[發明專利]一種光伏逆變器及其保護裝置

有效

• 申請號: 201210566320.4
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103107518A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 蘇國思
• 申請（專利權）人: 深圳創動科技有限公司
• 主分類號: H02H7/122
• 分類號: H02H7/122;G01R31/02
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕

技術領域

本申請涉及發電領域，尤其涉及一種光伏逆變器極其保護裝置。

背景技術

隨著太陽能光伏并網發電技術的發展，越來越多的大中型的光伏發電站投入建設使用。太陽光通過高晶硅光伏電池板轉化為直流電，通過光伏逆變器并入電網。目前用于生產光伏組件的材料通過技術革新，不斷涌現出某些比傳統單晶、多晶組件具有更低的成本以及更高效率的新型組件材料，但是由于某些技術問題，需要光伏逆變器功能性接地才能很好解決這些問題。例如：薄膜太陽能電池以及背觸式太陽能電池極易產生的極化效應以及TCO侵蝕，導致面板效率降低以及會出現內部導電層損壞而無法修復的情況。

光伏逆變器內部直流正負極其中一極與大地相連能夠很好解決以上問題，但是逆變器正極或負極單端接地后，當出現接地一端出現故障時，未接地一端會跟大地搭接會對人身存在安全隱患，同時系統不及時斷開易起火。

發明內容

本申請要解決的主要技術問題是，提供一種能夠判斷是否出現接地故障，并在發生故障后能自動采取保護措施的光伏逆變器及其保護裝置。

本申請一方面提供一種保護裝置，包括電壓采樣模塊、判斷控制模塊和斷開模塊；所述電壓采樣模塊的第一和第二輸入端分別用于與直流電源的正極和負極對應連接，輸出端與判斷控制模塊的輸入端連接；所述電壓采樣模塊的第一和第二輸入端中的一個還與地連接；所述判斷控制模塊的輸出端與斷開模塊連接；所述判斷控制模塊根據電壓采樣模塊的輸出信號判斷是否出現接地故障，若出現接地故障則控制斷開模塊工作。

進一步，保護裝置還包括漏電電流采樣模塊，所述漏電電流采樣模塊的輸入端用于與直流電源的正極或者負極連接，輸出端與判斷控制模塊的輸入端連接。

進一步，保護裝置還包括熔斷器，所述電壓采樣模塊的第一和第二輸入端中的一個通過熔斷器與地連接。

進一步，電壓采樣模塊包括：依次連接的高阻隔離電路、差分電路和比較電路，所述高阻隔離電路的兩個輸入端分別與直流電源的正極和負極連接，差分電路將從高阻隔離電路采樣得到的電壓處理后送入比較電路，所述比較電路將差分電路的輸出電壓與閾值電壓進行比較，并將比較結果送入判斷控制模塊。

進一步，高阻隔離電路包括串接在電壓采樣模塊的第一、第二輸入端之間的第一電阻R289、第二電阻R284、第一采樣電阻R286和第二采樣電阻R287，以及串接在所述第一采樣電阻R286和第二采樣電阻R287的公共點和地之間的第三電阻R1，所述第一電阻R289和第二采樣電阻R287的公共點以及第二電阻R284和第一采樣電阻R286的公共點分別與差分電路的兩個輸入端連接。

進一步，比較電路包括并聯的第一比較器U210B和第二比較器U210A，所述第一比較器U210B的第一輸入腳5和第二比較器U210A的第一輸入腳2公共連接點與所述直流電壓采樣電路的輸出端連接，所述第一比較器U210B的第二輸入腳6和第二比較器U210A的第二輸入腳3通過轉換開關可切換地與所述差分電路的輸出端連接。

進一步，保護裝置還包括用于提供閾值電壓的直流電壓采樣電路，所述直流電壓采樣電路的兩個輸入端分別與直流電源的正極和負極連接，輸出端與比較電路的輸入端連接。

進一步，漏電電流采樣模塊包括依次連接的電流傳感器和電流采樣電路，所述電流傳感器實時感知所述保護裝置的正極輸入端到大地或者負極輸入端到大地線路上的漏電電流，并輸出電壓信號，所述電流采樣電路對該電壓信號進行處理后送入判斷控制模塊。

進一步，保護裝置還包括報警顯示模塊，所述報警顯示模塊與判斷控制模塊的輸出端連接。

本申請又一方面提供一種光伏逆變器，包括依次連接的全橋逆變電路和濾波器，其特征在于，還包括上述保護裝置，所述保護裝置的電壓采樣模塊的第一和第二輸入端分別用于與光伏組件的正極和負極對應連接，斷開模塊包括連接于光伏組件與全橋逆變電路之間的直流斷開電路和連接于濾波器與電網之間的交流斷開電路。

本申請的有效效果是：本申請提供的保護裝置能夠有效地識別各種接地故障以及漏電電流，并采取相關保護措施，保證了儀器和人身安全。本申請提供的光伏逆變器同樣能夠有效地識別各種接地故障以及漏電電流，并采取相關保護措施，將逆變器與直流電源和電網斷開連接，保證了逆變器和人身安全。

附圖說明

圖1是本申請實施例的一種保護裝置框圖；

圖2是本申請實施例的保護裝置的高阻隔離電路和差分電路的電路圖；

圖3是本申請實施例的保護裝置的比較電路的電路圖；

圖4是本申請實施例的保護裝置的直流電壓采樣電路的電路圖；