[發明專利]用于光伏并網逆變器的輸入反接保護電路

有效

• 申請號: 201410629212.6
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN104333319B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 王志鵬;王振華;周俊華;郭震;王晉華;馬國紅;陳智杰
• 申請（專利權）人: 許繼電氣股份有限公司;許昌許繼軟件技術有限公司
• 主分類號: H02S40/30
• 分類號: H02S40/30
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本發明涉及一種用于光伏并網逆變器的輸入反接保護電路。

背景技術

隨著近年來霧霾天氣的逐漸增多和空氣質量惡化，迫切需要清潔能源替代傳統的石油、煤炭等礦物能源，綠色環保且蘊藏量極其豐富的太陽能、風能等可再生自然能源越來越受到人們的青睞。近期隨著技術的進步，利用太陽能進行發電也越來越廣泛。在太陽能的光伏應用中，光伏并網發電是太陽能應用的重要發展趨勢，己成為光伏應用的主要形式。隨著市場上光伏并網逆變器的廣泛應用，其安全性也成為關注的焦點之一。光伏并網逆變器主要是將光伏組件輸出的直流電轉化為與電網同頻同相同幅值的交流電，如果直流輸入反接會導致逆變器內部損壞，在設計中需要采取一定的措施來防止這種情況的發生。

有的光伏并網逆變器采用直接串聯二極管的方式進行反接保護，雖然此方法簡單可靠，但是二極管的正向導通壓降比較大，不僅使逆變效率降低，而且當電流較大時發熱嚴重，需解決散熱問題。還有一種改進設計是利用限流電阻與防反二極管串聯，旁路可控開關與限流電阻和防反二極管所構成的串聯電路并聯，旁路可控開關的控制端與控制單元信號連接，如圖1所示。此種方式消除了防反二極管的管壓降帶來的功率損耗、發熱等影響，但是它仍然存在一定弊端：

第一：當光伏電池輸入接反時，必須人為手動正確連接。

第二：在光照不足的情況下安裝，光伏并網逆變器的電壓采樣單元和控制單元不能正常工作，也就無法判斷光伏電池輸入端是否接反，安裝條件受限。

第三：當光伏電池電壓較大時，防反接二極管的參數若選擇不當會被反向擊穿，對濾波電容和逆變單元造成損壞。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于光伏并網逆變器的輸入反接保護電路，能夠在反接時自動改變極性連接。

為實現上述目的，本發明的方案包括：

一種用于光伏并網逆變器的輸入反接保護電路，包括在光伏電池與逆變器濾波電容的連接線路中串設的極性自適應單元和延時啟動單元，極性自適應單元包括一個極性切換開關K1和極性切換線路，延時啟動單元包括一個延時啟動開關K2。

所述極性自適應單元還包括電壓霍爾器件，用于檢測光伏電池的電壓極性，所述極性自適應單元和延時啟動單元還包括控制器，控制器用于根據所述電壓霍爾器件的檢測結果，控制所述極性切換開關K1、延時啟動開關K2的動作。

所述極性自適應單元的控制部分包括連接在光伏電池兩極性端之間的檢測控制電路，該檢測控制電路包括串聯的防反二極管D1和極性切換開關K1的控制線圈RELAY1。

所述延時啟動單元的控制部分包括連接在光伏電池兩極性端之間的控制電路，該控制電路包括一個延時充電的RC電路，延時啟動開關K2的控制線圈RELAY2與RC電路的電容C1并聯。

極性切換開關K1的控制線圈RELAY1、延時啟動開關K2的控制線圈RELAY2分別并聯有穩壓管(ZD1、ZD2)。

所述控制電路還包括一個整流橋D2，整流橋D2輸入端連接在光伏電池兩極性端之間，輸出端連接所述RC電路。

本發明采用極性切換開關K1和極性切換線路，在極性接反時自動切換為正確極性，無需人為手工重新連接；采用延時啟動開關K2，避免自動切換造成對濾波電容的沖擊。

附圖說明

圖1是一種現有的反接保護電路；

圖2是本發明的反接保護電路的一種實施方式；

圖3是本發明的反接保護電路的另一種實施方式。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。

實施例1

如圖2所示，一種用于光伏并網逆變器的輸入反接保護電路，包括在光伏電池與逆變器濾波電容的連接線路中串設的極性自適應單元和延時啟動單元，極性自適應單元包括一個極性切換開關K1和極性切換線路，延時啟動單元包括一個延時啟動開關K2。

本實施例中，K1采用雙刀雙擲開關，當光伏電池正接時，K1為圖1所示位置，當光伏電池反接時，K1動作，通過極性切換線路仍然對濾波電容輸出正向電壓。

本實施例中，K2為常開觸點，不論正接或反接，K2均延時閉合，連通光伏電池與濾波電容之間的線路。避免較大的充電電流對濾波電容的沖擊造成壽命縮短。

通過電壓霍爾器件檢測光伏電池是否反接，若反接則通過控制器控制K1動作，同時給出使K2延時動作的指令。

實施例2

實施例1中，反接檢測與開關控制均由控制器完成，以下給出一種不使用控制器的方案，以節約成本，提高穩定性；其電路圖如圖3所示。