專利名稱：角度式直流預(yù)充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能發(fā)電與電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種角度式直流預(yù)充電裝置。
背景技術(shù)：
目前能源危機(jī)和環(huán)境污染問題日益突出，越來(lái)越多的國(guó)家開始意識(shí)到開發(fā)可再生能源的必要性和緊迫性。大量開發(fā)使用太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。太陽(yáng)能由于其具有分布面積廣、無(wú)污染等顯著的優(yōu)點(diǎn)而日益受到人民的青睞。光伏并網(wǎng)逆變器是太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)中最主要的設(shè)備，是整個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的核心。在光伏電池接入光伏并網(wǎng)逆變器時(shí)，如果當(dāng)前光伏電池電壓很高，那么逆變器內(nèi)部直流側(cè)的電容會(huì)受到很大的電流沖擊，縮短電容的使用壽命，甚至?xí)斐蓛?nèi)部電容爆炸損壞，逆變器也就損壞無(wú)法使用。目前幾乎所有的光伏電池方案都采用了預(yù)充電的結(jié)構(gòu)。但前述技術(shù)方案存在一個(gè)缺陷目前預(yù)充電通常采用控制器的輸出IO 口控制中間繼電器帶動(dòng)接觸器來(lái)完成預(yù)充電。必須人工給指令控制預(yù)充再手動(dòng)合主回開關(guān)，或控制器通過邏輯控制輸出預(yù)充指令和合主回路開關(guān)指令，后者通常需要電動(dòng)設(shè)備來(lái)完成。而無(wú)論是手動(dòng)完成還是通過電動(dòng)設(shè)備完成，預(yù)充電和開關(guān)的閉合是分別完成的，缺點(diǎn)之一是浪費(fèi)時(shí)間，手動(dòng)方案的缺點(diǎn)還有操作麻煩，電動(dòng)設(shè)備方案的特點(diǎn)是設(shè)備造價(jià)高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉的逆變器預(yù)充電裝置，且在給逆變器供電同時(shí)就解決了預(yù)充電過程，具有同步性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下一種角度式直流預(yù)充電裝置包括直流回路開關(guān)及預(yù)充開關(guān)，所述預(yù)充開關(guān)貫穿設(shè)置于直流回路開關(guān)，所述預(yù)充開關(guān)的一端設(shè)置角度監(jiān)測(cè)裝置。所述角度監(jiān)測(cè)裝置為凸輪及行程開關(guān)，所述凸輪與預(yù)充開關(guān)連接，所述行程開關(guān)設(shè)置在凸輪同側(cè)，與凸輪相適應(yīng)的位置。所述角度監(jiān)測(cè)裝置為光電開關(guān)及扇形片，所述光電開關(guān)與預(yù)充開關(guān)連接，所述的扇形片設(shè)置在所述光電開關(guān)同側(cè)，與光電開關(guān)的相適應(yīng)位置。所述凸輪為扇形，所述扇形的弧形邊向外延伸一段距離。所述扇形角度范圍為30° -120°。所述扇形為直角扇形。所述的光電開關(guān)為對(duì)射型(直射式)光電開關(guān)或漫反射型光電開關(guān)或鏡面反射型光電開關(guān)或槽式光電開關(guān)或光纖式光電開關(guān)。所述的光電開關(guān)為發(fā)光對(duì)管。所述預(yù)充開關(guān)設(shè)有把手。[0017]本實(shí)用新型在現(xiàn)有的太陽(yáng)能充電電路的基礎(chǔ)上，增加了預(yù)充開關(guān)結(jié)構(gòu)，在太陽(yáng)能充電電路投入系統(tǒng)之初，即直流回路開關(guān)閉合開始，與此同時(shí)給電路中的逆變器進(jìn)行預(yù)充電，這樣逆變器內(nèi)部的電容在接入電網(wǎng)時(shí)就不會(huì)受到過大電流的沖擊，保證了逆變器的安全，且無(wú)需手動(dòng)控制預(yù)充電，避免了操作復(fù)雜，也避免了采用電動(dòng)設(shè)備自動(dòng)控制預(yù)充電過程造價(jià)高的缺點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型采用機(jī)械式角度監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型采用機(jī)械式角度監(jiān)測(cè)裝置一側(cè)的平面示意圖圖3是本實(shí)用新型采用光電式角度監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖圖4是本實(shí)用新型電氣原理圖1 把手；2 預(yù)充開關(guān)；3 直流回路開關(guān)；4 行程開關(guān)；5、行程開關(guān)觸頭；6 :凸輪； 7 扇形片；8 光電開關(guān)。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)如圖1、圖3所示，在直流回路開關(guān)3設(shè)置預(yù)充開關(guān)2，預(yù)充開關(guān)2 貫穿設(shè)置于直流回路開關(guān)3，所述預(yù)充開關(guān)2的一端設(shè)置角度監(jiān)測(cè)裝置。為方便操作，在本例中，預(yù)充開關(guān)上設(shè)置把手1，在不設(shè)置把手1的情況下，直流回路開關(guān)3的閉合過程也能被探測(cè)，只不過對(duì)于使用者而言，關(guān)閉直流回路開關(guān)3比較費(fèi)力。在直流回路開關(guān)把手1的另一側(cè)設(shè)置角度監(jiān)測(cè)裝置，角度監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)把手1的角度變化，從而探測(cè)出來(lái)預(yù)充開關(guān)2的閉合過程，進(jìn)而控制直流回路開關(guān)的充電和斷電。圖1所示為采用機(jī)械式角度監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)，角度監(jiān)測(cè)裝置采用凸輪6及行程開關(guān)4的結(jié)構(gòu)檢測(cè)把手1的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，如圖1、圖2所示，當(dāng)把手1在0°位置時(shí)，凸輪6與行程開關(guān)4的開關(guān)觸頭5并不接觸，當(dāng)把手1順時(shí)針旋轉(zhuǎn)執(zhí)行合閘動(dòng)作，即從0°位置運(yùn)動(dòng)到 90°時(shí)，把手1通過直流回路開關(guān)傳動(dòng)軸2帶動(dòng)其后面的凸輪6隨之旋轉(zhuǎn)。凸輪6在旋轉(zhuǎn)過程中觸動(dòng)行程開關(guān)觸頭5，接著沿凸輪6的外弧部分旋轉(zhuǎn)，直到把手1旋轉(zhuǎn)至90°時(shí)，凸輪6與行程開關(guān)觸頭5斷開。從凸輪6與行程開關(guān)觸頭5接觸直到斷開的過程為直流預(yù)充電的過程。圖3為采用光電式角度監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)，角度監(jiān)測(cè)裝置采用扇形片7及光電開關(guān) (此處為發(fā)光對(duì)管8)的結(jié)構(gòu)檢測(cè)把手1的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，原理與機(jī)械式監(jiān)測(cè)的原理相同，區(qū)別僅在于機(jī)械式采用凸輪6旋轉(zhuǎn)與行程開關(guān)觸頭5接觸及斷開的方式測(cè)把手旋轉(zhuǎn)的角度并進(jìn)行預(yù)充電，而光電式角度監(jiān)測(cè)裝置探測(cè)把手1轉(zhuǎn)動(dòng)的過程為當(dāng)把手1在0°位置時(shí)，扇形片7 與發(fā)光對(duì)管8并不交叉，當(dāng)把手1順時(shí)針旋轉(zhuǎn)執(zhí)行合閘動(dòng)作，即從0°位置運(yùn)動(dòng)到90°時(shí)， 把手1通過直流回路開關(guān)傳動(dòng)軸2帶動(dòng)其后面的扇形片7隨之旋轉(zhuǎn)。扇形片在旋轉(zhuǎn)過程中進(jìn)入發(fā)光對(duì)管8之間的空隙，阻擋發(fā)光對(duì)管8之間的光線傳播，接著扇形片7繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直到把手1旋轉(zhuǎn)至90°時(shí)，扇形片7從發(fā)光對(duì)管8中間的空隙中滑過，直到與發(fā)光對(duì)管8沒有交叉部分。從扇形片7與發(fā)光對(duì)管8交叉直到滑出的過程為直流預(yù)充電的過程。光電式角度監(jiān)測(cè)裝置中使用的光電開關(guān)可以為對(duì)射型光電開關(guān)或漫反射型光電開關(guān)或鏡面反射型光電開關(guān)或槽式光電開關(guān)或光纖式光電開關(guān)，優(yōu)選采用光電對(duì)管。[0026]扇形片7的形狀可以依據(jù)不同的充電時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行選擇，角度越大預(yù)充電時(shí)間越長(zhǎng)， 其角度范圍為30° -120°，優(yōu)選為90° (此例開關(guān)是90°案例)，即直角扇形。電氣原理如圖4所示，圖4中OT為直流主回路開關(guān)3，SQ為行程開關(guān)4或者扇形片7(機(jī)械方式中為行程開關(guān)4，光電方式中為扇形片7)，KM為接觸器，R為預(yù)充電阻，F(xiàn)U為直流母線保險(xiǎn)，PV+/-為太陽(yáng)能電池板輸入電壓，DC+/-為光伏逆變器輸入直流母線電壓。 行程開關(guān)4 (或者扇形片7)與接觸器KM的控制線圈串成一個(gè)回路，當(dāng)行程開關(guān)4 (或者扇形片7)與凸輪6接觸時(shí)，接觸器KM的控制線圈接通控制電源，使接觸器KM主觸頭吸合，從而在直流回路開關(guān)把手1閉合之前通過旁路(接觸器KM和預(yù)充電電阻R構(gòu)成的回路)對(duì) DC+/-后要接入的逆變器進(jìn)行直流預(yù)充電。當(dāng)行程開關(guān)4 (或者扇形片7)與凸輪6斷開時(shí)， 接觸器KM的控制線圈失去控制電源，接觸器KM主觸頭斷開，此時(shí)DC+/-由直流主回路開關(guān) 3直接接通PV/-，而旁路斷開，至此，直流預(yù)充電完成。上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明之用，而并非是對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在此基礎(chǔ)上，還可以做出多種變更和改進(jìn)方案，而不脫離本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍。本權(quán)利要求書中，希望已經(jīng)包含了符合本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍的所有這些變更和改進(jìn)。
權(quán)利要求1.一種角度式直流預(yù)充電裝置，其特征在于包括直流回路開關(guān)及預(yù)充開關(guān)，所述預(yù)充開關(guān)貫穿設(shè)置于直流回路開關(guān)，所述預(yù)充開關(guān)的一端設(shè)置角度監(jiān)測(cè)裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的角度式直流預(yù)充電裝置，其特征在于所述角度監(jiān)測(cè)裝置為凸輪及行程開關(guān)，所述凸輪與預(yù)充開關(guān)連接，所述行程開關(guān)設(shè)置在凸輪同側(cè)，與凸輪相適應(yīng)的位置。
3.如權(quán)利要求1所述的角度式直流預(yù)充電裝置，其特征在于所述角度監(jiān)測(cè)裝置為光電開關(guān)及扇形片，所述光電開關(guān)與預(yù)充開關(guān)連接，所述的扇形片設(shè)置在所述光電開關(guān)同側(cè)，與光電開關(guān)的相適應(yīng)位置。
4.如權(quán)利要求2所述的角度式直流預(yù)充電裝置，其特征在于所述凸輪為扇形，所述扇形的弧形邊向外延伸一段距離。
5.如權(quán)利要求4所述的角度式直流預(yù)充電裝置，其特征在于所述扇形角度范圍為30° -120° 。
6.如權(quán)利要求4所述的角度式直流預(yù)充電裝置，其特征在于所述扇形為直角扇形。
7.如權(quán)利要求3所述的角度式直流預(yù)充電裝置，其特征在于所述的光電開關(guān)為對(duì)射型光電開關(guān)或漫反射型光電開關(guān)或鏡面反射型光電開關(guān)或槽式光電開關(guān)或光纖式光電開關(guān)。
8.如權(quán)利要求3所述的角度式直流預(yù)充電裝置，其特征在于所述的光電開關(guān)為發(fā)光對(duì)管。
9.如權(quán)利要求1-8任一所述的角度式直流預(yù)充電裝置，其特征在于所述預(yù)充開關(guān)設(shè)有把手。
專利摘要本實(shí)用新型在現(xiàn)有的太陽(yáng)能充電電路的基礎(chǔ)上，增加了預(yù)充開關(guān)結(jié)構(gòu)，在太陽(yáng)能充電電路投入系統(tǒng)之前，在直流回路開關(guān)閉合的同時(shí)，給電路中的逆變器進(jìn)行預(yù)充電，這樣逆變器內(nèi)部的電容在接入電網(wǎng)時(shí)就不會(huì)受到過大電流的沖擊，保證了逆變器的安全，且開關(guān)的閉合與對(duì)逆變器的預(yù)充電同時(shí)完成。本實(shí)用新型通過探測(cè)直流回路開關(guān)閉合過程中旋轉(zhuǎn)角度的變化，進(jìn)行預(yù)充電和斷電，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202333890SQ201120476209
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者劉慧 , 王彥君 申請(qǐng)人:北京辰源創(chuàng)新電力技術(shù)有限公司