输入端连接。

在本实用新型的一个实施例中，连接电路10的输入端包括第一电路输入端、第二电路输入端、第三电路输入端和第四电路输入端；连接电路10的输出端包括第一电路输出端、第二电路输出端、第三电路输出端和第四电路输入端；触点开关的数量为4，分别为第一触点开关、第二触点开关、第三触点开关和第四触点开关；

第一触点开关，第一端与第一电路输入端连接，第二端与第一电路输出端连接；

第二触点开关，第一端与第二电路输入端连接，第二端与第二电路输出端连接；

第三触点开关，第一端与第三电路输入端连接，第二端与第三电路输出端连接；

第四触点开关，第一端与第四电路输入端连接，第二端与第四电路输出端连接。

本实施例给出了三相并网(逆变器具有四个输出端)时的连接电路10。具体地，逆变器的第一输出端与连接电路10的第一电路输入端连接，逆变器的第二输出端与连接电路10的第二电路输入端连接，逆变器的第三输出端与连接电路10的第三电路输入端连接，逆变器的第四输出端与连接电路10的第四电路输入端连接；连接电路10的第一电路输出端与电网的第一输入端连接，连接电路10的第二电路输出端与电网的第二输入端连接，连接电路10的第三电路输出端与电网的第三输入端连接，连接电路10的第四电路输出端与电网的第四输入端连接。

在本实用新型的一个实施例中，参见图2，串联回路还包括与驱动线圈s、驱动电源112、第一开关模块113和第二开关模块114串联连接的限流模块116。

为了保护驱动线圈s，串联回路中还可以包括串联连接的限流模块116。

在本实用新型的一个实施例中，参见图2，限流模块116包括电阻r；

电阻r与主开关模块111、驱动电源112、第一开关模块113和第二开关模块114串联连接组成串联回路。

在本实用新型的一个实施例中，参见图2，第一开关模块113包括第一开关管q1；

第一开关管q1的控制端与控制器115连接。

在本实用新型的一个实施例中，参见图2，第二开关模块114包括第二开关管q2；

第二开关管q2的控制端与控制器115连接。

具体地，参见图2，第一开关管q1和第二开关管q2可以均为三极管。

第一开关管q1，基极与控制器115连接，集电极与电阻r的第一端连接，发射极与第二开关管q2的集电极连接。

第二开关管q2，基极与控制器115连接，发射极与驱动电源112的负极连接。

电阻r的第二端通过驱动线圈s与驱动电源112的正极连接。

驱动线圈s与触点开关k对应设置，具体为相邻设置，以便于驱动线圈s产生的磁力能够使触点开关k闭合。

可选地，控制器115可以为数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)。

对应于上述连接电路10，本实用新型实施例还提供了一种并网系统，包括上述任意一种连接电路10，具有与上述任意一种连接电路10的有益效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

在本实用新型所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包括在本实用新型的保护范围之内。