一种储能放电电路、变频驱动电路、变频电机、用电设备

技术领域

本发明涉及电路设计技术领域，具体涉及一种储能放电电路、变频驱动电路、变频电机、用电设备。

背景技术

变频驱动电路，也叫变频触发电路。随着电力电子技术的发展，各行各业使用变频驱动电路的越来越多。

变频驱动电路在工作时，使用逆变电路将直流电转化为交流电后，驱动电机工作。在驱动过程中，为了使电机稳定工作，不得不使用大容量的电解电容等储能元件，以保证在不同负载工况下，电机都有持续的电能供给。

当电机所在的机组停机断电后，电解电容等储能元件储存的电能会持续保留在元器件中，只能通过元器件自身的电阻来消耗。如果机组断电后对机组进行检查或维修，电解电容等储能元件储存的电能容易电击伤人。

现有技术为解决机组断电维修时，电解电容等储能元件储存的电能容易电击伤人的问题，通过人工手动放电，放电完毕后，再对机组进行检修的方法解决。该方法增加了售后检修人员的操作工序，操作繁琐、人力投入大、安全性低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种储能放电电路、变频驱动电路、变频电机、用电设备，以解决现有技术中机组断电维修时，人工对电解电容等储能元件放电，操作繁琐、安全性低、容易电击伤人的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种储能放电电路，包括：

储能释放元件，通过一强电开关电路，连接在强电储能元件的两端；

弱电开关电路，与所述强电储能元件的供电端相连，用于在所述供电端断电时，控制所述强电开关电路导通，以使所述强电储能元件存储的电能经由所述储能释放元件和强电开关电路形成的回路泄放。

优选地，所述强电开关电路，包括：

第一常闭开关，及，第一三极管，其中，

所述第一三极管的集电极通过所述储能释放元件连接在所述强电储能元件的一端，发射极连接在所述强电储能元件的另一端，同时接地；所述第一三极管的基极作为所述强电开关电路的控制端，与所述弱电开关电路相连；

所述第一常闭开关，连接在所述第一三极管的集电极上，控制端与所述强电储能元件的供电端相连。

优选地，所述弱电开关电路，包括：

第二常闭开关，及，第二三极管，其中，

所述第二三极管的基极上设置有驱动电阻，设置驱动电阻后的基极，与所述第二三极管的集电极相连，同时通过一弱电储能元件接地；所述第二三极管的发射极与所述强电开关电路的控制端相连；

所述第二常闭开关，连接在所述第二三极管的基极上，控制端与所述强电储能元件的供电端相连；所述弱电储能元件通过外接的弱电电源存储电能。

优选地，若所述强电开关电路包括第一三极管，

第二三极管的导通时长大于第一三极管的导通时长。

优选地，若所述强电开关电路包括第一常闭开关，

所述第一常闭开关，及，第二常闭开关为联动开关。

优选地，所述强电储能元件的供电端设置有强电开关；

所述强电开关，与第一常闭开关、第二常闭开关，互异绑定。

优选地，所述储能放电电路，还包括：

电量指示灯，并联在所述强电储能元件的两端。

优选地，所述储能放电电路，还包括：

指示灯保护电阻，与所述电量指示灯串联。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种变频驱动电路，包括：

上述的储能放电电路。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种变频电机，包括：

上述的变频驱动电路。

根据本发明实施例的第四方面，提供一种用电设备，包括：

上述的变频电机。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过弱电开关电路控制强电开关电路的导通，由于强电开关电路与储能释放元件串联后，连接在待放电的强电储能元件的两端，所以，当强电开关电路导通时，待放电的强电储能元件相当于电源，存储的电能经由储能释放元件和强电开关电路形成的回路泄放，从而实现了储能元件存储的电能自动释放，无需人工干预，省去了售后检修人员人工放电的操作工序，简化了操作工序，避免了储能元件存储的电能电击伤人的问题，提升了系统的安全性。

另外，由于是通过弱电开关电路控制强电开关电路的导通，进而控制强电储能元件存储的电能释放，由于弱电开关电路的回路电压低，后续安装检修人员安全性高，所以进一步提升了系统的安全性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种储能放电电路的示意框图；

图2是根据另一示例性实施例示出的一种储能放电电路的电路原理图；

图3是图2所示的储能放电电路中强电开关K0、第一常闭开关K1、第二常闭开关K2、第一三极管Q1、第二三极管Q2的导通时序图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种储能放电电路的示意框图，如图1所示，该储能放电电路包括：

储能释放元件101，通过一强电开关电路102，连接在强电储能元件的两端；

弱电开关电路103，与所述强电储能元件的供电端相连，用于在所述供电端断电时，控制所述强电开关电路102导通，以使所述强电储能元件存储的电能经由所述储能释放元件101和强电开关电路102形成的回路泄放。

优选地，所述强电储能元件为大容量电解电容。

优选地，所述储能释放元件为放电电阻。所述放电电阻的阻值，根据强电储能元件的储电容量及放电时间等参数去选择。

需要说明的是，本实施例提供的技术方案，适用于安装有储能元件，且断电后需要放电的电路中，例如，空调机组的变频驱动电路，扫地机器人的变频驱动电路，炒菜机的变频驱动电路等。

本实施例提供的技术方案，弱电为强电中的弱电控制部分，用于控制强电部分。具体实践中，所述强电可以是36V(人体安全电压)以上电压，弱电可以是36V(人体安全电压)以下电压。另外，所述强电还可以是24V以上交流电电压，所述弱电还可以是24V以内直流电压。

可以理解的是，本实施例提供的技术方案，通过弱电开关电路控制强电开关电路的导通，由于强电开关电路与储能释放元件串联后，连接在待放电的强电储能元件的两端，所以，当强电开关电路导通时，待放电的强电储能元件相当于电源，存储的电能经由储能释放元件和强电开关电路形成的回路泄放，从而实现了储能元件存储的电能自动释放，无需人工干预，省去了售后检修人员人工放电的操作工序，简化了操作工序，避免了储能元件存储的电能电击伤人的问题，提升了系统的安全性。

另外，由于是通过弱电开关电路控制强电开关电路的导通，进而控制强电储能元件存储的电能释放，由于弱电开关电路的回路电压低，后续安装检修人员安全性高，所以进一步提升了系统的安全性。

优选地，所述储能放电电路，还包括：

电量指示灯，并联在所述强电储能元件的两端。

优选地，所述储能放电电路，还包括：

指示灯保护电阻，与所述电量指示灯串联。

可以理解的是，电量指示灯的设置是为了方便维修人员查看强电储能元件储存电能的是否释放完毕，指示灯保护电阻为电量指示灯的保护电阻，是为了防止电路电量过大，烧毁电量指示灯。

在具体实践中，所述弱电开关电路，可以采用单片机实现，例如，当强电储能元件的供电端断电时，给弱电开关电路的单片机一个触发信号，单片机接收到该触发信号后，控制强电开关电路导通。另外，所述弱电开关电路也可以采用非智能元件(例如，三极管、电阻、电容等)搭建的电路实现。

图2是根据另一示例性实施例示出的一种储能放电电路的电路原理图，如图2所示，该储能放电电路包括：

储能释放元件(放电电阻R1)，通过一强电开关电路102，连接在强电储能元件(大容量电解电容C1)的两端；

弱电开关电路103，与所述强电储能元件C1的供电端(例如，DC+)相连，用于在所述供电端(例如，DC+)断电时，控制所述强电开关电路102导通，以使所述强电储能元件C1存储的电能经由所述储能释放元件R1和强电开关电路102形成的回路泄放；

电量指示灯D1，并联在所述强电储能元件C1的两端；

指示灯保护电阻R3，与所述电量指示灯D1串联。

所述强电开关电路102，包括：

第一常闭开关K1，及，第一三极管Q1，其中，

所述第一三极管Q1的集电极通过所述储能释放元件R1连接在所述强电储能元件C1的一端，发射极连接在所述强电储能元件C1的另一端，同时接地；所述第一三极管Q1的基极作为所述强电开关电路的控制端，与所述弱电开关电路相连；

所述第一常闭开关K1，连接在所述第一三极管Q1的集电极上，控制端与所述强电储能元件C1的供电端相连。

需要说明的是，所述放电电阻R1的阻值，根据强电储能元件C1的储电容量及放电时间等参数去选择。

另外，K1为常闭开关，掉电后自动吸合。

所述弱电开关电路103，包括：

第二常闭开关K2，及，第二三极管Q2，其中，

所述第二三极管Q2的基极上设置有驱动电阻R2，设置驱动电阻R2后的基极，与所述第二三极管Q2的集电极相连，同时通过一弱电储能元件C2接地；所述第二三极管Q2的发射极与所述强电开关电路的控制端相连；

所述第二常闭开关K2，连接在所述第二三极管Q2的基极上，控制端与所述强电储能元件C1的供电端(例如，DC+)相连；所述弱电储能元件C2通过外接的弱电电源(附图未示出)存储电能。

需要说明的是，在具体实践中，所述弱电储能元件C2可选取小容量的电解电容，C2的容量值根据强电储能元件C1的储电容量及放电时间等参数去选择。具体来说，C2的容量值的选择，及强电开关电路中电阻R1阻值的选择，要能够保证第二三极管Q2的导通时长大于第一三极管Q1的导通时长。

另外，K2和K1一样，为常闭开关，掉电后自动吸合。

所述第一常闭开关K1，及，第二常闭开关K2为联动开关。

优选地，所述强电储能元件C1的供电端设置有强电开关K0；

所述强电开关K0，与第一常闭开关K1、第二常闭开关K2，互异绑定。

可以理解的是，为了保证正常工作电路和储能放电电路不冲突，需要将K1和K2设置为联动开关，同时K0和K1/K2设定为互异开关。

参见图2，当回路中强电开关K0断电后，强电储能元件C1中储存了大量无法立即消耗的电能，之后常闭开关K1和K2由于无供电电源支撑，掉电后自动吸合。弱电开关电路导通，弱电回路中弱电储能元件C2开始释放电能，电能通过驱动电阻R2后驱动第二三极管Q2导通。

第二三极管Q2驱动第一三极管Q1导通后，强电储能元件C1中储存的大量电能通过R1、K1、Q1构成的回路泄放，C1的电能在电阻R1中快速消耗掉。为了保证强电储能元件C1中存储的电能全部消耗，无残留，需要保证Q2导通时间大于Q1的导通时间。

参见图3，K0在T1-T2时间段闭合时，联动开关K1和K2未吸合，为断开状态；此时，第二三极管Q2和第一三极管Q1也未导通，为截止状态。

当K0断开时，联动开关K1和K2吸合，为闭合状态；此时，第二三极管Q2和第一三极管Q1导通，其中Q2的导通时长T3大于Q1的导通时长T4。

可以理解的是，本实施例提供的技术方案，通过弱电开关电路控制强电开关电路的导通，由于强电开关电路与储能释放元件串联后，连接在待放电的强电储能元件的两端，所以，当强电开关电路导通时，待放电的强电储能元件相当于电源，存储的电能经由储能释放元件和强电开关电路形成的回路泄放，从而实现了储能元件存储的电能自动释放，无需人工干预，省去了售后检修人员人工放电的操作工序，简化了操作工序，避免了储能元件存储的电能电击伤人的问题，提升了系统的安全性。

另外，由于是通过弱电开关电路控制强电开关电路的导通，进而控制强电储能元件存储的电能释放，由于弱电开关电路的回路电压低，后续安装检修人员安全性高，所以进一步提升了系统的安全性。

本实施例提供的强电开关电路和弱电开关电路，电路结构简单、部署容易、维修便捷，用户体验度好、满意度高。

根据一示例性实施例示出的一种变频驱动电路，包括：

上述的储能放电电路。

需要说明的是，本实施例提供的技术方案，适用于安装有储能元件，且断电后需要放电的变频驱动电路中，例如，空调机组的变频驱动电路，扫地机器人的变频驱动电路，炒菜机的变频驱动电路等。

可以理解的是，本实施例提供的技术方案，通过弱电开关电路控制强电开关电路的导通，由于强电开关电路与储能释放元件串联后，连接在待放电的强电储能元件的两端，所以，当强电开关电路导通时，待放电的强电储能元件相当于电源，存储的电能经由储能释放元件和强电开关电路形成的回路泄放，从而实现了储能元件存储的电能自动释放，无需人工干预，省去了售后检修人员人工放电的操作工序，简化了操作工序，避免了储能元件存储的电能电击伤人的问题，提升了系统的安全性。

另外，由于是通过弱电开关电路控制强电开关电路的导通，进而控制强电储能元件存储的电能释放，由于弱电开关电路的回路电压低，后续安装检修人员安全性高，所以进一步提升了系统的安全性。

根据一示例性实施例示出的一种变频电机，包括：

上述的变频驱动电路。

需要说明的是，本实施例提供的技术方案，适用于断电后，需要放电的变频电机中，所述变频电机包括变频驱动电路，所述变频驱动电路安装有储能元件，且断电后需要放电，例如，空调机组的变频驱动电路，扫地机器人的变频驱动电路，炒菜机的变频驱动电路等。

可以理解的是，本实施例提供的技术方案，通过弱电开关电路控制强电开关电路的导通，由于强电开关电路与储能释放元件串联后，连接在待放电的强电储能元件的两端，所以，当强电开关电路导通时，待放电的强电储能元件相当于电源，存储的电能经由储能释放元件和强电开关电路形成的回路泄放，从而实现了储能元件存储的电能自动释放，无需人工干预，省去了售后检修人员人工放电的操作工序，简化了操作工序，避免了储能元件存储的电能电击伤人的问题，提升了系统的安全性。

另外，由于是通过弱电开关电路控制强电开关电路的导通，进而控制强电储能元件存储的电能释放，由于弱电开关电路的回路电压低，后续安装检修人员安全性高，所以进一步提升了系统的安全性。

根据一示例性实施例示出的用电设备，包括：

上述的变频电机。

需要说明的是，本实施例提供的技术方案，适用于断电后，需要放电的用电设备中，所述用电设备依靠变频电机驱动工作，所述变频电机包括变频驱动电路，所述变频驱动电路安装有储能元件，且断电后需要放电，例如，空调机组的变频驱动电路，扫地机器人的变频驱动电路，炒菜机的变频驱动电路等。

所述用电设备包括但不限于：空调机组、扫地机器人、炒菜机等。

可以理解的是，本实施例提供的技术方案，通过弱电开关电路控制强电开关电路的导通，由于强电开关电路与储能释放元件串联后，连接在待放电的强电储能元件的两端，所以，当强电开关电路导通时，待放电的强电储能元件相当于电源，存储的电能经由储能释放元件和强电开关电路形成的回路泄放，从而实现了储能元件存储的电能自动释放，无需人工干预，省去了售后检修人员人工放电的操作工序，简化了操作工序，避免了储能元件存储的电能电击伤人的问题，提升了系统的安全性。

另外，由于是通过弱电开关电路控制强电开关电路的导通，进而控制强电储能元件存储的电能释放，由于弱电开关电路的回路电压低，后续安装检修人员安全性高，所以进一步提升了系统的安全性。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。