交流供电优先控制电路及电源系统的制作方法

本发明涉及电源，尤其涉及一种交流供电优先控制电路及电源系统。

背景技术：

1、参考图1，光伏发电系统通常由太阳能光伏阵列pv、电池bat、pcs组成，太阳能光伏阵列pv通过pcs输出交流电源ac并网。辅助电源是光伏发电系统的重要组成部分，通常由电池bat和交流电源ac通过汇流箱汇流后为辅助电源供电，确保辅助电源供电的稳定性。对于光伏发电系统，或其他交流电源和电池共同供电的电源系统，为提高电池的效率，希望交流电源可以优先供电。

2、现有技术中，由于电池和交流电源通常通过二极管汇流为后端供电，供电优先级由输出电压决定，无法保证交流电源优先供电。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种交流供电优先控制电路及电源系统，以解决现有技术中交流电源和电池共同供电时，交流电源无法优先供电的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种交流供电优先控制电路，应用于电源系统，上述电源系统包括：电池、交流电源及汇流装置；电池与交流电源通过汇流装置汇流后与直流总线连接；上述控制电路包括：缓启模块、第一开关模块、第二开关模块及开关控制模块；

3、缓启模块的第一输入端和第二输入端分别与电池的正极和负极连接，缓启模块的输出端分别与第一开关模块的第一端及第二开关模块的控制端连接；其中，当电池有电，且缓启模块的输出端的电压没有被钳位时，缓启模块的输出端的电压缓慢升高以达到第一预设电压；

4、第一开关模块的第二端与电池的负极连接，第一开关模块的控制端与开关控制模块连接；

5、第二开关模块的第一端和第二端串联在汇流装置与电池之间的通路中；当第二开关模块的控制端的电压大于第一预设电压时，第二开关模块的第一端和第二端之间导通；

6、开关控制模块用于在交流电源的电压不低于第二预设电压时，控制第一开关模块的第一端和第二端之间导通，将第二开关模块的控制端的电压限制在第一预设电压以下，以使第二开关模块的第一端和第二端之间断开，切断电池与汇流装置之间的通路，由交流电源单独供电。

7、可选的，电源系统还包括缓冲电容，缓冲电容挂接在直流总线上；控制电路还包括：第三开关模块；

8、第三开关模块的第一端分别与缓启模块的输出端、第一开关模块的第一端及第二开关模块的控制端连接，第三开关模块的第二端与直流电源端连接，第三开关模块的控制端与开关控制模块连接；其中，直流电源端由直流总线供电；

9、开关控制模块还用于：当交流电源的电压低于第二预设电压时，控制第三模开关模块的第一端和第二端之间导通，使得第二开关模块的控制端的电压大于第一预设电压，以使第二开关模块导通，电池与汇流装置之间的通路导通，电池供电。

10、可选的，第一开关模块包括：第一开关；第三开关模块包括：第二开关；

11、第一开关的第一端与第一开关模块的第一端连接，第一开关的第二端与第一开关模块的第二端连接，第一开关的控制端与第一开关模块的控制端连接；

12、第二开关的第一端与第三开关模块的第一端连接，第二开关的第二端与第三开关模块的第二端连接，第二开关的控制端与第三开关模块的控制端连接。

13、可选的，第一开关为常开开关，第二开关为常闭开关。

14、可选的，上述电源系统还包括直流变换装置；

15、直流电源端由直流总线通过直流变换装置供电。

16、可选的，开关控制模块由直流总线通过直流变换装置供电。

17、可选的，第二开关模块的第一端与汇流装置连接，第二开关模块的第二端与电池的负极连接；第二开关模块包括：第一开关管、第一电阻和第二电阻；

18、第一开关管的第一端通过第一电阻与第二开关模块的第一端连接，第一开关管的第二端与第二开关模块的第二端连接，第一开关管的控制端通过第二电阻与第二开关模块的控制端连接。

19、可选的，第一开关管为nmos管。

20、可选的，缓启模块包括：第三电阻、第四电阻和第一电容；

21、第一电容的第一端分别与第四电阻的第一端、第三电阻的第二端及缓启模块的输出端连接，第一电容的第二端分别与缓启模块的第二输入端及第四电阻的第二端连接；

22、第三电阻的第一端与缓启模块的第一输入端连接。

23、第二方面，本发明实施例提供了一种电源系统，包括如本发明实施例第一方面提供的交流供电优先控制电路。

24、本发明实施例提供一种交流供电优先控制电路及电源系统。上述交流供电优先控制电路应用于电源系统，电源系统包括：电池、交流电源及汇流装置；电池与交流电源通过汇流装置汇流后与直流总线连接；上述控制电路包括：缓启模块、第一开关模块、第二开关模块及开关控制模块；缓启模块的第一输入端和第二输入端分别与电池的正极和负极连接，缓启模块的输出端分别与第一开关模块的第一端及第二开关模块的控制端连接；其中，当电池有电，且缓启模块的输出端的电压没有被钳位时，缓启模块的输出端的电压缓慢升高以达到第一预设电压；第一开关模块的第二端与电池的负极连接，第一开关模块的控制端与开关控制模块连接；第二开关模块的第一端和第二端串联在汇流装置与电池之间的通路中；当第二开关模块的控制端的电压大于第一预设电压时，第二开关模块的第一端和第二端之间导通；开关控制模块用于在交流电源的电压不低于第二预设电压时，控制第一开关模块的第一端和第二端之间导通，将第二开关模块的控制端的电压限制在第一预设电压以下，以使第二开关模块的第一端和第二端之间断开，切断电池与汇流装置之间的通路，由交流电源单独供电。当交流电源没电时，电池通过缓启模块控制第二开关模块导通，电池供电；当交流电源和电池同时供电时，由于缓启模块的输出端的电压缓慢上升，交流电源优先供电，同时第一开关模块导通，将第二开关模块关断，由交流电源独立供电，确保了交流电源优先供电，提高电池的效率。

技术特征：

1.一种交流供电优先控制电路，其特征在于，应用于电源系统，所述电源系统包括：电池、交流电源及汇流装置；所述电池与所述交流电源通过所述汇流装置汇流后与直流总线连接；所述控制电路包括：缓启模块、第一开关模块、第二开关模块及开关控制模块；

2.如权利要求1所述的交流供电优先控制电路，其特征在于，所述电源系统还包括缓冲电容，所述缓冲电容挂接在所述直流总线上；所述控制电路还包括：第三开关模块；

3.如权利要求2所述的交流供电优先控制电路，其特征在于，所述第一开关模块包括：第一开关；所述第三开关模块包括：第二开关；

4.如权利要求3所述的交流供电优先控制电路，其特征在于，所述第一开关为常开开关，所述第二开关为常闭开关。

5.如权利要求2所述的交流供电优先控制电路，其特征在于，所述电源系统还包括直流变换装置；

6.如权利要求5所述的交流供电优先控制电路，其特征在于，所述开关控制模块由所述直流总线通过所述直流变换装置供电。

7.如权利要求1至6任一项所述的交流供电优先控制电路，其特征在于，所述第二开关模块的第一端与所述汇流装置连接，所述第二开关模块的第二端与所述电池的负极连接；所述第二开关模块包括：第一开关管、第一电阻和第二电阻；

8.如权利要求7所述的交流供电优先控制电路，其特征在于，所述第一开关管为nmos管。

9.如权利要求1至6任一项所述的交流供电优先控制电路，其特征在于，所述缓启模块包括：第三电阻、第四电阻和第一电容；

10.一种电源系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的交流供电优先控制电路。

技术总结
本发明提供一种交流供电优先控制电路及电源系统。该电路包括：缓启模块、第一开关模块、第二开关模块及开关控制模块；缓启模块的第一输入端和第二输入端分别与电池的正极和负极连接，缓启模块的输出端分别与第一开关模块的第一端及第二开关模块的控制端连接；第一开关模块的第二端与电池的负极连接，第一开关模块的控制端与开关控制模块连接；第二开关模块串联在汇流装置与电池之间的通路中；当第二开关模块的控制端的电压大于第一预设电压时，第二开关模块导通；开关控制模块用于在交流电源的电压正常时，控制第一开关模块导通，切断电池与汇流装置之间的通路。本发明由缓启模块及第一开关模块控制第二开关模块，保证交流电源优先供电。

技术研发人员：陈伟山,洪培在,曾春保
受保护的技术使用者：厦门科华数能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15