[發明專利]一種帶關斷功能的功率優化器系統及其控制技術

在審

• 申請號: 201710473948.2
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107425603A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 黃躍龍;王冬濱;何巍;莊曉榮;姬寧寧
• 申請（專利權）人: 江陰賓隆技術有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02S40/30;H02J3/38;G05F1/67
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種帶關斷功能的功率優化器系統及其控制技術。

背景技術

傳統功率優化器的主要功能在于對組件的發電功率做最大功率跟蹤，保證每塊組件都能夠工作在最大功率點。近年來，美國以及歐洲等國家出于安全考慮，在相關電氣規范中逐步加入強制性要求。美國防火協會修改了國家電氣規范NE690.12,“住宅用光伏發電系統中，在緊急情況發生時，光伏系統并網端斷開后，直流端電壓不能超過80V”。德國和澳大利亞也要求組件與逆變器之間需要有直流電切斷裝置。而傳統的組件級功率優化器并不具備這個功能。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種帶關斷功能的功率優化器系統及其控制方法，在傳統的功率優化器系統中加入了電壓檢測和自動關斷功能，使其在火災或者市電故障時能夠自動或者手動切斷直流端電壓。滿足了相關安全規范要求。

在發生火災或者市電故障時，無線智能網關的市電檢測模塊通過自動檢測市電電壓來判斷出于市電運行狀態。在市電故障時系統發出關斷指令，該指令通過無線或者有線通訊系統傳達至功率優化器的通訊模塊，優化器通訊模塊將該指令傳給優化器控制芯片，優化器控制芯片切斷優化器直流輸出。后臺服務器也可以通過手動直接關斷直流輸出電壓。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種帶關斷功能的功率優化器系統，包括光伏組件、智能型功率優化器、無線智能網關，其特征是：還包括云服務器、客戶端監控設備及監視后臺主機；

所述無線智能網關包括市電檢測模塊、網關控制模塊、網關無線通訊模塊，其中所述市電檢測模塊包括一個控制繼電器，所述網關控制模塊包括網關控制芯片和一個網關電源模塊，所述網關無線通訊模塊包括一塊網關無線通訊芯片；

所述智能型功率優化器包括功率模塊、優化器控制模塊、優化器通訊模塊、優化器電源模塊、優化器驅動模塊，其中所述功率模塊主包括一個MOS管、一個二極管和一個續流電感，優化器控制模塊包括一個優化器控制芯片，優化器通訊模塊主要包括一優化器通訊芯片。

帶關斷功能的功率優化器系統控制的工作過程為：

在市電故障時，無線智能網關的市電檢測模塊檢測市電電壓為0時產生關斷指令，并通過網關無線通信模塊將關斷命令傳輸至智能型功率優化器的優化器通訊模塊，優化器控制模塊的控制芯片接收關斷命令后控制功率模塊的MOS管切斷電流輸出。

在發生火災等異常情況時，由所述監控后臺主機或由所述客戶端監控設備通過云服務器向智能網關發出關斷指令，網關無線通信模塊將關斷命令傳輸至智能型功率優化器的優化器通訊模塊，優化器控制模塊的控制芯片接收關斷命令后控制功率模塊的MOS管切斷電流輸出。

本發明的有益效果為：該專利可以有效的在火災發生或者市電故障時關斷電站直流側輸出電壓，確保設備安全，確保滅火或者檢修人員安全。

附圖說明

圖1為一種帶關斷功能的功率優化器系統組成框圖；

圖2為系統中無線智能網關及智能型優化器的結構框圖；

圖3自動檢測控制關斷流程圖；

圖4人工控制關斷流程圖。

具體實施方式：

下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。

如圖1所示，一種帶關斷功能的功率優化器系統，包括光伏組件、智能型功率優化器、無線智能網關、云服務器、客戶端監控設備及監視后臺主機。無線智能網關與智能型功率優化器之間通過Zigbee技術或LORA技術等無線通信技術或者有線通信技術進行數據通訊完成數據的采集及控制命令的傳輸，監控主機與無線智能網關通過局域網連接，客戶端監控設備、云服務器及無線智能網關連接通過互聯網連接，進行數據通訊。

如圖2所示，系統中無線智能網關及智能型優化器的結構框圖。

無線智能網關包括：市電檢測模塊、網關控制模塊、網關無線通訊模塊。其中，市電檢測模塊主要包括一個控制繼電器。該繼電器在市電正常時出于吸合狀態，在市電斷電時，該繼電器斷開。網關控制模塊主要包括網關控制芯片和一個網關電源模塊。該網關電源模塊在繼電器吸合時給控制芯片提供高電平電壓信號，而繼電器斷開時控制芯片得到低電平信號。該網關控制模塊在得到低電平信號時發出關斷指令給網關無線通訊模塊。網關無線通訊模塊主要包括一塊網關無線通訊芯片，該芯片負責與功率優化器通訊。