污水处理设备动力系统的逆变电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及污水处理设备，尤其涉及污水处理设备动力系统及其分系统或部件。
【背景技术】
[0002]污水处理设备动力系统中，作为负载设备的风机接通过控制模块接至供电端的供电转换装置，由该控制模块将供电端输出的交流电转换为负载设备所需的交流电或直流电，由此达到对负载设备的控制。
[0003]上述动力系统设计上存在不足:采用单一的市电供电，不够环保节能；防雷保护措施不够好，系统安全性差；抗干扰措施不够理想，对负载设备的稳定运行造成较大的影响；控制不够方便，不能很好地满足用户的需求；风机振动噪声大，效率不高；等等。有鉴于此，有必要涉及新的污水处理设备动力系统及其分系统，以便使其性能得以改善。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供污水处理设备动力系统及其分系统或部件，以便至少能在节能环保、安全性、抗干扰性或可操控性、低噪高效等的某一个方面使污水处理设备动力系统的性能得以改善。
[0005]为解决以上技术问题，本发明提供一种污水处理设备动力系统的逆变电路，该污水处理设备动力系统包括通过屏蔽电缆连接的光伏供电装置、市电供电装置、供电转换装置、控制模块及风机，该光伏供电装置包括光伏电池、光伏控制器、蓄电池及逆变电路，光伏控制器具有充电电路、放电电路和控制电路，充电电路接于光伏电池与蓄电池之间，放电电路接于蓄电池与逆变电路之间，控制电路分别连接充电电路、放电电路及蓄电池，逆变电路接至供电转换装置，该逆变电路包括功率管驱动芯片及六个功率管:功率管驱动芯片接至微处理器，以便根据微处理器输出的脉冲宽度调制信号来驱动对应的功率管交替导通和关断；六个功率管分成三组，每组功率管控制一相交流输出。
[0006]与现有技术相比，本发明可以有效地改善污水处理设备动力系统的性能，其至少可以取得以下某一个方面的优点:
[0007]其一，更为节能环保。采用薄膜光伏电池，轻质、高效、高比功率且耗材少；控制器可以有效防雷，提高系统安全性能；蓄电池进行充电的同时又可以保证蓄电池的活性，避免了蓄电池发生沉积，从而较大程度的延长了蓄电池的寿命。。
[0008]其二，提高安全性。采用二级避雷保护，其中的大部分雷击电流通过控制模块输入端的第一接地元件泄放；而控制模块输出端设置第二接地元件，使得进入负载的残压更小，有利于防止负载遭受雷击，提高其使用安全性，延长其使用寿命。
[0009]其三，抗干扰性强。屏蔽电缆采用二点接地，限制了地电流或干扰的大小，可以避免地电流或干扰过大时烧毁屏蔽电缆屏蔽层的危险。屏蔽电缆的芯线均设计了芯线屏蔽层，有利于抑制芯线之间产生的电磁辐射、静电耦合和电磁感应；同时也设计了电缆屏蔽层，有利于抑制外部的电磁干扰。
[0010]其四，可操控性更好。逆变电路可以根据人机接口电路的设定信号，通过微处理器电路输出PWM信号来控制功率管，有利于灵活地按预定要求输出电压，从而满足不同用户的需求。
[0011]其五，风机性能得以改善。通过改善叶片结构，气流流经叶片后缘时产生的漩涡打碎，从而有效地减少流阻，减少振动和噪声，且有利于提高风机效率。
【附图说明】
[0012]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号来表示相同的部件。在附图中:
[0013]图1为本发明实施例污水处理设备动力系统的方框图；
[0014]图2为本发明实施例光伏供电装置的方框图；
[0015]图3是本发明薄膜光伏电池的结构示意图；
[0016]图4是本发明光伏控制器的电路原理框图；
[0017]图5是本发明蓄电池的电路原理框图；
[0018]图6为本发明逆变电路的电路原理框图；
[0019]图7为本发明控制模块的电气原理框图；
[0020]图8为本发明屏蔽电缆接地原理图；
[0021]图9为本发明屏蔽电缆结构示意图；
[0022]图1Oa是本发明风机叶轮结构的左视图；
[0023]图1Ob是本发明风机叶轮结构的前视图。
【具体实施方式】
[0024]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0025]参见图1，表示本发明污水处理设备动力系统的较优实施例。该动力系统包括通过屏蔽电缆连接的光伏供电装置100、市电供电装置200、供电转换装置300、控制模块400及风机500，光伏供电装置100和市电供电装置200，其中:光伏供电装置100可输出380V交流电，它与市电供电装置200 —起连接到供电转换装置300，以便选择不同的供电方式；控制模块400在供电转换装置300输出电流时，可驱动作为交流负载的风机500运转；该控制模块400的两端分别接入第一接地元件600和第二接地元件700，以便将雷电流引入大地，由此提高系统的安全性。
[0026]本实施例包括二级防雷保护电路，具体是第一接地元件600为密闭式火花间隙，接于控制模块400的输入端与接地端之间，可泄放雷电电流可达20KA ;第二接地元件700为放电管，接于控制模块400的输出端与接地端之间，对流经控制模块400的小部分雷击电流进一步放电，即对进入风机500的残压再作一次限流，使其低于额定的安全范围。这就可使得大部分雷击电流通过控制模块400输入端的第一接地元件600泄放，而控制模块400输出端设置的第二接地元件700则可使得进入负载的残压更小，从而有利于防止负载遭受雷击，提高其使用安全性，延长其使用寿命。
[0027]上述的第一接地元件600、第二接地元件700均可选择氧化锌压敏电阻或其它类型的接地电阻代替，同样具有较好的防雷效果。在雷电电流较大时，氧化锌压敏电阻被击穿，雷电电流迅速经过氧化锌压敏电阻流入接地端，使得进入风机500的残压被钳制在预定范围内。
[0028]参见图2，示出本发明光伏供电装置的原理框图。该光伏供电装置100包括薄膜光伏电池110、光伏控制器120、蓄电池130、逆变电路140，光伏电池110优选为薄膜光伏电池，光伏控制器120具有充电电路121、放电电路123和控制电路122，充电电路121接于光伏电池110与蓄电池130之间，放电电路123接于蓄电池130与逆变电路140之间，控制电路122分别连接充电电路121、放电电路123及蓄电池130，逆变电路140接至供电转换装置 300。
[0029]图2中，薄膜光伏电池110本光伏供电装置100的核心部分，其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动风机500工作。光伏控制器120的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。蓄电池130的作用是在有光照时将光伏电池所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。风机500作为交流负载，可以方便地调速。
[0030]参见图3，示出本发明薄膜光伏电池的结构示意图。该薄膜光伏电池110包括第一导电玻璃基底110、沉积吸收层120、缓冲层130、导电银胶140和第二导电玻璃基底150，其中:第一导电玻璃基底110、沉积吸收层120、缓冲层130、导电银胶140和第二导电玻璃基底150由上至下依次设置；第一导电玻璃基底110和第二导电玻璃基底150上引出电极(图未示出)，一般是第一导电玻璃基底110上面引出正电极，第二导电玻璃基底150上面引出负电极。
[0031]图3中，上述各层的规格可为:第一导电玻璃基底110、第二导电玻璃基底150的长度为40mm，宽度为15mm，厚度为3mm ;沉积吸收层120为半导体纳米材料制成，长度为30臟，宽度为15mm，厚度为2 X10-3mm;缓冲层130为In2S3材料制成，长度为25mm，宽度为15mm，厚度为4 X ;导电银胶140的长度为20mm，宽度为15mm，厚度为2 X如此设置，材料消耗少，制造能耗低，且在提高电池的电压等性能方面具有优异效果。
[0032]参见图4，示出本发明光伏控制器的电路原理框图。该光伏控制器120包括充电电路121、放电电路123、控制电路122及防雷电路124，充电电路121、放电电路123和蓄电池130并联，防雷电路124和蓄电池130串联。由于增加了防雷电路124，流过蓄电池130的雷击电流大为减小。
[0033]本实施例中的防雷电路124具体为防雷电感，添加该防雷电感后流过蓄电池130的雷击电流大为减小；同时，该防雷电感的感抗远大于蓄电池内阻，由此在蓄电池130两端所分残压也大为减小，这样也增强了系统的防雷能力。此外，也可于充电电路121、放电电路123分别串联防雷电感，以进一步改善防雷能力。
[0034]参见图5，示出本发明蓄电池的电路原理框图。该蓄电池130包括蓄电池本体131、电池管理模块132、数据总线133、辅助供电总线135以及辅助充电控制线134，其中蓄电池本体131的正极和负极分别与电池管理模块132相连接。进一步说明如下。
[0035]图5中，该电池管理模块132包括与蓄电池本体131的正极和负极分别