[发明专利]用于电网连接的继电器阵列

说明书

一种继电器阵列可以将电气装置(例如，逆变器、功率转换器等)连接到公用电网。基于对功率中断或故障的检测，所述继电器阵列可以断开所述电气装置与所述电网的连接，以确保安全或减少对所述电气装置或电网的损坏。所述继电器阵列可包括一个或多个机电继电器(例如，闭锁继电器)。安全锁扣可以防止所述闭锁继电器改变状态。所述电气装置可被配置为在需要改变状态的能力时促进所述安全锁扣的移除。也可为所述闭锁继电器提供用于改变所述闭锁继电器的状态的功率脉冲。所述功率脉冲可以由功率组提供，在功率中断或故障的情况下，所述功率组可以用功率来维持。

相关申请的交叉引用

本申请是2019年2月28日提交的美国临时专利申请号62/811,884的非临 时申请并要求其优先权，该临时专利申请全文以引用方式并入本文。

背景技术

在一些电气应用中，根据标准和法规，电气装置(例如，发电电路、逆 变器)可包括自动切换电路(例如，断路器)。基于中断或故障(例如，高 电流、高电压、无意将电路馈入子电网或独立电网中)，自动切换电路可断 开电气装置与电网(例如，配电网、分布式发电机、负载、家用面板)的连 接。切换电路可以用作保护机构以确保安全功能(例如，防孤岛)。

标准和法规(例如，IEC 62109-1、VDE 0126-1-1、VDE AR-N 4105)可 能需要切换电路可通过沿每个电流或将电气装置连接到电网的导体(例如相 导体或中性导体)控制两个串联且独立激活的开关来断开电气装置与电网的 连接。

在一些实例中，满足这一要求的常见做法是使用具有适当规格诸如触点 额定电流(例如，继电器能够传导的最大电流量)、额定电压、开关电容等 的继电器。随着触点额定电流或额定电压的增大，继电器的尺寸和成本可能 会显著增加。

通常可用于此类实例中的继电器类型是常开的，其中继电器的切换触点 已连接，并且在继电器栅极接收到高于阈值的工作功率时导通。

因此，只要电子装置工作，自动切换电路就可以在整个工作过程中有源 连接，并且可以连续地消耗功率(例如，静态功率)。

在功率电子学中，一直存在减少功耗、尺寸、成本等的需求。因此，需 要一种自动切换电路，该自动切换电路可以经济有效的方式将组件与电网连 接和断开连接，同时消耗功率的较少。

发明内容

以下发明内容仅是出于说明性目的而对一些发明构思的简要概述，并非 旨在限制或约束详细描述中的发明和实例。

本文的公开内容的各方面可以采用用于继电器阵列的系统(或其部分) 和方法，所述继电器阵列用于将电气装置(例如，逆变器、功率转换器)连 接到电网。继电器阵列还可以用作断路器和/或保护机构，以防止高电流/电 压或将电气装置意外馈入子电网或独立电网中，这通常被称为防孤岛运行。 基于中断(例如，电网“下降”)或故障检测，继电器阵列可断开电路与电 网的连接，以确保安全并防止损坏电气装置或电网。继电器阵列可以与电气 装置的输出联接或结合到电气装置中。

标准和法规可能要求经由自动切换电路诸如继电器阵列连接到电网，这 可以确保基于错误或中断的发生而断开电气装置与电网的连接。出于安全原 因，继电器阵列和归属于该继电器阵列的控制系统/电路可包含一个或多个 冗余，即使在一个或多个同时发生的错误和中断的情况下也能够确保断开连 接。

继电器阵列可包括多个继电器支路和控制电路。每个继电器支路可以连 接在电气装置的输出(例如，逆变器、功率转换器)与电网连接(例如，总 线、配电线、电网的输入端子)之间。例如，单相电气装置可具有将电气装 置连接到电网的两条总线(例如，相和中性线)，使得继电器阵列可包括两 个继电器支路。又如，三相电气装置可具有将电气装置连接到电网的三条总 线，使得继电器阵列可包括三个继电器支路。