双向变换器的保护电路和带储电功能的用电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种双向变换器的保护电路和带储电功能的用电系统。其中，该电路应用于带有储电功能的用电系统，包括：单电源采样电路，与所述用电系统中的双向变换器连接，用于采集所述双向变换器的第一电压信号；一级处理电路，与所述单电源采样电路连接，用于对所述第一电压信号进行信号处理，得到第二电压信号；比较电路，与所述一级处理电路连接，用于对基准电压信号与所述第二电压信号进行比较，输出比较结果信号；二级处理电路，与所述比较电路连接，用于根据所述比较结果信号执行保护动作。本实用新型专利技术解决了带有储能功能的用电系统中双向变换器的保护电路复杂的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力领域，具体而言，涉及一种双向变换器的保护电路和带储电功能的用电系统。
技术介绍
双向变换器主要应用于带有储能功能的用电系统，如图1所示，这类用电系统主要包括电源系统11、用电系统12、双向变换器13和储能系统14，其中双向变换器为能量转换枢纽点。当电源系统11输出功率高于负载要求(如图2所示的双向变换器工作于充电模式的示意图)时，多余的能量通过双向变换器13将能量储存于储能系统14中，双向变换器13工作于充电模式，参见图2，箭头方向即为电流流动方向；当电源系统11发电功率不足或掉电时，储能系统14能够通过双向变换器13将能量释放出来，以维持用电系统12的正常供电，双向变换器13工作于放电模式，参见图3，箭头方向即为电流流动方向。由此可见，双向变换器是在保持两端电压极性不变的情况下，根据应用需求改变电流方向，实现能量的双向流动，现有双向变换器中，其过流保护电路复杂、繁琐，而且由于电流的双向流动，需要双电源(即正负电源)供电，增加电源系统设计难度。针对上述带有储能功能的用电系统中双向变换器的保护电路复杂的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种双向变换器的保护电路和带储电功能的用电系统，以至少解决带有储能功能的用电系统中双向变换器的保护电路复杂的技术问题。根据本技术实施例的一个方面，提供了一种双向变换器的保护电路，应用于带有储电功能的用电系统，包括：单电源采样电路，与所述用电系统中的双向变换器连接，用于采集所述双向变换器的第一电压信号；一级处理电路，与所述单电源采样电路连接，用于对所述第一电压信号进行信号处理，得到第二电压信号；比较电路，与所述一级处理电路连接，用于对基准电压信号与所述第二电压信号进行比较，输出比较结果信号；二级处理电路，与所述比较电路连接，用于根据所述比较结果信号执行保护动作。进一步地，所述一级处理电路包括：第一低通滤波器，与所述单电源采样电路连接，用于过滤所述第一电压信号中的高频信号，得到第一过滤信号；电压跟随器，与所述第一低通滤波器连接，用于对所述第一过滤信号进行阻抗匹配，得到所述第二电压信号。进一步地，所述电压跟随器包括：运算放大器，所述运算放大器的反相输入端与输出端连接，所述运算放大器的反相输入端与所述低通滤波器的输出端连接；所述运算放大器的输出端作为所述一级处理电路的输出端，用于输出所述第二电压信号。进一步地，所述比较电路包括：第一比较器，反相输入端用于输入第一基准电压信号，同相输入端与所述一级处理电路的输出端连接，所述同相输入端用于输入所述第二电压信号，输出端用于输入第一比较信号；第二比较器，同相输入端用于输入第二基准电压信号，反相输入端与所述一级处理电路的输出端连接，所述反相输入端用于输入所述第二电压信号，输出端用于输出第二比较信号，其中，所述基准电压信号包括所述第一基准电压信号和所述第二基准电压信号，所述第一比较信号和所述第二比较信号接到一起输出所述比较结果信号。进一步地，所述比较电路还包括：第一电阻，串接在所述第一基准电压信号的生成电路的输出端与所述第一比较器的反相输入端之间；第二电阻，串接在所述一级处理电路与所述第一比较器的同相输入端之间；第三电阻，串接在所述一级处理电路与所述第二比较器的反相输入端之间；第四电阻，串接在所述第二基准电压信号的生成电路的输出端与所述第二比较器的同相输入端之间。进一步地，所述第一电阻和所述第二电阻阻值相同，所述第三电阻和所述第四电阻的阻值相同。进一步地，所述比较电路还包括：第五电阻，一端与直流电源连接；所述第一比较器和所述第二比较器的输出端连接于第一节点，所述第五电阻的第二端连接于所述第一节点，所述第一节点用于输出所述比较结果信号。进一步地，所述二级处理电路包括：第二低通滤波器，与所述比较电路的输出端连接，用于对所述比较结果信号进行过滤，得到保护判断信号；执行电路，与所述第二低通滤波器连接，用于根据所述保护判断信号执行保护动作。进一步地，所述执行电路包括：处理器，与所述第二低通滤波器连接，用于在所述保护判断信号为高电平信号的情况下，确定所述双向变换器处于正常状态，不执行保护动作；在所述保护判断信号为低电平信号的情况下，确定所述双向变换器处于过流状态，执行保护动作。进一步地，所述单电源采样电路为下述至少之一：电流传感器、电压传感器和采样电阻。根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种带储电功能的用电系统，该用电系统运动双向变换器来保护电路。通过上述实施例，利用单电源采样电路采集双向变换器的第一电压信号，在一级处理电路对其进行处理之后，得到第二电压信号。比较电路对基准电压信号与第二电压信号进行比较，输出比较结果信号，二级处理电路根据输出的一个比较结果信号确定是否需要执行保护动作。在该方案中，采用单电源采样电路采集双向变换器的电压信号，从而无需使用在保护电路中设置双电源，设置单电源即可实现保护的目的；另外，在该方案中，利用一个输出信号就可以实现电流正向过流和反向过流的双重保护。通过上述实施例，可以使用简单地保护电路实现对双向变换器的保护，解决了现有技术中带有储能功能的用电系统中双向变换器的保护电路复杂的问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的带有储能功能的用电系统的示意图；图2是根据本专利技术实施例的双向变换器工作于充电模式的示意图；图3是根据本专利技术实施例的双向变换器工作于放电模式的示意图；图4是根据本专利技术实施例的双向变换器硬件组成的示意图；图5是根据本专利技术实施例的双向变换器的过流保护电路示意图；图6是根据本专利技术实施例的双向变换器工作于充电过流时状态示意图；图7是根据本专利技术实施例的双向变换器工作于放电过流时状态示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、产品或设备固有的其它单元。本技术实施例提供了一种双向变换器的保护电路，该保护电路应用于带有储电功能的用电系统，其硬件组成如图4所示，单电源采样电路41、一级处理电路43、比较电路45以及二级处理电路47。单电源采样电路41，与用电系统中的双向变换器连接，用于采集双向变换器的第一电压信号。单电源采样电路41本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向变换器的保护电路，其特征在于，应用于带有储电功能的用电系统，包括：单电源采样电路，与所述用电系统中的双向变换器连接，用于采集所述双向变换器的第一电压信号；一级处理电路，与所述单电源采样电路连接，用于对所述第一电压信号进行信号处理，得到第二电压信号；比较电路，与所述一级处理电路连接，用于对基准电压信号与所述第二电压信号进行比较，输出比较结果信号；二级处理电路，与所述比较电路连接，用于根据所述比较结果信号执行保护动作。

【技术特征摘要】
1.一种双向变换器的保护电路，其特征在于，应用于带有储电功能的用电系统，包括：单电源采样电路，与所述用电系统中的双向变换器连接，用于采集所述双向变换器的第一电压信号；一级处理电路，与所述单电源采样电路连接，用于对所述第一电压信号进行信号处理，得到第二电压信号；比较电路，与所述一级处理电路连接，用于对基准电压信号与所述第二电压信号进行比较，输出比较结果信号；二级处理电路，与所述比较电路连接，用于根据所述比较结果信号执行保护动作。2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述一级处理电路包括：第一低通滤波器，与所述单电源采样电路连接，用于过滤所述第一电压信号中的高频信号，得到第一过滤信号；电压跟随器，与所述第一低通滤波器连接，用于对所述第一过滤信号进行阻抗匹配，得到所述第二电压信号。3.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述电压跟随器包括：运算放大器，所述运算放大器的反相输入端与输出端连接，所述运算放大器的反相输入端与所述低通滤波器的输出端连接；所述运算放大器的输出端作为所述一级处理电路的输出端，用于输出所述第二电压信号。4.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述比较电路包括：第一比较器，反相输入端用于输入第一基准电压信号，同相输入端与所述一级处理电路的输出端连接，所述同相输入端用于输入所述第二电压信号，输出端用于输入第一比较信号；第二比较器，同相输入端用于输入第二基准电压信号，反相输入端与所述一级处理电路的输出端连接，所述反相输入端用于输入所述第二电压信号，输出端用于输出第二比较信号，其中，所述基准电压信号包括所述第一基准电压信号和所述第二基准电压信号，所述第一比较信号和所述第二比较信号接到一起输出所述比较结果...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44