能量旁路電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及能量旁路電路以及對該電路進行操作的方法。具體地但非限制性地，本公開涉及采用針對軟啟動操作和軟制動操作二者的單個電阻的能量旁路電路。
【背景技術】
[0002]可以以直流(DC)電壓的形式、也可以以交流(AC)電壓的形式來提供電力以用于使用，已經通過以下方式對所述交流(AC)電壓進行整流:將交流電壓波形施加至半波或全波整流器或者橋式整流器，以便產生經整流的電壓。接收經整流的電壓或直流電壓作為輸入的電力供給可以采用平滑電容，以便在輸入供給提供減少的電力或不提供電力的時間點處通過釋放存儲的能量來減少輸出電壓紋波。
【實用新型內容】
[0003]在當控制電路的電力供給被斷開連接時而繼電器通電的情況下，可能會發生對繼電器觸頭的磨損和/或損壞。另外，在控制電路的電力供給發生故障而能量源并未發生故障的情況下，能量源能夠以其它方式繼續向能量旁路電路供給能量(這可能包括危險的高電壓)。
[0004]本實用新型的目的在于解決上面提到的技術問題。
[0005]根據本實用新型的一方面，提供了一種能量旁路電路，該電路包括:第一繼電器，其具有第一公共端子、第一常開端子、第一常閉端子、第一銜鐵和第一線圈，所述第一銜鐵連接至所述第一公共端子，并且所述第一銜鐵被布置成:當所述第一線圈被通電時，將所述第一公共端子連接至所述第一常開端子，而當所述第一線圈未被通電時，將所述第一公共端子連接至所述第一常閉端子；第二繼電器，其具有第二公共端子、第二常開端子、第二常閉端子、第二銜鐵和第二線圈，所述第二銜鐵連接至所述第二公共端子，并且所述第二銜鐵被布置成:當所述第二線圈被通電時，將所述第二公共端子連接至所述第二常開端子，而當所述第二線圈未被通電時，將所述第二公共端子連接至所述第二常閉端子，所述第二常開端子連接至所述第一公共端子；電阻，其連接在所述第一公共端子和所述第二常閉端子之間；以及開關，其連接在所述第一常閉端子和所述第二常閉端子之間。
[0006]優選地，能量旁路電路進一步包括:二極管，其具有連接至所述第二常閉端子的陽極和連接至所述第二公共端子的陰極。
[0007]優選地，能量旁路電路進一步包括:二極管，其具有連接至所述第二常閉端子的陽極和連接至所述第一常開端子的陰極。
[0008]優選地，能量旁路電路進一步包括:電容器，其連接在所述第二公共端子和所述第一常閉端子之間。
[0009]優選地，能量旁路電路進一步包括:傳感器電路，其被布置成對電壓進行感測，所述電壓表示所述第一常閉端子和所述第二公共端子之間的電壓；以及控制電路，其被布置成基于由所述傳感器電路所感測的電壓來使所述第一線圈通電，使所述第二線圈通電，和/或打開或者閉合所述開關。
[0010]優選地，在能量旁路電路中，所述開關為半導體開關或更優選地為絕緣柵雙極晶體管。在能量旁路電路中，所述電阻為電阻器。
[0011]根據本實用新型的另一方面，提供了一種能量旁路電路，所述電路用于能量源和電容之間的連接，并且包括第一繼電器和第二繼電器、開關以及電阻，其中，所述繼電器是可操作的，以便具有所述能量源未連接至所述電容的第一狀態、所述能量源經由所述電阻連接至所述電容的第二狀態以及所述能量源不經由所述電阻而連接至所述電容的第三狀態，并且當所述繼電器處于所述第三狀態時，所述開關是可操作的，以使得由所述電容所存儲的電荷能夠經由所述電阻進行放電。
[0012]本文所描述的能量旁路電路出于多個目的來使用單個電阻。具體地，電阻用于軟啟動操作以:在逆變器將能量饋送回能量旁路電路中的情況下，對電容進行放電；以及在裝置被關閉的情況下，對電容進行放電。當裝置被關閉時對電容進行放電是有利的，因為其減少了維修人員在服務操作期間得到與帶電電容接觸的機會。此外，電阻還可以用于在控制電路出現電力故障的情況下快速地對電容進行放電——例如，放電可能在5秒內發生。具體地，如果控制電路的電壓供給被關閉或者中斷，則被通電的任何繼電器線圈將斷電，從而使該繼電器的銜鐵將其公共端子連接至其常閉端子一一從而使得存儲在電容處的任何電荷能夠經由該電阻進行放電。由于兩個繼電器的線圈均被布置成通過控制電路來通電，所以在當控制電路的電力供給被斷開連接時、兩個繼電器均通電的情況下，那么首先第二繼電器134將斷電，并且然后在一定延遲之后，第一繼電器122將斷電，并且因此繼電器的銜鐵將依次返回，以連接其各自的公共端子與常閉端子。通過這樣的返回，電容不是僅通過繼電器直接被短路，而是通過電阻被短路，并且因此避免了否則會發生的對繼電器觸頭的磨損和/或損壞。
[0013]將能量旁路電路內的繼電器進行布置以使得:當兩個繼電器的線圈均未被通電時，電容從能量源斷開連接，否則該能量源會將能量供給至電容和逆變器。這樣的電力聯鎖布置在以下情況下特別有利:控制電路的電力供給發生故障，而能量源并未發生故障，因為在這樣的情況下，能量源能夠以其它方式繼續向能量旁路電路供給能量(這可能包括危險的高電壓)。
【附圖說明】
[0014]現在將參照附圖來說明本公開的示例，在附圖中:
[0015]圖1示出了第一狀態下的能量旁路電路的示例性電路圖；
[0016]圖2示出了圖1的電路中的電流通路；
[0017]圖3示出了第二狀態下的能量旁路電路；
[0018]圖4示出了圖3的電路中的電流通路；
[0019]圖5示出了第三狀態下的能量旁路電路；
[0020]圖6示出了圖5的電路中的電流通路；
[0021]圖7示出了圖示對能量旁路電路進行控制的方法的步驟的流程圖；以及
[0022]圖8示出了另一種能量旁路電路的示例性電路圖。
【具體實施方式】
[0023]圖1示出了經由第一電力輸入連接112和第二電力輸入連接114連接至直流能量源115的能量旁路電路110的示例性電路圖。該能量旁路電路110進一步包括將能量旁路電路110連接至逆變器120的第一輸出連接116和第二輸出連接118。該逆變器可以是交流驅動器如交流伺服驅動器(未示出)的一部分。
[0024]能量旁路電路110包括第一繼電器122，其包括:第一公共端子124、第一銜鐵126、第一線圈128、第一常閉端子130和第一常開端子132。第一繼電器122被布置成使得當第一線圈128斷電時，第一銜鐵126將第一公共端子124連接至第一常閉端子130，從而電流可以在其間流動。第一繼電器122被進一步布置成使得當第一線圈128通電時，第一銜鐵126將第一公共端子124連接至第一常開端子132，從而電流可以在其間流動。
[0025]能量旁路電路110進一步包括第二繼電器134，其具有第二公共端子136、第二銜鐵138、第二線圈140、第二常閉端子142和第二常開端子144。第二繼電器134被布置成使得當第二線圈140斷電時，第二銜鐵138將第二公共端子136連接至第二常閉端子142，從而電流可以在其間流動。第二繼電器134被進一步布置成使得當第二線圈140通電時，第二銜鐵138將第二公共端子136連接至第二常開端子144，從而電流可以在其間流動。
[0026]在圖1中，第一公共端子124經由電阻146(在該情況下為電阻器)連接至第二常閉端子142。第一公共端子124還被連接至第二常開端子144。第二常閉端子142被連接至二極管148的陽極，二極管148的陰極被連接至第二公共端子136。第二公共端子136被連接至第一輸出連接116，并且第二公共端子136還經由平滑(或大容量)電容150(在該情況下為電容器)被連接至第二輸出連接118。第一常閉端子130被連接至第二電力輸入連接114，并且第一常閉端子130還被連接至第二輸出連接118。第一常開端子132被連接至第一輸入連接112。在該情況下為絕緣柵雙極晶體管(IGBT)的開關152的集電極連接至第二常閉端子142，并且開關152的發射極連接至第二電力輸入連接114。傳感器電路155被連接至第一電力輸出連接116和第二電力輸出連接118，并且傳感器電路155被布置成對電容150兩端的電壓進行感測，并且當感測的電壓超過預定閾值時，將該信息以信號的形式發送給控制電路156。控制電路156還被連接至第一線圈128和第二線圈140，并且控制電路156還被連接至開關152的柵極。通過控制供給158對控制電路156進行供電。
[0027]在啟動時，第一線圈128和第二線圈140將未被通電，并且因此第一公共端子124將經由第一銜鐵126被連接至第一常閉端子130，并且第二公共端子136將經由第二銜鐵138被連接至第二常閉端子142。因此，直流能量源115將與電容150和逆變器120 二者隔離開，并且因此沒有能量將從直流能量源115流向電容150或者逆變器120。
[0028]圖1的繼電器銜鐵布置(能量旁路電路110的第一(斷開的)狀態)還可以在以下情況發生:控制供給158中存在故障或者缺陷，以使得造成控制電路156無法使第一線圈128或者第二線圈140通電。在這樣的情況下，如果第一銜鐵126尚未被定位成將第一公共端子124與第一常閉端子130相連接，則第一銜鐵126將移動到這樣的位置；同樣地，在這樣的情況下，如果第二銜鐵138尚未被布置成使得將第二公共端子136與第二常閉端子142相連接，則第二銜鐵138將移動到這樣的位置。
[0029]此外，圖1的繼電器銜鐵布置也可以在決定將逆變器120與直流能量源115斷開時發生。
[0030]在第一銜鐵126和第二銜鐵138中的一個或兩者移動使得能量旁路電路110具有圖1的繼電器銜鐵布置，并且在該點處電容150上存儲有任何電荷的情況下，則電荷將從電容150經由第二繼電器134、電阻146以及第一繼電器122進行放電。圖2使用寬虛線210圖示了圖1的部分電路，電容150上所存儲的電荷通過該部分電路進行放電。
[0031]控制電路156被布置成經由傳感器端子15