[發明專利]并網光伏逆變器的工頻全橋電路的保護電路和保護方法

有效

• 申請號: 201210039964.8
• 申請日: 2012-02-21
• 公開（公告）號: CN102545194A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 羅宇浩;吳國良;鄧祥純
• 申請（專利權）人: 浙江昱能光伏科技集成有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02H7/22
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳亮

技術領域

本發明涉及并網逆變器保護技術領域，具體來說，本發明涉及一種并網光伏逆變器的工頻全橋電路的保護電路和保護方法。

背景技術

小功率并網光伏逆變器常用的拓撲為高頻反激電路(簡稱反激電路或者反激)加上工頻全橋電路(簡稱全橋電路或者全橋)。高頻反激電路將直流電轉換為半正弦波，而工頻全橋電路將半正弦波對折形成正弦波，輸入電網。全橋使用開關器件包括晶閘管、MOSFET、或者混合的。反激電路和全橋間的連接為母線。母線上的電容很小，如果有能量聚集，就會迅速提高電壓，產生瞬態高壓，這時如果全橋開啟，該能量會產生很大的電流通過全橋，造成損傷。

造成母線上能量聚集的情況有多種。一種情況下，晶閘管由電流驅動開通，當電流不夠時，晶閘管會錯誤關斷，反激電路還是開通的，輸出的能量會積聚在母線處。另外，當電網異常時，可能出現全橋開關管錯誤開通，電流由電網反灌進入母線，產生母線高壓。

因此，需要有保護電路和保護方法來避免母線能量聚集、電壓過高造成全橋損傷的情況。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種并網光伏逆變器的工頻全橋電路的保護電路和保護方法，能夠避免高頻反激電路和工頻全橋電路之間的母線能量聚集、電壓過高造成全橋電路損傷。

為解決上述技術問題，本發明提供一種并網光伏逆變器的工頻全橋電路的保護電路，所述工頻全橋電路通過母線與高頻反激電路相連接，所述高頻反激電路將直流電轉換為半正弦波，所述工頻全橋電路將所述半正弦波對折形成正弦波，輸入交流電網，所述保護電路包括：

母線高壓保護電路，與所述高頻反激電路和所述工頻全橋電路之間的所述母線相連接；

其中，所述母線高壓保護電路包括：

母線高壓鉗制電路，連接于所述母線和地線之間，用于當母線電壓高于某一閾值時導通對地并鉗位，使所述母線電壓不再上升；

母線高壓檢測電路，與所述母線相連接，用于檢測所述母線電壓；

保護控制電路，分別與所述母線高壓檢測電路、所述高頻反激電路和所述工頻全橋電路相連接，用于接收所述母線高壓檢測電路的檢測結果，發出母線放電信號，和/或發出反激關斷信號和/或全橋關斷信號；以及

母線放電電路，分別與所述母線高壓檢測電路和所述母線相連接，用于接收所述母線高壓檢測電路的所述檢測結果，對所述母線進行放電。

可選地，所述保護電路還包括：

死區母線放電電路，連接于所述母線和所述交流電網之間；

其中，所述死區母線放電電路包括：

過零點檢測電路，與所述交流電網相連接，用于檢測交流電的過零點，獲取所述工頻全橋電路的死區起點；

保護控制電路，與所述過零點檢測電路相連接，用于接收所述死區起點并發出母線放電信號；以及

母線放電電路，分別與所述保護控制電路和所述母線相連接，用于接收所述母線放電信號，對所述母線進行放電。

可選地，所述母線高壓保護電路和所述死區母線放電電路中的保護控制電路和母線放電電路是共用的。

可選地，所述保護控制電路由集成電路芯片實現。

可選地，所述集成電路芯片包括FPGA、DSP和ASIC。

可選地，所述母線高壓鉗制電路包括：

壓敏電阻，其一端與所述母線相連接；以及

采樣電阻，串聯連接于所述壓敏電阻的另一端和所述地線之間。

可選地，所述采樣電阻為所述母線高壓鉗制電路和所述母線高壓檢測電路共用。

可選地，所述工頻全橋電路由4個晶閘管或者4個MOSFET構成，或者由2個晶閘管與2個MOSFET混合構成。

可選地，所述工頻全橋電路為由上臂2個晶閘管、下臂2個MOSFET構成的混合全橋。

為解決上述技術問題，本發明還提供一種并網光伏逆變器的工頻全橋電路的保護方法，所述工頻全橋電路通過母線與高頻反激電路相連接，所述高頻反激電路將直流電轉換為半正弦波，所述工頻全橋電路將所述半正弦波對折形成正弦波，輸入交流電網，所述保護方法包括母線高壓保護方法，其包括步驟：

S1：依次啟動并運行所述高頻反激電路和所述工頻全橋電路；

S2：母線高壓檢測電路檢測并判斷母線電壓是否過高，若否，則繼續運行，若是，則進入下述步驟S3；

S3：母線高壓鉗制電路導通對地并對所述母線電壓作鉗位；

S4：母線高壓檢測電路將檢測結果發送給所述母線放電電路和/或所述保護控制電路；