[發明專利]一種本質安全型光伏接地系統

無效

• 申請號: 201310350142.6
• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN103441525A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 袁德芳
• 申請（專利權）人: 深圳市合興加能科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02N6/00
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 李悅;齊文劍

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技術領域

本發明涉及光伏發電技術。

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背景技術

光伏發電系統中，接地安全變成一個影響成本和影響系統結構，甚至影響到初級制造工藝的因素。

在北美的光伏系統中，特別是屋頂光伏發電系統中，要求光伏電池必須有一端是接地的，如圖1和圖2所示，A端或B端接地。也就是說，在圖1和圖2的代表性系統中，A端或B端選擇一個接地點就能滿足安全標準。但是，由此帶來了三個問題需要解決：（1）逆變器必須是隔離的；（2）光伏電池板的絕緣必須是按照系統的最高電壓（例如：110V?AC、220V?AC、400V?AC）標準來制造；（3）在光伏電池板防護玻璃破損以后，觸電的危險性仍然存在，特別是在火災時，沒有辦法消除光伏電池板上的高電壓（只要有光，就有電力產生）。這三個問題的解決，都必然導致到系統成本的增加。

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發明內容

本發明的目的在于提出一種本質安全型光伏接地系統，其能解決目前的系統在解決安全性問題上會導致系統成本增加的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種本質安全型光伏接地系統，其包括多塊光伏電池板和多個隔離變換器；所述隔離變換器包括一MPPT控制器、一DC/AC轉換器、一變壓器和一整流器；每一塊光伏電池板的輸出端與對應的一個DC/AC轉換器的輸入端連接；所述DC/AC轉換器的輸出端連接在變壓器的原邊，DC/AC轉換器用于將光伏電池板輸出的直流電壓轉換為交流電壓；所述整流器的輸入端連接在變壓器的副邊，其輸出端與一直流母線連接；所述MPPT控制器，用于根據最大功率點跟蹤算法控制所述DC/AC轉換器；每一塊光伏電池板的輸出端的其中一個電極端接地。

可選的，所述DC/AC轉換器為半橋電路、或者是全橋電路，或者是諧振變換器，或者是過零開關型變換器，或者是其他軟開關變換器。

可選的，所述變壓器為高頻變壓器。

可選的，每一塊光伏電池板輸出的直流電壓為12-60V。

可選的，整流器輸出的直流電壓為150-800V。

每一塊光伏電池板可以自由接地，互相之間不影響。比如正極接地、負極接地。

每塊光伏電池板是電氣上獨立的，光伏電池板之間沒有直接的影響，所以一個光伏系統中，可以同時使用不同規格、不同型號、不同參數的光伏電池板。也就是說，多塊光伏電池板之間的型號可以相同的，也可以相異的。

多塊光伏電池板中允許具有損壞的光伏電池板，也不會影響到其他光伏電池板工作。

多塊光伏電池板中允許具有被異物遮擋的光伏電池板，也不會影響到其他光伏電池板工作。

光伏電池板的電極端的對地電壓以及光伏電池板的外殼的對地電壓均小于或等于該光伏電池板的開路電壓。

本發明具有如下有益效果：

高壓的直流母線與每塊光伏電池板都是電氣隔離的，每一塊光伏電池板與對應的一個隔離變換器連接，每一塊光伏電池板都可以接地（正電極端或負電極端），光伏電池板上的任何一點都是電氣安全的，每塊光伏電池板獨立工作，多塊光伏電池板之間不會相互影響。直流母線上使用的逆變器無需采用隔離結構。每塊光伏電池板上對地的最大電壓小于或等于該光伏電池板的開路電壓。光伏電池板的防護玻璃損壞后，不會有超過光伏板開路電壓的危險電壓產生。

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附圖說明

圖1為現有技術的一種光伏系統的結構示意圖；

圖2為現有技術的另一種光伏系統的結構示意圖；

圖3為本發明較佳實施例的本質安全型光伏接地系統的結構示意圖；

圖4為本發明較佳實施例的本質安全型光伏接地系統的隔離變換器的結構示意圖。

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具體實施方式

下面，結合附圖以及具體實施方式，對本發明做進一步描述。