一种用于逆变器负载侧继电器的控制电路

技术领域

本发明涉及电力电子变换技术领域，具体涉及一种用于逆变器负载侧继电器的控制电路。

背景技术

在新能源领域，逆变器是最为关键及核心的装置，它为电网及负载提供了源源不断的能量输出。在实际情况下，逆变器长期处于开机状态，电网有电时，负载通过逆变器内部继电器接入电网，在离网情况下，逆变器直接为负载提供能量。这种情况就要求，只要逆变器工作，或者甚至是轻微故障的情况下，控制负载的继电器保持闭合状态，不间断的为负载供电。

然而在实际应用中，负载控制继电器通常由两组继电器串联来保证可靠性，并且由两个控制器来分别控制一组继电器来提供安全裕量。在逆变器需要远程维护或升级程序时，控制器的输出引脚将会处于不定状态，而此时仍然需要保持继电器处于闭合状态来保证负载不脱开。目前通用的技术是在负载与电网之间加一组旁路开关，在升级程序时闭合此开关。然而，此项技术需要多加两组继电器，而需要三相输出时，包含N线，继电器则高达8个，成本高昂又占用空间。因此，本发明在此提出一种用于逆变器负载侧继电器的控制电路。

发明内容

针对上述缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于逆变器负载侧继电器的控制电路，且控制电路能够解决逆变器升级程序时或其他特殊情况下继电器失控造成的负载掉电的问题。

其包括：

逆变器，设置在逆变器中的升级程序控制信号、控制芯片1、控制芯片2；设置在逆变器中的逆变电路，以及与逆变电路连接的电网和负载；

其中，升级程序控制信号、控制芯片1、控制芯片2与控制电路连接；控制电路与逆变电路连接；

且控制电路中包含非门芯片U1以及或门芯片U2；

非门芯片U1与控制芯片1、控制芯片2的使能信号连接，且非门芯片U1还与升级程序控制信号连接；或门芯片U2与控制芯片1、控制芯片2的继电器控制信号连接，且或门芯片U2还与输出的继电器控制信号连接。

在上述一种用于逆变器负载侧继电器的控制电路的技术方案中，优选地，所述控制电路中具体包含如下的控制流程：

S1：将控制芯片1、控制芯片2的继电器控制信号分别设定为A1和B1；将控制芯片1、控制芯片2的使能信号分别设定为C1和D1，将升级程序控制信号设定为E1，输出的继电器控制信号设定为Y；

S2：信号C1和D1分别通过二极管与信号E1进行加法运算，其运算结果分别作为与非门芯片U1的两个输入，U1的输出作为或门芯片U2的使能端，使能端低电平有效；

S3：或门芯片U2为了实现控制芯片1、控制芯片2的继电器控制信号的加法运算，此芯片实现了：

Y=[A×(C!)+B×(C!)]⊕D

此时，令B=1，D=0，或门芯片U2可实现Y=A1+B1的功能；

综上所述，整个电路实现的功能为：

Y=（A1+B1）×{[(C1+E1)×(D1+E1)]!}

其中，信号Y作为整个电路的输出来控制两组继电器。

在上述一种用于逆变器负载侧继电器的控制电路的技术方案中，优选地，所述非门芯片U1采用SN74AUC1G00DBVR。

在上述一种用于逆变器负载侧继电器的控制电路的技术方案中，优选地，所述或门芯片U2采用SN74LVC1G99DCUR。

在上述一种用于逆变器负载侧继电器的控制电路的技术方案中，优选地，所述控制芯片1和控制芯片2均可以实现继电器的断开控制和闭合控制，在正常工作的情况下，信号1-4均为高电平，升级程序控制信号为低电平，即A1=B1=C1=D1=1，E1=0，此时Y=1，继电器保持吸合状态。

在上述一种用于逆变器负载侧继电器的控制电路的技术方案中，优选地，当任意一个控制器检测到故障状态后，如需断开继电器，此时条件为A1=C1=E1=0，B1=D1=1，或者A1=C1=1，B1=D1=E1=0，无论哪种条件，此时均有Y=0，继电器均可以断开。

在上述一种用于逆变器负载侧继电器的控制电路的技术方案中，优选地，当没有故障且需要升级程序时（远程升级程序时，一次只能升级一个控制器的程序），此时有A1=C1=E1=1，B1与D1状态不确定，或者有B1=D1=E1=1，A1与C1状态不确定，而此时均有Y=1，继电器可维持闭合状态。

由上述技术方案可知，本发明提供一种用于逆变器负载侧继电器的控制电路与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明针对逆变器负载侧继电器的控制方法，通过重新设计控制电路，实现根据实际情况灵活地实现任意一个控制芯片对继电器的灵活控制，并且在升级程序时，仍能够确保继电器处于闭合状态，不会断开负载，对用户产生影响，其省去了一组继电器，既降低了成本，也节省了空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做出简单地介绍和说明。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为逆变器负载侧继电器的具体控制电路的示意图；

图2为逆变器负载侧继电器的现有控制电路示意图；

图3为逆变器负载侧继电器的控制框架示意图。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，以下所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。为了对本发明的技术方案和实现方式做出更清楚地解释和说明，以下介绍实现本发明技术方案的几个优选的具体实施例。

实施例

前提条件：根据实际情况灵活的实现任意一个控制芯片对继电器的灵活控制，并且在升级程序时（此时一个控制芯片处于不定状态），仍能够确保继电器处于闭合状态，不会断开负载。

参考附图2所示；由于当下的主流技术为在负载与电网中间加一组继电器，在升级程序时，由升级程序信号控制此旁路继电器保持闭合。这种方案需要多一组继电器，在三相四线的应用中，这一组继电器高达八个。

因而根据以上的条件，提出较优的技术方案：

参阅附图1和附图3所示；其包括逆变器，设置在逆变器中的升级程序控制信号、控制芯片1、控制芯片2；设置在逆变器中的逆变电路，以及与逆变电路连接的电网和负载；其中，升级程序控制信号、控制芯片1、控制芯片2与控制电路连接；控制电路与逆变电路连接。

且控制电路中包含非门芯片U1以及或门芯片U2；

非门芯片U1与控制芯片1、控制芯片2的使能信号连接，且非门芯片U1还与升级程序控制信号连接；或门芯片U2与控制芯片1、控制芯片2的继电器控制信号连接，且或门芯片U2还与输出的继电器控制信号连接。

控制芯片1和控制芯片2都会发出一个继电器控制信号和继电器使能使能信号，升级程序时亦会有一个控制信号发出，将各个信号命名及编号如下：

首先，信号C1和D1分别通过二极管与信号E1进行加法运算，其运算结果分别作为与非门芯片U1（SN74AUC1G00DBVR）的两个输入，U1的输出作为逻辑芯片U2的使能端，使能端低电平有效。或门芯片U2实现了Y=[A×(C!)+B×(C!)]⊕D，此时，令B=1，D=0，或门芯片U2可实现Y=A1+B1的功能。

综上所述，整个电路实现的功能为：

Y=（A1+B1）×{[(C1+E1)×(D1+E1)]!}

信号Y作为整个电路的输出来控制两组继电器。

通过上述公式，可以看到，两个控制器均可以实现继电器的断开控制和闭合控制。

在正常工作的情况下，信号1-4均为高电平，升级程序控制信号为低电平，即A1=B1=C1=D1=1，E1=0，此时Y=1，继电器保持吸合状态。

而当任意一个控制器检测到故障状态后，如需断开继电器，此时条件为A1=C1=E1=0，B1=D1=1，或者A1=C1=1，B1=D1=E1=0，无论哪种条件，此时均有Y=0，继电器均可以断开。

而当没有故障且需要升级程序时（远程升级程序时，一次只能升级一个控制器的程序），此时有A1=C1=E1=1，B1与D1状态不确定，或者有B1=D1=E1=1，A1与C1状态不确定，而此时均有Y=1，继电器可维持闭合状态。

最后，还需要说明的是，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。