本发明涉及储能供电,具体为一种通用的母线电容电压泄放电路。
背景技术:
1、pcs(储能变流器,英译:power conversion system)可控制蓄电池的充电和放电过程,进行交直流的变换,在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。pcs由dc/ac双向变流器、控制单元等构成。pcs控制器通过通讯接收后台控制指令,根据功率指令的符号及大小控制变流器对电池进行充电或放电,实现对电网有功功率及无功功率的调节。pcs控制器通过can接口与bms通讯,获取电池组状态信息,可实现对电池的保护性充放电,确保电池运行安全。
2、新能源发展迅速,中功率段用户侧商储系统需求凸显,30-500kw功率段光储一体机+光伏组件+锂电池组构成的发电、储能、应急供电系统,因其高性价比与方便性,较好的满足了功能与经济性要求,目前市场需求呈现快速增长的趋势。但是常规的储能pcs的母线电容电压是直接并联功率电阻进行泄放,会造成电能的浪费,不利于经济效益的最大化。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种通用的母线电容电压泄放电路,减少系统的电能损耗,同时保证余电的泄放。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种通用的母线电容电压泄放电路,包括功率电阻r5、保护组件、储能pcs控制信号电路、泄放开关管q1和储能pcs的直流母线电容,所述保护组件与功率电阻嵌入安装构成泄放单元,且泄放单元的一端与储能pcs的直流母线电容正极端相连,所述保护组件用以检测所述功率电阻的温度,所述泄放开关管q1的第一端与所述泄放单元的另一端相连,且泄放开关管q1的第二端与储能pcs的直流母线电容负极端相连,根据接收到的泄放信号控制泄放开关管q1导通,以使所述泄放单元与泄放开关管q1形成泄放通路的控制单元,所述控制单元与泄放开关管q1的第三端相连,其中,在所述功率电阻r5的温度大于预设温度时,保护组件处于闭合状态以使泄放回路断开。
5、优选的,所述保护组件为常开型温度开关k1,且温度可按要求定制。
6、优选的,所述泄放开关管q1为mos管。
7、优选的,所述控制单元由三部分构成,第一部分为直接控制单元,由高压母线电容分压产生信号,在母线电压大于泄放开关管q1的开通电压时,控制泄放开关管q1导通;
8、第二部分由储能pcs控制模块产生信号,在储能pcs控制信号电路工作时,控制泄放开关管q1关闭,储能pcs控制信号与第一部分直接控制单元用光耦器件隔离,保证储能pcs控制系统安全;
9、第三部分由保护组件产生信号,控制泄放开关管q1关闭,保护功率电阻。
10、优选的,所述储能pcs控制信号电路是由二极管d9、电阻r1、发光二极管d1以及光耦u1组成,当储能pcs控制信号电路开始工作时,控制信号为高电平,发光二极管d1点亮,光耦u1后级导通,使泄放开关管q1关闭停止工作。
11、优选的,当所述储能pcs控制信号电路停止工作时,控制信号为低电平,发光二极管d1熄灭,光耦u1后级不导通,不在参与控制泄放开关管q1工作,同时温控开关k1处于断开状态,亦不参与控制泄放开关管q1工作。
12、优选的,所述控制单元的控制电路包括续流二极管d7、电阻r2、二极管d2和电阻r4、而储能pcs的直流母线电容的母线电容正与母线电容负之间会有一很高的余电电压,此余电电压通过电阻r2及二极管d2分压使泄放开关管q1导通,迅速连通功率电阻r5消耗掉余电。
13、优选的,当所述功率电阻r5过热时,温控开关k1由断开变为闭合,通过电阻r4迅速关断泄放开关管q1,从而保护功率电阻,延长使用寿命.而一旦储能pcs控制信号电路出现意外断电情况时,余电亦会通过此电路迅速的泄放掉,保证设备安全及人身安全。
14、(三)有益效果
15、本发明提供了一种通用的母线电容电压泄放电路。与现有技术相比具备以下有益效果:该通用的母线电容电压泄放电路,通过在电池、光伏单元及整流逆变模块停止工作时,通过控制单元,根据接收到的泄放信号,控制泄放开关管导通,以使泄放单元与泄放开关管形成泄放通路,并在泄放电阻的温度大于预设温度时,保护开关处于闭合状态以使泄放回路断开,从而对功率电阻进行保护,避免了功率电阻由于自身温度过高而导致的损坏、脱落等,提高了储能pcs系统的安全性和使用寿命。另外,由于该泄放电路不具有金属散热块,因此,不仅降低了绘制pcb的难度以及装配的难度。而且降低了成本,可以减少储能pcs系统的耗电,增加收益;同时解决,在设备出现紧急断电时,储能pcs的母线电容余电可以有效泄放。
1.一种通用的母线电容电压泄放电路,其特征在于:包括功率电阻r5、保护组件、储能pcs控制信号电路、泄放开关管q1和储能pcs的直流母线电容,所述保护组件与功率电阻嵌入安装构成泄放单元,且泄放单元的一端与储能pcs的直流母线电容正极端相连,所述保护组件用以检测所述功率电阻的温度,所述泄放开关管q1的第一端与所述泄放单元的另一端相连,且泄放开关管q1的第二端与储能pcs的直流母线电容负极端相连,根据接收到的泄放信号控制泄放开关管q1导通,以使所述泄放单元与泄放开关管q1形成泄放通路的控制单元,所述控制单元与泄放开关管q1的第三端相连,其中,在所述功率电阻r5的温度大于预设温度时,保护组件处于闭合状态以使泄放回路断开。
2.根据权利要求1所述的一种通用的母线电容电压泄放电路,其特征在于:所述保护组件为常开型温度开关k1,且温度可按要求定制。
3.根据权利要求1所述的一种通用的母线电容电压泄放电路,其特征在于:所述泄放开关管q1为mos管。
4.根据权利要求2所述的一种通用的母线电容电压泄放电路,其特征在于:所述控制单元由三部分构成,第一部分为直接控制单元,由高压母线电容分压产生信号,在母线电压大于泄放开关管q1的开通电压时,控制泄放开关管q1导通;
5.根据权利要求2所述的一种通用的母线电容电压泄放电路,其特征在于:所述储能pcs控制信号电路是由二极管d9、电阻r1、发光二极管d1以及光耦u1组成,当储能pcs控制信号电路开始工作时,控制信号为高电平,发光二极管d1点亮,光耦u1后级导通,使泄放开关管q1关闭停止工作。
6.根据权利要求5所述的一种通用的母线电容电压泄放电路,其特征在于:当所述储能pcs控制信号电路停止工作时,控制信号为低电平,发光二极管d1熄灭,光耦u1后级不导通,不在参与控制泄放开关管q1工作,同时温控开关k1处于断开状态,亦不参与控制泄放开关管q1工作。
7.根据权利要求4所述的一种通用的母线电容电压泄放电路,其特征在于:所述控制单元的控制电路包括续流二极管d7、电阻r2、二极管d2和电阻r4、而储能pcs的直流母线电容的母线电容正与母线电容负之间会有一余电电压,此余电电压通过电阻r2及二极管d2分压使泄放开关管q1导通,迅速连通功率电阻r5消耗掉余电。
8.根据权利要求7所述的一种通用的母线电容电压泄放电路,其特征在于:当所述功率电阻r5过热时,温控开关k1由断开变为闭合,通过电阻r4迅速关断泄放开关管q1,从而保护功率电阻,延长使用寿命.而一旦储能pcs控制信号电路出现意外断电情况时,余电亦会通过此电路迅速的泄放掉,保证设备安全及人身安全。
