本发明涉及断路器,具体是一种基于断路器的开关控制电路。
背景技术:
1、直流断路器是构建直流电网最重要的设备之一,可实现系统的运行方式切换、故障隔离与清除,是防止事故扩大、保障电网安全运行的关键设备,现有技术中的直流断路器一般采用单片机控制的方式,实现自动断开和闭合控制,并且为避免直流断路器在断开开关时,出现电弧现象,一般会对直流断路器的开关进行电流转移和电流吸收处理,但是在进行电流转移准备时,需进行一段时间的储能工作,导致直流断路器的工作周期延长,且一般采用可变电阻器实现电流吸收的目的,无法合理的进行能源利用,存在一定的能源浪费,因此有待改进。
技术实现思路
1、本发明实施例提供一种基于断路器的开关控制电路,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、依据本发明实施例中,提供一种基于断路器的开关控制电路,包括:电源控制模块,中央控制模块,定时模块,双断路控制模块,输出模块,输出检测模块,电能传输模块,辅助供电模块和过零控制模块;
3、电源控制模块,与所述定时模块连接,用于接入直流电能并控制直流电能的传输,用于接收定时模块输出的定时信号并对直流电能进行定时限流处理;
4、中央控制模块,与所述辅助供电模块、过零控制模块和电能传输模块连接,用于输出第一脉冲信号并控制辅助供电模块的放电工作,在过零控制模块存储的电能达到设定值时,输出第一控制信号,在停止输出第一控制信号时,输出第二脉冲信号和第三脉冲信号并控制电能传输模块的电能传输工作,输出第二控制信号并控制辅助供电模块的储能工作,输出第四脉冲信号控制过零控制模块控制电流的传输方向;
5、定时模块,与所述中央控制模块连接,用于在接收到中央控制模块输出的第一控制信号时,定时输出定时信号,在定时结束后,停止输出定时信号;
6、双断路控制模块,与所述中央控制模块、电源控制模块、输出模块和输出检测模块连接,用于接收第一控制信号并将电源控制模块输出的电能传输给输出模块,对第一控制信号进行反相处理并在反相处理后的信号为高电平且接收到输出检测模块输出的第一电平信号时,停止电能传输工作;
7、输出模块,用于接收双断路控制模块输出的电能;
8、输出检测模块,与所述输出模块连接,用于对输入到输出模块的电能进行电能检测并在有电能输入到输出模块时,输出第一电平信号;
9、电能传输模块,与所述双断路控制模块、过零控制模块和辅助供电模块连接,用于接收第二脉冲信号并将输入到双断路控制模块的电能传输给辅助供电模块,在接收到第三脉冲信号时,将过零控制模块传输的电能传输给辅助供电模块;
10、辅助供电模块,用于在接收到第二控制信号时,存储电能传输模块传输的电能,在接收到第一脉冲信号时,释放存储的电能并为过零控制模块提供电能;
11、过零控制模块,与所述双断路控制模块连接,用于存储辅助供电模块传输的电能,将双断路控制模块输出的电能传输给电能传输模块,在接收到第四脉冲信号时,对双断路控制模块进行电流过零处理。
12、作为本发明再进一步的方案:电源控制模块包括电源接口、第一电阻器、第一半导体器件、第二半导体器件和第一倒相器;所述双断路控制模块包括第一断路开关、第一电感、第二断路开关和第一避雷器;所述输出模块包括输出端口;
13、优选的,电源接口的第一端连接第一半导体器件的集电极并通过第一电阻器连接第二半导体器件的集电极,第一半导体器件的发射极连接第二半导体器件的发射极、第一断路开关的动端和第一避雷器的一端,第一断路开关的不动端通过第一电感连接第二断路开关的动端,第二断路开关的不动端连接第一避雷器的另一端和输出端口的第一端,输出端口的第二端和电源接口的第二端均接地,第一半导体器件的栅极连接第一倒相器的输出端,第一倒相器的输入端连接第二半导体器件的栅极和定时模块。
14、作为本发明再进一步的方案:双断路控制模块还包括第二电阻器、第一三极管、第一断路器和第一直流源;所述中央控制模块包括第一处理器;
15、优选的,第一处理器的io1端通过第二电阻器连接第一三极管的基极,第一三极管的发射极接地,第一三极管的集电极连接第一断路器的一端,第一断路器的另一端连接第一直流源。
16、作为本发明再进一步的方案:定时模块包括第三直流源、第七电阻器、第三三极管和定时控制装置;
17、优选的,第三直流源连接第三三极管的集电极,第三三极管的基极通过第七电阻器连接第一处理器的io1端,第三三极管的发射极连接定时控制装置的电源端,定时控制装置的接地端接地,定时控制装置的输出端连接第一倒相器的输入端。
18、作为本发明再进一步的方案:输出检测模块包括第五电阻器、第一检测装置、第二直流源和第六电阻器;所述双断路控制模块还包括第二倒相器、第一逻辑器件、第四电阻器、第二三极管和第二断路器;
19、优选的,第一检测装置的第一端通过第五电阻器连接输出端口的第一端,第一检测装置的第二端接地,第一检测装置的第三端连接第二直流源和第二断路器的一端,第二断路器的另一端连接第二三极管的集电极,第一检测装置的第四端连接第一逻辑器件的b端并通过第六电阻器接地,第二三极管的发射极接地,第二三极管的基极通过第四电阻器连接第一逻辑器件的f端,第一逻辑器件的a端连接第二倒相器的输出端,第二倒相器的输入端连接第一处理器的io1端。
20、作为本发明再进一步的方案:电能传输模块包括第三电阻器、第一电容器、第三半导体器件和第四半导体器件;
21、优选的,第三半导体器件的集电极连接第一断路开关的动端并通过第三电阻器连接第一电容器的一端,第三半导体器件的发射极连接第四半导体器件的发射极和辅助供电模块,第四半导体器件的集电极连接第一电容器的另一端,第三半导体器件的栅极和第四半导体器件的栅极分别连接第一处理器的io3端和io4端。
22、作为本发明再进一步的方案:过零控制模块包括第一变压器、第二电感、第五半导体器件和第二电容器;
23、优选的,第一变压器的原边的第一端连接第二电容器的第一端,第二电容器的第二端连接第五半导体器件的发射极、第一变压器的副边的第一端和第二电容器的第一端,第一变压器的原边的第二端连接第五半导体器件的集电极,第一变压器的副边的第二端连接第四半导体器件的集电极,第五半导体器件的栅极连接第一处理器的io5端,第二电感的第二端连接第二断路开关的不动端。
24、作为本发明再进一步的方案:辅助供电模块包括第一晶闸管、第六半导体器件、第一二极管、第三电感和储能装置;
25、优选的,第一晶闸管的阳极连接第三半导体器件的发射极,第一晶闸管的阴极连接储能装置的第一端和第六半导体器件的集电极,第六半导体器件的发射极连接第一二极管的阴极并通过第三电感连接第二电容器的第一端,储能装置的第二端和第一二极管的阳极均接地,第一晶闸管的控制端和第六半导体器件的栅极分别连接第一处理器的io2端和io6端。
26、与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明基于断路器的开关控制电路由辅助供电模块提前为过零控制模块提供电能,缩短启动周期并在过零控制模块存储的电量达到一定值时,由中央控制模块控制双断路控制模块开始进行电能传输控制,并在开始进行电能传输工作时,由定时控制模块控制电源控制模块对接入的直流电能进行电流处理,降低冲击电能的影响,同时双断路控制模块在无法断电时,可进行紧急断电,在双断路控制模块正常断电时,由过零控制模块配合电能传输模块对双断路控制模块和输出模块之间进行电流过零处理,避免双断路控制模块在断电时,产生电弧,提高电路安全性,并且断电后的电能可由电能传输模块传输,并由辅助供电模块进行存储,节约能源。