【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力电子领域，尤其涉及一种备电装置和功率变换器。
技术介绍
1、在光伏或者光储供电场景中，备电盒作为连接于功率变换器与电网之间的装置，可以实现根据电网的电压与功率变换器工作状况自动控制功率变换器并离网切换，从而在电网的电压波动下实现对负载的正常供电。备电盒通常从电网取电，在电网的电压正常的情况下备电盒中的接触器吸合，以实现功率变换器与电网的导通，或者在电网的电压过低的情况下备电盒中的接触器断开，以实现功率变换器与电网的断开。部分国家电网的电压存在低压穿越的情况，即电网的电压跌落到低电压保持一定时间后恢复，在此过程中要求功率变换器保持并网运行状态。然而，备电盒主回路开关中接触器驱动由电网的电压提供，在电网低穿场景下，接触器闭合状态无法维持。因此，提供一种应用于光伏或者光储供电场景中的备电盒，能够满足电网低穿、供电系统升级场景下，实现接触器维持闭合状态以维持功率变换器并网，是目前亟需解决的一技术问题。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种备电装置和功率变换器，可在电网低电压穿越期间维持功率变换器并网，提高了功率变换器在电网低压穿越下的工作可靠性。
2、第一方面，本申请提供了一种备电装置，备电装置包括接触器、第一整流电路、辅助电源电路、第一开关、第二开关和控制器，接触器包括线圈和主触点开关，主触点开关连接于电网和功率变换器之间，第一整流电路的输入端通过第一开关与电网相连，第一整流电路的输出端与线圈相连，线圈还通过第二开关与辅助电源电路相连，功率变换器包括光伏逆变器
3、本申请中，备电装置中的第一整流电路在第一开关导通时将来自电网的交流电转换为直流电为线圈供电，第一整流电路输出的直流电可以保证线圈围绕的铁芯上产生足够的电磁力以带动主触点开关导通。功率变换器在主触点开关导通后与电网相连，即工作在并网模式。控制器在主触点开关导通后控制第二开关导通以及第一开关关断，使得上述辅助电源电路将来自电网或者功率变换器的交流电转换为直流电为线圈供电，以维持上述主触点开关导通。当发生电网低电压穿越时，辅助电源电路通过输入电容存储的电能为线圈供电，而由于电网低电压穿越持续时间较短，输入电容存储的电能可以确保在一定时间内持续为线圈供电，从而在电网低电压穿越期间维持主触点开关导通以维持功率变换器并网，提高了功率变换器在电网低压穿越下的工作可靠性。
4、在一种可能的实现方式中，辅助电源电路包括串联的第二整流电路和降压电路，降压电路包括输入电容，且输入电容与第二整流电路的输出端相连，第二整流电路用于将来自电网或功率变换器的交流电转化为直流电，降压电路用于降低来自第二整流电路的直流电的电压，并将降压后的直流电输送至线圈。当发生电网低电压穿越时，上述输入电容存储的电能为线圈供电，而由于电网低电压穿越持续时间较短，输入电容存储的电能可以确保在一定时间内持续为线圈供电，从而在电网低电压穿越期间维持主触点开关导通以维持功率变换器并网，提高了功率变换器在电网低压穿越下的工作可靠性。此外，降压电路输出低压直流电维持线圈供电，可以减少主触点开关导通期间线圈的发热。
5、在一种可能的实现方式中，备电装置包括第三开关，第三开关串联于第一整流电路与线圈之间，控制器用于，在电网的电压高于安全阈值时控制第三开关关断。这里，在第一开关出现短路故障时，第一开关无法正常断开导致高压电流进入线圈，控制器可以在检测到电网的电压过高时断开第三开关，防止线圈两端的电压过高造成进一步器件损坏。
6、在一种可能的实现方式中，备电装置包括第一二极管，第一二极管的阳极与第二开关相连，第一二极管的阴极与线圈相连。第一二极管可以防止第一整流电路输出的高压直流电进入辅助电源电路，避免电流回流造成辅助电源电路损坏。
7、在一种可能的实现方式中，备电装置包括第二二极管，第二二极管与线圈并联。第二二极管可以在线圈通电到断电的过程中与线圈之间形成续流，防止第一开关断开后线圈上的电流突变。
8、在一种可能的实现方式中，控制器用于，在电网的电压低于电压阈值且超过设定时间后，控制第二开关关断。这里，在电网的电压低于电压阈值且超过设定时间后，控制当前功率变换器离网运行，避免了电网的电压过低对负载供电的影响。
9、在一种可能的实现方式中，控制器用于，在主触点开关导通后，控制第二开关导通并保持预设时间后，控制第一开关关断。控制器在主触点开关导通后控制第二开关导通，由于第二开关相连的辅助电源电路从电网取电并输出直流电需要一定时间，则为了避免断开第一开关时线圈通电不足导致主触点开关断开，在第二开关导通并保持预设时间后控制第一开关关断，即在确保辅助电源电路的供电可以维持主触点开关导通后断开第一开关，进一步保障功率变换器并网的可靠性。
10、第二方面，本申请提供了一种功率变换器，功率变换器包括逆变电路、备电装置和控制器，逆变电路用于将来自光伏组件或者储能电池的直流电转换为交流电，备电装置包括接触器、第一整流电路、第一开关、第二开关和辅助电源电路，接触器包括线圈和主触点开关，主触点开关连接于电网和逆变电路之间，第一整流电路的输入端通过第一开关与电网相连，第一整流电路的输出端与线圈相连，线圈还通过第二开关与辅助电源电路相连。第一整流电路用于，在第一开关导通时将来自电网的交流电转换为直流电为线圈供电，以导通主触点开关。控制器用于，在主触点开关导通后控制第二开关导通以及第一开关关断，使得辅助电源电路将来自电网或者功率变换器的交流电转换为直流电为线圈供电，以维持主触点开关导通。辅助电源电路包括输入电容，在第二开关导通时，输入电容在电网的电压低于电压阈值时为线圈供电。当发生电网低电压穿越时，上述输入电容存储的电能为线圈供电，而由于电网低电压穿越持续时间较短，输入电容存储的电能可以确保在一定时间内持续为线圈供电，从而在电网低电压穿越期间维持主触点开关导通以维持功率变换器并网，提高了功率变换器在电网低压穿越下的工作可靠性。
11、在一种可能的实现方式中，辅助电源电路包括串联的第二整流电路和降压电路，降压电路包括输入电容，且输入电容与第二整流电路的输出端相连，第二整流电路用于将来自电网或功率变换器的交流电转化为直流电，降压电路用于降低来自第二整流电路的直流电的电压，并将降压后的直流电输送至线圈。电网低电压穿越期间，输入电容存储的电能为线圈供电，而由于电网低电压穿越持续时间较短，输入电容存储的电能可以确保在一定时间内持续为线圈供电，从而在电网低电压穿越期间维持主触点开关导通以维持功率变换器并网，提高了功率变换器在电网低压穿越下的工作可靠性。此外，降压电路输出低压直流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种备电装置，其特征在于，所述备电装置包括接触器、第一整流电路、辅助电源电路、第一开关、第二开关和控制器，所述接触器包括线圈和主触点开关，所述主触点开关连接于电网和功率变换器之间，所述第一整流电路的输入端通过第一开关与所述电网相连，所述第一整流电路的输出端与所述线圈相连，所述线圈还通过第二开关与所述辅助电源电路相连，所述功率变换器包括光伏逆变器和储能变流器；
2.根据权利要求1所述的备电装置，其特征在于，所述辅助电源电路包括串联的第二整流电路和降压电路，所述降压电路包括所述输入电容，且所述输入电容与所述第二整流电路的输出端相连，所述第二整流电路用于将来自所述电网或所述功率变换器的交流电转化为直流电，所述降压电路用于降低来自所述第二整流电路的直流电的电压，并将降压后的直流电输送至所述线圈。
3.根据权利要求1或2所述的备电装置，其特征在于，所述备电装置包括第三开关，所述第三开关串联于所述第一整流电路与所述线圈之间，所述控制器用于，在所述电网的电压高于安全阈值时控制所述第三开关关断。
4.根据权利要求3所述的备电装置，其特征在于，所述备电装置包
5.根据权利要求4所述的备电装置，其特征在于，所述备电装置包括第二二极管，所述第二二极管与所述线圈并联。
6.根据权利要求1-5任一项所述的备电装置，其特征在于，所述控制器用于，在所述电网的电压低于所述电压阈值且超过所述设定时间后，控制所述第二开关关断。
7.根据权利要求1-6任一项所述的备电装置，其特征在于，所述控制器用于，在所述主触点开关导通后，控制所述第二开关导通并保持预设时间后，控制所述第一开关关断。
8.一种功率变换器，其特征在于，所述功率变换器包括逆变电路、备电装置和控制器，所述逆变电路用于将来自光伏组件或者储能电池的直流电转换为交流电，所述备电装置包括接触器、第一整流电路、第一开关、第二开关和辅助电源电路，所述接触器包括线圈和主触点开关，所述主触点开关连接于电网和所述逆变电路之间，所述第一整流电路的输入端通过第一开关与所述电网相连，所述第一整流电路的输出端与所述线圈相连，所述线圈还通过第二开关与所述辅助电源电路相连；
9.根据权利要求8所述的功率变换器，其特征在于，所述辅助电源电路包括串联的第二整流电路和降压电路，所述降压电路包括所述输入电容，且所述输入电容与所述第二整流电路的输出端相连，所述第二整流电路用于将来自所述电网或所述功率变换器的交流电转化为直流电，所述降压电路用于降低来自所述第二整流电路的直流电的电压，并将降压后的直流电输送至所述线圈。
10.根据权利要求8或9所述的功率变换器，其特征在于，所述备电装置包括第三开关，所述第三开关串联于所述第一整流电路与所述线圈之间，所述控制器用于，在所述电网的电压高于安全阈值时控制所述第三开关关断。
11.根据权利要求10所述的功率变换器，其特征在于，所述备电装置包括第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第二开关相连，所述第一二极管的阴极与所述线圈相连。
12.根据权利要求11所述的功率变换器，其特征在于，所述备电装置包括第二二极管，所述第二二极管与所述线圈并联。
...【技术特征摘要】
1.一种备电装置，其特征在于，所述备电装置包括接触器、第一整流电路、辅助电源电路、第一开关、第二开关和控制器，所述接触器包括线圈和主触点开关，所述主触点开关连接于电网和功率变换器之间，所述第一整流电路的输入端通过第一开关与所述电网相连，所述第一整流电路的输出端与所述线圈相连，所述线圈还通过第二开关与所述辅助电源电路相连，所述功率变换器包括光伏逆变器和储能变流器；
2.根据权利要求1所述的备电装置，其特征在于，所述辅助电源电路包括串联的第二整流电路和降压电路，所述降压电路包括所述输入电容，且所述输入电容与所述第二整流电路的输出端相连，所述第二整流电路用于将来自所述电网或所述功率变换器的交流电转化为直流电，所述降压电路用于降低来自所述第二整流电路的直流电的电压，并将降压后的直流电输送至所述线圈。
3.根据权利要求1或2所述的备电装置，其特征在于，所述备电装置包括第三开关，所述第三开关串联于所述第一整流电路与所述线圈之间，所述控制器用于，在所述电网的电压高于安全阈值时控制所述第三开关关断。
4.根据权利要求3所述的备电装置，其特征在于，所述备电装置包括第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第二开关相连，所述第一二极管的阴极与所述线圈相连。
5.根据权利要求4所述的备电装置，其特征在于，所述备电装置包括第二二极管，所述第二二极管与所述线圈并联。
6.根据权利要求1-5任一项所述的备电装置，其特征在于，所述控制器用于，在所述电网的电压低于所述电压阈值且超过所述设定时间后，控制所述第二开关关断。
7.根据权利要求1-6任一项所述的备电...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪航，陈威，王旭昊，郭云辉，邢帆帆，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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