专利名称：并网逆变器的并网开关检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及并网逆变器技术领域，尤其涉及并网逆变器的并网开关检测系统。
背景技术：
在太阳能、风能等新能源的并网逆变器应用中，要实现并网发电的可靠运行，必须对并网开关的可靠性进行检测，检测其闭合功能和断开功能是否正常，如果并网逆变器本 身出现故障，或者电网出现故障或孤岛情形，并网逆变器必须能够可靠地断开与电网的连接，防止造成并网逆变器损害、电网安全事故以及人身安全事故的发生。目前的并网逆变器的并网开关检测系统复杂，检测可靠性较低，因此开发一种可靠的并网逆变器的并网开关检测系统甚为必要。
发明内容本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供并网逆变器的并网开关检测系统，该系统通过对并网开关进行断开功能和闭合功能的可靠性检测，保证电网运行安全、并网逆变器自身安全和人身安全，结构简单且检测可靠性高。本实用新型的目的通过以下技术方案实现并网逆变器的并网开关检测系统，包括逆变电路单元、滤波电路单元和并网开关单元，逆变电路单元的输出端与滤波电路单元的输入端连接，滤波电路单元的火线输出端、零线输出端分别与并网开关单元的火线输入端、零线输入端连接，并网开关单元的火线输出端、零线输出端分别与电网的火线、零线连接，还包括微处理器、第一检测电路和第二检测电路；并网开关单元包括L线并网开关和N线并网开关，L线并网开关连接在并网开关单元的火线输入端与火线输出端之间，N线并网开关连接在并网开关单元的零线输入端与零线输出端之间；第一检测电路的一端与滤波电路单元的火线输出端连接，另一端与并网开关单元的零线输出端连接；第二检测电路的一端与并网开关单元的火线输出端连接，另一端与滤波电路单元的零线输出端连接；逆变电路单元的控制端、并网开关单元的控制端、第一检测电路的输出端、第二检测电路的输出端均与微处理器连接。其中，还包括报警显示电路，报警显示电路的输入端与微处理器的报警信号输出端连接。其中，第一检测电路包括电阻R100、R101、R102、R103、R104、R105，二极管 D100，电容C100，光耦Ul ;滤波电路单元的火线输出端与RlOO的一端连接，RlOO的另一端与RlOl的一端连接，RlOl的另一端与R102的一端连接，R102的另一端与R103的一端、DlOO的阳极连接，DlOO的阴极与ClOO的阳极、R104的一端连接，R104的另一端与Ul内部光电二极管的阳极连接，并网开关单元的零线输出端与R103的另一端、ClOO的阴极、Ul内部光电二极管的阴极连接，Ul内部光电三极管的集电极与电源VCC连接，Ul内部光电三极管的发射极与R105的一端、第一检测电路的输出端连接，R105的另一端与地电平GND连接。[0008]其中，第二检测电路包括电阻R200、R201、R202、R203、R204、R205，二极管 D200，电容C200，光耦U2 ;并网开关单元的火线输出端与R200的一端连接，R200的另一端与R201的一端连接，R201的另一端与R202的一端连接，R202的另一端与R203的一端、D200的阳极连接，D200的阴极与C200的阳极、R204的一端连接，R204的另一端与U2内部光电二极管的阳极连接，滤波电路单元的零线输出端与R203的另一端、C200的阴极、U2内部光电二极管的阴极连接，U2内部光电三极管的集电极与电源VCC连接，U2内部光电三极管的发射极与R205的一端、第二检测电路的输出端连接，R205的另一端与地电平GND连接。其中，第一检测电路包括电阻R300、R301、R302、R303、R304、R305，二极管 D300，电容C300，光耦U3 ;滤波电路单元的火线输出端与R300的一端连接，R300的另一端与R301的一端连接，R301的另一端与R302的一端连接，R302的另一端与R303的一端、D300的阳极 连接，D300的阴极与C300的阳极、R304的一端连接，R304的另一端与U3内部光电二极管的阳极连接，并网开关单元的零线输出端与R303的另一端、C300的阴极、U3内部光电二极管的阴极连接，U3内部光电三极管的集电极与R305的一端、第一检测电路的输出端连接，R305的另一端与电源VCC连接，U3内部光电三极管的发射极与地电平GND连接。其中，第二检测电路包括电阻R400、R401、R402、R403、R404、R405，二极管 D400，电容C400，光耦U4 ;并网开关单元的火线输出端与R400的一端连接，R400的另一端与R401的一端连接，R401的另一端与R402的一端连接，R402的另一端与R403的一端、D400的阳极连接，D400的阴极与C400的阳极、R404的一端连接，R404的另一端与U4内部光电二极管的阳极连接，滤波电路单元的零线输出端与R403的另一端、C400的阴极、U4内部光电二极管的阴极连接，U4内部光电三极管的集电极与R405的一端、第二检测电路的输出端连接，R405的另一端与电源VCC连接，U4内部光电三极管的发射极与地电平GND连接。并网逆变器的并网开关状态检测方法和原理是并网逆变器在并网发电之前对并网开关单元进行检测，微处理器(MPU)首先禁止逆变电路单元工作，微处理器(MPU)根据第一检测电路和第二检测电路来判断并网开关功能正常还是发生故障。微处理器(MPU)发出断开L线并网开关的指令，如果第一检测电路的输入端没有电流流过，则说明L线并网开关的断开功能正常；微处理器(MPU)发出闭合L线并网开关的指令，如果第一检测电路单元的输入端有电流流过，则说明L线并网开关的闭合功能正常；微处理器(MPU)发出断开N线并网开关的指令，如果第二检测电路的输入端没有电流流过，则说明火线N线并网开关的断开功能正常；微处理器(MPU)发出闭合N线并网开关的指令，如果第二检测电路的输入端有电流流过，则说明N线并网开关的闭合功能正常；如果并网开关全部正常，则允许并网发电，如果有任意一个并网开关出现故障，则禁止并网逆变器并网发电，并发出报警信号。本实用新型的有益效果如下本实用新型包括逆变电路单元、滤波电路单元、并网开关单元、微处理器、第一检测电路和第二检测电路；并网开关单元包括L线并网开关和N线并网开关；第一检测电路的一端与滤波电路单元的火线输出端连接，另一端与并网开关单元的零线输出端连接；第二检测电路的一端与并网开关单元的火线输出端连接，另一端与滤波电路单元的零线输出端连接；逆变电路单元的控制端、并网开关单元的控制端、第一检测电路的输出端、第二检测电路的输出端均与微处理器连接。本实用新型通过微处理器控制，在并网逆变器进行并网发电之前，对并网开关进行断开功能和闭合功能的可靠性检测，如果并网开关全部正常，则允许并网发电，如果有任意一个并网开关出现故障，则禁止并网逆变器进行并网发电。本实用新型功能可靠，检测准确，为并网逆变器的并网发电安全运行提供了保障，如果并网逆变器本身出现故障，或者电网出现故障或孤岛情形，并网逆变器可以可靠地断开与电网的连接，防止并网逆变器损害及电网安全事故的发生。
图I为本实用新型的并网开关检测系统原理框图。图2为第一检测电路的第一种电路图。图3为第二检测电路的第一种电路图。图4为第一检测电路的第二种电路图。图5为第二检测电路的第二种电路图。图I至图5包括100-逆变电路单元、200-滤波电路单元、300-并网开关单元、301-L线并网开关、302-N线并网开关、400-电网、501-第一检测电路、502-第二检测电路、600-微处理器、700-报警显示电路。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型作进一步说明。图I是并网逆变器的并网开关检测系统原理框图。本实施例的并网逆变器的并网开关检测系统，包括逆变电路单元100、滤波电路单元200和并网开关单元300，逆变电路单元100的输出端与滤波电路单元200的输入端连接，滤波电路单元200的火线输出端0UT-L、零线输出端OUT-N分别与并网开关单元300的火线输入端、零线输入端连接，并网开关单元300的火线输出端、零线输出端分别与电网400的火线L、零线N连接。并网开关检测系统还包括微处理器600 (MPU)、第一检测电路501和第二检测电路502 ;并网开关单元300包括L线并网开关301和N线并网开关302，L线并网开关301连接在并网开关单元300的火线输入端与火线输出端之间，N线并网开关302连接在并网开关单元300的零线输入端与零线输出端之间；第一检测电路501的一端与滤波电路单元200的火线输出端连接，另一端与并网开关单元300的零线输出端连接；第二检测电路502的一端与并网开关单元300的火线输出端连接，另一端与滤波电路单元200的零线输出端连接；逆变电路单元100的控制端、并网开关单元300的控制端、第一检测电路501的输出端、第二检测电路502的输出端均与微处理器600连接。本实施例中，还包括报警显示电路700，报警显示电路700的输入端与微处理器600的报警信号输出端连接。并网逆变器的并网开关检测系统的检测过程如下并网逆变器在并网发电之前对并网开关单元300进行检测，微处理器600首先禁止逆变电路单元100工作，微处理器600根据从第一检测电路501和第二检测电路502接收到的信息来判断并网开关单元300的功能正常还是发生故障。微处理器600发出断开L线并网开关301的指令，如果第一检测电路501的输入端(与滤波电路单元200的火线输出端连接的一端)没有电流流过，则说明L线并网开关301的断开功能正常；微处理器600发出闭合L线并网开关301的指令，如果第一检测电路501的输入端有电流流过，则说明L线并网开关301的闭合功能正常。微处理器600发出断开N线并网开关302的指令，如果第二检测电路502的输入端(与滤波电路单元200的零线输出端连接的一端)没有电流流过，则说明N线并网开关302的断开功能正常；微处 理器600发出闭合N线并网开关302的指令，如果第二检测电路502的输入端有电流流过，则说明N线并网开关302的闭合功能正常。如果L线并网开关301和N线并网开关302全部正常，则允许并网逆变器并网发电，如果有任意一个并网开关出现故障，则禁止并网逆变器并网发电，并通过报警显示电路700发出报警信号，通知相关维护人员。本实用新型保证电网运行安全、并网逆变器自身安全和人身安全，结构简单且检测可靠性高。图2为第一检测电路501的第一种电路图。第一检测电路501 包括电阻 R100、R101、R102、R103、R104、R105, 二极管 D100,电容C100，光耦U1。滤波电路单元200的火线输出端与RlOO的一端连接，RlOO的另一端与RlOl的一端连接，RlOl的另一端与R102的一端连接，R102的另一端与R103的一端、DlOO的阳极连接，DlOO的阴极与ClOO的阳极、R104的一端连接，R104的另一端与Ul内部光电二极管的阳极连接，并网开关单元300的零线输出端与R103的另一端、ClOO的阴极、Ul内部光电二极管的阴极连接，Ul内部光电三极管的集电极与电源VCC连接，Ul内部光电三极管的发射极与R105的一端、第一检测电路501的输出端连接，R105的另一端与地电平GND连接。可以使用一个电阻代替R100、R101、R102三个电阻。光偶Ul的型号是TLP521，该型号的光偶应用广泛，在此不再赘述其工作原理。光偶将信号SWS_L送往微处理器600进行电平检测，如果SWS_L为高电平，则说明第一检测电路501的输入端与电流流过；如果SWS_L为低电平，则说明第一检测电路501的输入端无电流流过。图3为第二检测电路502的第一种电路图。第二检测电路502 包括电阻 R200、R201、R202、R203、R204、R205, 二极管 D200，电容C200，光耦U2 ;并网开关单元300的火线输出端与R200的一端连接，R200的另一端与R201的一端连接，R201的另一端与R202的一端连接，R202的另一端与R203的一端、D200的阳极连接，D200的阴极与C200的阳极、R204的一端连接，R204的另一端与U2内部光电二极管的阳极连接，滤波电路单元200的零线输出端与R203的另一端、C200的阴极、U2内部光电二极管的阴极连接，U2内部光电三极管的集电极与电源VCC连接，U2内部光电三极管的发射极与R205的一端、第二检测电路502的输出端连接，R205的另一端与地电平GND连接。可以使用一个电阻代替R200、R201、R202三个电阻。光偶U2的型号是TLP521，该型号的光偶应用广泛，在此不再赘述其工作原理。光偶将信号SWS_N送往微处理器600进行电平检测，如果SWS_NS高电平，则说明第二检测电路502的输入端与电流流过；如果SWS_N为低电平，则说明第二检测电路502的输入端无电流流过。图4为第一检测电路501的第二种电路图。第一检测电路501 包括电阻 R300、R301、R302、R303、R304、R305, 二极管 D300，电容C300，光耦U3 ;滤波电路单元200的火线输出端与R300的一端连接，R300的另一端与R301的一端连接，R301的另一端与R302的一端连接，R302的另一端与R303的一端、D300的阳极连接，D300的阴极与C300的阳极、R304的一端连接，R304的另一端与U3内部光电二极管的阳极连接，并网开关单元300的零线输出端与R303的另一端、C300的阴极、U3内部光电二极管的阴极连接，U3内部光电三极管的集电极与R305的一端、第一检测电路501的输出端连接，R305的另一端与电源VCC连接，U3内部光电三极管的发射极与地电平GND连接。可以使用一个电阻代替R300、R301、R302三个电阻。光偶U3的型号是TLP521，该型号的光偶应用广泛，在此不再赘述其工作原理。光偶将信号SWS_L送往微处理器600进行电平检测，如果SWS_L为高电平，则说明第一检测电路501的输入端与电流流过；如果SWS_L为低电平，则说明第一检测电路501的输入端无电流流过。图5为第二检测电路502的第二种电路图。第二检测电路502 包括电阻 R400、R401、R402、R403、R404、R405，二极管 D400，电容C400，光耦U4 ;并网开关单元300的火线输出端与R400的一端连接，R400的另一端与 R401的一端连接，R401的另一端与R402的一端连接，R402的另一端与R403的一端、D400的阳极连接，D400的阴极与C400的阳极、R404的一端连接，R404的另一端与U4内部光电二极管的阳极连接，滤波电路单元200的零线输出端与R403的另一端、C400的阴极、U4内部光电二极管的阴极连接，U4内部光电三极管的集电极与R405的一端、第二检测电路502的输出端连接，R405的另一端与电源VCC连接，U4内部光电三极管的发射极与地电平GND连接。可以使用一个电阻代替R400、R401、R402三个电阻。光偶U4的型号是TLP521，该型号的光偶应用广泛，在此不再赘述其工作原理。光偶将信号SWS_N送往微处理器600进行电平检测，如果SWS_NS高电平，则说明第二检测电路502的输入端与电流流过；如果SWS_N为低电平，则说明第二检测电路502的输入端无电流流过。需要指出的是，本领域普通技术人员可以利用现有技术及公知常识，根据具体实施环境对上述电路的元器件及其参数进行调整，除本实施例列举的两种具体结构的第一检测电路501和两种具体结构的第二检测电路502外，本实用新型还可以采用其它具体结构的第一检测电路501和第二检测电路502，只要其可以检测出是否有电流流过即可。最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
权利要求1.并网逆变器的并网开关检测系统，包括逆变电路单元、滤波电路单元和并网开关单元，逆变电路单元的输出端与滤波电路单元的输入端连接，滤波电路单元的火线输出端、零线输出端分别与并网开关单元的火线输入端、零线输入端连接，并网开关单元的火线输出端、零线输出端分别与电网的火线、零线连接，其特征在于 还包括微处理器、第一检测电路和第二检测电路；并网开关单元包括L线并网开关和N线并网开关，L线并网开关连接在并网开关单元的火线输入端与火线输出端之间，N线并网开关连接在并网开关单元的零线输入端与零线输出端之间；第一检测电路的一端与滤波电路单元的火线输出端连接，另一端与并网开关单元的零线输出端连接；第二检测电路的一端与并网开关单元的火线输出端连接，另一端与滤波电路单元的零线输出端连接；逆变电路单元的控制端、并网开关单元的控制端、第一检测电路的输出端、第二检测电路的输出端均与微处理器连接。
2.根据权利要求I所述的并网逆变器的并网开关检测系统，其特征在于还包括报警显示电路，报警显示电路的输入端与所述微处理器的报警信号输出端连接。
3.根据权利要求I所述的并网逆变器的并网开关检测系统，其特征在于所述第一检测电路包括电阻R100、R101、R102、R103、R104、R105，二极管D100，电容C100，光耦Ul ;所述滤波电路单元的火线输出端与RlOO的一端连接，RlOO的另一端与RlOl的一端连接，RlOl的另一端与R102的一端连接，R102的另一端与R103的一端、DlOO的阳极连接，DlOO的阴极与ClOO的阳极、R104的一端连接，R104的另一端与Ul内部光电二极管的阳极连接，所述并网开关单元的零线输出端与R103的另一端、ClOO的阴极、Ul内部光电二极管的阴极连接，Ul内部光电三极管的集电极与电源VCC连接，Ul内部光电三极管的发射极与R105的一端、第一检测电路的输出端连接，R105的另一端与地电平GND连接。
4.根据权利要求I所述的并网逆变器的并网开关检测系统，其特征在于所述第二检测电路包括电阻R200、R201、R202、R203、R204、R205，二极管D200，电容C200，光耦U2 ；所述并网开关单元的火线输出端与R200的一端连接，R200的另一端与R201的一端连接，R201的另一端与R202的一端连接，R202的另一端与R203的一端、D200的阳极连接，D200的阴极与C200的阳极、R204的一端连接，R204的另一端与U2内部光电二极管的阳极连接，所述滤波电路单元的零线输出端与R203的另一端、C200的阴极、U2内部光电二极管的阴极连接，U2内部光电三极管的集电极与电源VCC连接，U2内部光电三极管的发射极与R205的一端、第二检测电路的输出端连接，R205的另一端与地电平GND连接。
5.根据权利要求I所述的并网逆变器的并网开关检测系统，其特征在于所述第一检测电路包括电阻R300、R301、R302、R303、R304、R305，二极管D300，电容C300，光耦U3 ；所述滤波电路单元的火线输出端与R300的一端连接，R300的另一端与R301的一端连接，R301的另一端与R302的一端连接，R302的另一端与R303的一端、D300的阳极连接，D300的阴极与C300的阳极、R304的一端连接，R304的另一端与U3内部光电二极管的阳极连接，所述并网开关单元的零线输出端与R303的另一端、C300的阴极、U3内部光电二极管的阴极连接，U3内部光电三极管的集电极与R305的一端、第一检测电路的输出端连接，R305的另一端与电源VCC连接，U3内部光电三极管的发射极与地电平GND连接。
6.根据权利要求I所述的并网逆变器的并网开关检测系统，其特征在于所述第二检测电路包括电阻R400、R401、R402、R403、R404、R405，二极管D400，电容C400，光耦U4 ;所述并网开关单元的火线输出端与R400的一端连接，R400的另一端与R401的一端连接，R401的另一端与R402的一端连接，R402的另一端与R403的一端、D400的阳极连接，D400的阴极与C400的阳极、R404的一端连接，R404的另一端与U4内部光电二极管的阳极连接，所述滤波电路单元的零线输出端与R403的另一端、C400的阴极、U4内部光电二极管的阴极连 接，U4内部光电三极管的集电极与R405的一端、第二检测电路的输出端连接，R405的另一端与电源VCC连接，U4内部光电三极管的发射极与地电平GND连接。
专利摘要本实用新型公开了并网逆变器的并网开关检测系统；其包括逆变电路单元、滤波电路单元、并网开关单元、微处理器、第一检测电路和第二检测电路，并网开关单元包括L线并网开关和N线并网开关，第一检测电路的一端与滤波电路单元的火线输出端连接，另一端与并网开关单元的零线输出端连接，第二检测电路的一端与并网开关单元的火线输出端连接，另一端与滤波电路单元的零线输出端连接，逆变电路单元的控制端、并网开关单元的控制端、第一检测电路的输出端、第二检测电路的输出端均与微处理器连接；本实用新型功能可靠，检测准确，为并网逆变器的并网发电安全运行提供了保障，防止并网逆变器损害及电网安全事故的发生。
文档编号G01R31/327GK202486288SQ20122012234
公开日2012年10月10日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者徐海波, 郑照红, 韩军良 申请人:广东易事特电源股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
