一种断路器及其控制器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种断路器及其控制器，包括MCU、电压采样电路、延时脱扣电路和脱扣器驱动电路；所述延时脱扣电路包括超级电容，并连接所述MCU；所述电压采样电路采集电压信号，并将所述电压信号发送至所述MCU，所述电压信号包括电压值；所述MCU根据所述电压值启用所述超级电容的储存电量或直接向所述脱扣器驱动电路发送脱扣信号。本实用新型专利技术实施例通过延时脱扣电路防止断路器因电网瞬时电压跌落而脱扣分闸；尤其是在风电场及光伏电网中使用时，保证当电网电压出现波动时，光伏电源不会立刻离网，有一定的延迟时间，而且此延迟时间可以实现风电场及光伏电网的低电压穿越能力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及断路器
，具体而言，涉及一种断路器及其控制器。
技术介绍
目前，市场上的断路器主要利用变压器电磁感应的原理来实现电压变换，通过二极管单向导电性整流，并利用采样电阻将电压输入到单片机集成块中。当电网出现波动时，电压低于设定值，脱扣电路开始工作，断路器立即脱扣，在光伏电网及风电电网发生故障后断路器会立即跳闸，就不能够躲过电力系统的电压波动与骤降，电网电压出现波动时，电源会立刻离网，不能够发挥电源对电网的支撑作用。光伏电网及风电机组脱网事故给电网安全稳定运行和可靠供电带来很大风险，同样也使风电场业主遭受电量损失。因此，现有断路器存在的主要问题是在电网波动时立即脱扣分闸，没有延时功能，不能发挥电源对电网的支撑作用。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种断路器及其控制器，能够通过超级电容储存一定的电量，当电网电压降落时为控制器提供一定的延时时间，从而为电网恢复提供一定的时间。第一方面，本技术实施例提供了一种断路器用控制器，包括MCU、电压采样电路、延时脱扣电路和脱扣器驱动电路；延时脱扣电路包括超级电容，并连接MCU；电压采样电路采集电压信号，并将电压信号发送至MCU，电压信号包括电压值；MCU根据电压值启用超级电容的储存电量或直接向脱扣器驱动电路发送脱扣信号。本实施例中提供的一种断路器用控制器可以防止断路器因电网瞬时电压跌落而脱扣分闸；尤其是在风电场及光伏电网中使用时，保证当电网电压出现波动时，光伏电源不会立刻离网，有一定的延迟时间，而且此延迟时间可以实现风电场及光伏电网的低电压穿越能力。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，超级电容通过降压电路连接MCU。超级电容的电压为12V，经过降压电路降压后稳定输出5V，当电网电压出现跌落后为控制器提供能量。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括电源电路，电源电路连接MCU。结合第一方面的第二种可能实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，延时脱扣电路的输入端连接电源电路，由电源电路为延时脱扣电路的超级电容充电。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，延时脱扣电路提供5-15s的延时时间，防止断路器因电网瞬时电压跌落而脱扣分闸；尤其是在风电场及光伏电网中使用时，保证当电网电压出现波动时，光伏电源不会立刻离网，有5-15S的延迟时间，此延迟时间可以实现风电场及光伏电网的低电压穿越能力。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，还包括升压电路，升压电路的输入端连接电源电路的输出端，输出端连接脱扣器驱动电路，电源电路输出电压为12V，脱扣器驱动电路的工作电压为24V，通过升压模块将电源电压升压至24V为脱扣器驱动电路提供电源。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，还包括电机驱动电路，电机驱动电路根据MCU的控制信号，通过驱动电机转动实现断路器的合闸。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，还包括状态检测电路，状态检测电路分别检测断路器的三种状态，包括合闸、分闸(脱扣)和分闸(再脱扣)。结合第一方面及其上述可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，电压采样电路通过电压互感器采集电压信号。第二方面，本技术实施例还提供一种断路器，包括脱扣器以及如上述实施方式提供的控制器，脱扣器驱动电路连接脱扣器。本实施例中提供的断路器不会因电网瞬时电压跌落而脱扣分闸；尤其是在风电场及光伏电网中使用时，保证当电网电压出现波动时，光伏电源不会立刻离网，有一定的延迟时间，而且此延迟时间可以实现风电场及光伏电网的低电压穿越能力。本技术带来了以下有益效果：本技术通过超级电容储存电量，当电网波动时，由超级电容释放电量来维持控制器的能量输出，进而为断路器提供了一定的延时脱扣时间，可以防止断路器因电网瞬时电压跌落而脱扣分闸；尤其是在风电场及光伏电网中使用时，保证当电网电压出现波动时，光伏电源不会立刻离网，有一定的延迟时间，而且此延迟时间可以实现风电场及光伏电网的低电压穿越能力。进一步，通过电压互感器采集电网的电压信号，提高了电压的采样精度，保证了在电网波动时，MCU读取电压的准确性。本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本技术实施例1所提供的一种断路器用控制器的示意图；图2示出了本技术实施例1所提供的一种断路器用控制器的电压采样电路的电路图；图3示出了本技术实施例1所提供的一种断路器用控制器的延时脱扣电路的电路图；图4示出了本技术实施例1所提供的一种断路器用控制器的脱扣器驱动电路的电路图；图5示出了本技术实施例1所提供的一种断路器用控制器的电源电路与延时脱扣电路相连的电路图；图6示出了本技术实施例1所提供的一种断路器用控制器的降压电路的电路图；图7示出了本技术实施例1所提供的一种断路器用控制器的升压电路的电路图；图8示出了本技术实施例1所提供的一种断路器用控制器的升压电路与电源电路以及脱扣器驱动电路的连接关系；图9示出了本技术实施例1所提供的一种断路器用控制器的电机驱动电路的电路图；图10示出了本技术实施例1所提供的一种断路器用控制器的状态检测电路的电路图；图11示出了本技术实施例2所提供的一种断路器的壳体的结构示意图；图12示出了本技术实施例2所提供的一种断路器的脱扣器的结构示意图；图13示出了本技术实施例2所提供的一种断路器用控制器的控制电路板的结构示意图；图14示出了本技术实施例2所提供的一种断路器用控制器的控制电路板壳体的结构示意图；图15示出了本技术实施例2所提供的一种断路器的立体结构示意图。图示说明：1-控制电路板；101-第一卡块；102-第二卡块；11-MCU；12-电压采样电路；13-延时脱扣电路；141-第一状态检测电路；142-第二状态检测电路；143-第三状态检测电路；15-电源电路；16-电机驱动电路；17-脱扣器驱动电路；171-升压电路；18-控制电路板壳体；181-走线孔；182-第一卡槽；183-第二卡槽；2-断路器壳体；21-脱扣器安装槽；3-电机；4-脱扣器。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种断路器用控制器，其特征在于，包括MCU、电压采样电路、延时脱扣电路和脱扣器驱动电路；所述延时脱扣电路包括超级电容，并连接所述MCU；所述电压采样电路采集电压信号，并将所述电压信号发送至所述MCU，所述电压信号包括电压值；所述MCU根据所述电压值启用所述超级电容的储存电量或直接向所述脱扣器驱动电路发送脱扣信号。

【技术特征摘要】
1.一种断路器用控制器，其特征在于，包括MCU、电压采样电路、延时脱扣电路和脱扣器驱动电路；所述延时脱扣电路包括超级电容，并连接所述MCU；所述电压采样电路采集电压信号，并将所述电压信号发送至所述MCU，所述电压信号包括电压值；所述MCU根据所述电压值启用所述超级电容的储存电量或直接向所述脱扣器驱动电路发送脱扣信号。2.根据权利要求1所述的断路器用控制器，其特征在于，所述超级电容通过降压电路连接所述MCU。3.根据权利要求1所述的断路器用控制器，其特征在于，还包括电源电路，所述电源电路连接所述MCU。4.根据权利要求3所述的断路器用控制器，其特征在于，所述延时脱扣电路的输入端连接所述电源电路。5.根据权利要求1所述的断路器用控制器，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜建中，李小冬，
申请(专利权)人：江苏创能电器有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32