专利名称：用于控制直流电流通断的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于太阳能光电系统等直流发电系统技术领域。
背景技术：
目前国内控制直流电流通断的设备通常比较简单，功能比较单一，只允许电流单方向流动，对串联在直流电路系统中的开关模块进行通断控制的电源电路也只允许施加正向电压，负极接地，且直流电路系统的连接极性不能更换，即只允许正接，不允许反接。因此，适用领域非常受限，接线方式不够灵活。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可以支持电流双向流动的直流电流通断控制装置，以提高装置接线方式的灵活性，扩大其适用领域。 为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现[0005] —种用于控制直流电流通断的装置，包括支持正反接的电源和多个反向串联的M0S-FET晶体管；所述M0S-FET晶体管连接在直流电路的正极连接线路中或者负极连接线路中，由所述电源控制其通断。 进一步的，所述电源连接在直流电路的正负极之间，利用直流电路为其供电，进而
生成控制电压输出至所述的MOS-FET晶体管，以控制M0S-FET晶体管通断。 又进一步的，所述电源可以采用一个或者多个DC/DC转换器构建。 再进一步的，在所述电源中包含有两个DC/DC转换器，其中一个DC/DC转换器与所
述直流电路正接，即所述DC/DC转换器的正极输入端连接直流电路的正极，负极输入端连
接直流电路的负极；另外一个DC/DC转换器与所述直流电路反接，即所述DC/DC转换器的正
极输入端连接直流电路的负极，负极输入端连接直流电路的正极。 更进一步的，所述M0S-FET晶体管成对出现，包括一对或者多对，每一对中的两个M0S-FET晶体管反向串联，各对MOS-FET晶体管之间相互并联。 作为本实用新型的另外一种设计方式，还可以采用IGBT功率管代替上述的MOS-FET晶体管来设计所述用于控制直流电流通断的装置，具体包括支持正反接的电源和多个反向串联的IGBT功率管；所述IGBT功率管连接在直流电路的正极连接线路中或者负极连接线路中，由所述电源控制其通断。 进一步的，所述电源连接在直流电路的正负极之间，利用直流电路为其供电，进而生成控制电压输出至所述的IGBT功率管，以控制IGBT功率管通断。 再进一步的，所述IGBT功率管优选成对出现，根据所述直流电路中需要流过的直流电流大小来选择设置一对或者多对。其中，每一对中的两个IGBT功率管反向串联，各对IGBT功率管之间相互并联。 与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型的控制装置支持电流双向流动，并且既可以应用在正电压直流电路系统中，也可以应用在负电压直流电路
3系统中，因此，连接所述控制装置的系统既可以正极接地，也可以负极接地，即所述控制装置既适用于正极接地的系统中，也适用于负极接地的系统中。由于可以根据系统的不同接地模式和不同的电流方向来对该控制装置的安装方式进行选择，因此，可以极大地减少产品库存。
图1是本实用新型所提出的用于控制直流电流通断的装置的一种实施例的电路原理图； 图2是图1所示控制装置连接在直流电路负极连线中的电路原理图； 图3是本实用新型所提出的用于控制直流电流通断的装置的另外一种实施例的
电路原理图； 图4是图3所示控制装置连接在直流电路负极连线中的电路原理图； 图5是所述用于控制直流电流通断的装置中电源设计方式的一种实施例的电路
原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细地描述。 实施例一，参见图1、图2所示，在本实施例中，所述用于控制直流电流通断的装置
由两个反向串联的M0S-FET晶体管1和电源2组成。其中，所述的两个M0S-FET晶体管1
可以连接在直流电路的正极连线中，如图l所示；也可以连接在直流电路的负极连线中，如
图2所示。电源2连接在直流电路的正负极之间，利用直流电路为其供电，进而通过其内部
电路生成控制电压，输出至所述MOS-FET晶体管1的栅极，以控制MOS-FET晶体管1通断，
进而对直流电路中流过的直流电流实现通断控制。 对于正电压直流电路系统，比如正极输出或者接收正电压、负极接地或者为低电位的直流电路系统，可以采用图1所示的连接方式将MOS-FET晶体管1连接在直流电路的正极连线中，即A-C之间，电源2产生控制电压输出到M0S-FET晶体管1的栅极，控制M0S-FET晶体管1导通，此时，直流电路系统中的电流既可以从A端流向C端，也可以从C端流向A端。 由于本实施例的控制装置支持电流双向流动，因此，一次安装后，既可以适用直流
充电系统(比如在CD之间连接直流发电系统，在AB之间连接蓄电池，电流由直流发电系统
流向蓄电池，为蓄电池充电)，也可以适用直流放电系统(比如在CD之间连接负载，在AB之
间连接蓄电池，电流由蓄电池流向负载，为负载供电)，应用起来灵活方便。 当需要关断直流电路系统中的直流电流时，电源2停止输出控制电压或者输出的
控制电压幅值低于MOS-FET晶体管1的门极电压，进而控制MOS-FET晶体管1截止，以切断
直流电路的电流回路。 当然，所述两个反向串联的M0S-FET晶体管1也可以连接在图1所示的直流电路的负极连线中，即BD之间，同样可以对直流电路系统中的直流电流进行通断控制。[0025] 对于负电压直流电路系统，比如负极为负电位、正极接地的直流电路系统，可以采用图2所示的连接方式将M0S-FET晶体管1连接在直流电路的负极连线中，即A-C之间。电源2产生控制电压输出到M0S-FET晶体管1的栅极，以控制M0S-FET晶体管1导通，此时，
直流电路系统中的电流既可以从A端流向C端，也可以从C端流向A端。 同理，当需要关断直流电路系统中的直流电流时，电源2停止输出控制电压或者
输出的控制电压幅值低于MOS-FET晶体管1的门极电压，进而控制MOS-FET晶体管1截止，
以切断直流电路的电流回路。 当然，所述两个反向串联的M0S-FET晶体管1也可以连接在图2所示的直流电路 的正极连线中，即BD之间，同样可以对直流电路系统中的直流电流进行通断控制。 在本实施例中，所述电源2可以采用一个或者多个DC/DC转换器构建而成，将直流 电路系统的电压转换生成可以控制M0S-FET晶体管1通断的控制电压输出。 为了提高该控制装置接线方式的灵活性，即无论将该控制装置的正负极与直流电 路系统正接还是反接，电源2都能准确地输出控制电压，控制M0S-FET晶体管1通断，本实 施例优选采用两路输入端反向连接的DC/DC转换器来设计所述的电源2，如图5所示，即将 其中一个DC/DC转换器与直流电路系统正接，也就是将DC/DC转换器的正极输入端连接直 流电路的正极，负极输入端连接直流电路的负极；另外一个DC/DC转换器与直流电路系统 反接，也就是将DC/DC转换器的正极输入端连接直流电路的负极，负极输入端连接直流电 路的正极。这样一来，无论电源2与直流电路系统正接还是反接，电源2中总会有一路DC/ DC转换器可以正常运行，将直流电路系统提供的电压转换生成可以控制M0S-FET晶体管1 通断的控制电压，输出至所述的MOS-FET晶体管l，对流过直流电路系统的电流进行通断控 制。 当然，所述MOS-FET晶体管1也可以设置两路以上，最好成对出现，且每一对中的 两个M0S-FET晶体管反向串联，各对MOS-FET晶体管相互并联后，选择连接在直流电路的正 极连线中或者负极连线中，实际使用时只能选择其中一种连接方式。具体来讲，对于需要 流通大电流的直流电路系统来说，应根据MOS-FET晶体管的电流承载能力，选择连接多对 MOS-FET晶体管；而对于流通电流较小的直流电路系统来说，则可以像图1、图2那样选择一 对反向串联的M0S-FET晶体管1连接在直流电路系统中，即可对系统中的直流电流实现通 断控制。 实施例二，参见图3、图4所示，在本实施例中，所述用于控制直流电流通断的装置 可以采用两个反向串联的IGBT功率管3和电源4组成。其中，所述的两个IGBT功率管3 可以连接在直流电路的正极连线中，如图3所示；也可以连接在直流电路的负极连线中，如 图4所示。电源4连接在直流电路的正负极之间，比如AB之间，利用直流电路为其供电，进 而通过其内部电路生成控制电压，输出至所述IGBT功率管3的栅极，以控制IGBT功率管3 通断，进而对直流电路中流过的直流电流实现通断控制。 同样的，所述IGBT功率管3也可以根据直流电路系统中需要流过的直流电流大小 来选择设置两路或者更多路，最好成对出现，且每一对中的两个IGBT功率管反向串联，各 对IGBT功率管相互并联后，选择连接在直流电路的正极连线中或者负极连线中，实际使用 时只能选择其中 一种连接方式。 对于电源4的组建结构可以仿照实施例一中的电源2进行具体设计，优选采用两 路输入端反向连接的DC/DC转换器进行设计，如图5所示，以提高该控制装置接线方式的灵 活性。[0034] 本实施例的控制装置的工作原理如同实施例一，本实施例在此不再进行展开说 明。 本实用新型通过对控制装置中的电源进行特别设计，使电源可以与直流电路系统 正接，也可以与直流电路系统反接，从而提高了接线方式的灵活性。此外，通过采用多个晶 体管或者功率管以反向串联的形式构建开关电路，从而允许直流电路系统中的电流双向流 动，用途更加广泛。 当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式，应当指出的是，对于本技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润 饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种用于控制直流电流通断的装置，其特征在于包括支持正反接的电源和多个反向串联的MOS-FET晶体管；所述MOS-FET晶体管连接在直流电路的正极连接线路中或者负极连接线路中，由所述电源控制其通断。
2. 根据权利要求l所述的用于控制直流电流通断的装置，其特征在于所述电源连 接在直流电路的正负极之间，利用直流电路为其供电，进而生成控制电压输出至所述的 M0S-FET晶体管，以控制M0S-FET晶体管通断。
3. 根据权利要求2所述的用于控制直流电流通断的装置，其特征在于在所述电源中 包含有一个或者多个DC/DC转换器。
4. 根据权利要求3所述的用于控制直流电流通断的装置，其特征在于在所述电源中 包含有两个DC/DC转换器，其中一个DC/DC转换器的正极输入端连接所述直流电路的正极， 负极输入端连接所述直流电路的负极；另外一个DC/DC转换器的正极输入端连接所述直流 电路的负极，负极输入端连接所述直流电路的正极。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的用于控制直流电流通断的装置，其特征在于 所述M0S-FET晶体管成对出现，包括一对或者多对，每一对中的两个MOS-FET晶体管反向串 联，各对MOS-FET晶体管之间相互并联。
6. —种用于控制直流电流通断的装置，其特征在于包括支持正反接的电源和多个反 向串联的IGBT功率管；所述IGBT功率管连接在直流电路的正极连接线路中或者负极连接 线路中，由所述电源控制其通断。
7. 根据权利要求6所述的用于控制直流电流通断的装置，其特征在于所述电源连接 在直流电路的正负极之间，利用直流电路为其供电，进而生成控制电压输出至所述的IGBT 功率管，以控制IGBT功率管通断。
8. 根据权利要求7所述的用于控制直流电流通断的装置，其特征在于在所述电源中 包含有一个或者多个DC/DC转换器。
9. 根据权利要求8所述的用于控制直流电流通断的装置，其特征在于在所述电源中 包含有两个DC/DC转换器，其中一个DC/DC转换器的正极输入端连接所述直流电路的正极， 负极输入端连接所述直流电路的负极；另外一个DC/DC转换器的正极输入端连接所述直流 电路的负极，负极输入端连接所述直流电路的正极。
10. 根据权利要求6至9中任一项所述的用于控制直流电流通断的装置，其特征在于 所述IGBT功率管成对出现，包括一对或者多对，每一对中的两个IGBT功率管反向串联，各 对IGBT功率管之间相互并联。
专利摘要本实用新型公开了一种用于控制直流电流通断的装置，包括与极性连接方式相对独立的电源和多个反向串联的MOS-FET晶体管；所述MOS-FET晶体管连接在直流电路的正极连接线路中或者负极连接线路中，由所述电源控制其通断。本实用新型的控制装置支持电流双向流动，并且既可以应用在正电压直流电路系统中，也可以应用在负电压直流电路系统中，因此，连接所述控制装置的系统既可以正极接地，也可以负极接地，即所述控制装置既适用于正极接地的系统中，也适用于负极接地的系统中。由于可以根据系统的不同接地模式和不同的电流方向来对该控制装置的安装方式进行选择，因此，可以极大地减少产品库存。
文档编号H02M3/00GK201490991SQ20092016537
公开日2010年5月26日 申请日期2009年6月29日 优先权日2008年7月5日
发明者安东·齐默曼 申请人:伏科股份公司