[發明專利]低成本高可靠性的光伏組件快速關斷保護裝置

在審

• 申請號: 201910032348.1
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN109450368A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 王一鳴;甘正華
• 申請（專利權）人: 寧波錦浪新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H02S40/32
• 分類號: H02S40/32;H02J3/38
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 董梅

本發明涉及一種低成本高可靠性的光伏組件快速關斷保護裝置，由電網供電，設在光伏組件與逆變器之間，通過一個IGBT與常閉交流繼電器連接在光伏組件與逆變器之間，其中，IO為常閉交流繼電器驅動信號，G1為IGBT驅動信號，一個時序控制電路分別給出IGBT驅動信號G1，或給常閉交流繼電器驅動信號IO；當有電網輸入時，時序控制電路保證常閉交流繼電器先于IGBT導通；當關斷電網時，常閉交流繼電器后于IGBT關斷，以保證常閉交流繼電器在無直流電流情況下開關。本發明解決了交流繼電器拉弧問題，成本大幅下降；本發明裝置體積小，便于安裝在組件下方，滿足距離組件3米的要求；關斷保護快速、安全、可靠，無需人員登上樓頂。

技術領域

本發明涉及一種光伏組件快速關斷保護裝置，尤其是一種低成本高可靠性的光伏組件快速關斷保護裝置。

背景技術

光伏組件通過逆變器與電網相連，當建筑發生火災或是有其他意外情況發生時，急救人員應當在第一時間將組件斷開，但由于組件大多安裝在屋頂，很難保證組件斷開的及時性與安全性，因此光伏組件快速關斷保護裝置在此背景下產生。

目前已有光伏組件快速保護裝置主要為使用直流接觸器或直流繼電器與交流電源開關組合的方式，即：電網供電控制直流接觸器，來導通/關斷組件與逆變器。

上述方式可實現快速關斷組件的目的，但也存在兩個問題：一是安裝問題，體積較為龐大，且分為2個部件，安裝有一定難度；二是直流接觸器/繼電器的價格成本高。

交流繼電器相對價格低廉，但交流繼電器在直流狀態下開關會有拉弧現象。

如：申請號201710114498.8公開了一種光伏快速關斷裝置及光伏系統，裝置包括：第一開關、第二開關、旁路二極管、輔助源、控制電路和通訊電路；多個光伏組件中的一個光伏組件作為供電光伏組件，供電光伏組件的輸出端連接輔助源的輸入端；第一開關串聯在供電光伏組件及與供電光伏組件相鄰的光伏組件之間；第二開關的兩端分別連接多個光伏組件串聯之后的輸出正極和輸出負極；旁路二極管的陰極連接與供電光伏組件相鄰的光伏組件的低壓端，旁路二極管的陽極連接供電光伏組件的低壓端；通訊電路，用于接收外部發送的關斷指令，并將關斷指令發送給控制電路；控制電路，用于收到關斷指令時，控制第一開關斷開，第二開關閉合。能夠降低成本，并且減少能量消耗，提高發電效率。

申請號201880000852.7一種光伏組件陣列關斷系統，用于對光伏組件陣列進行關斷控制，包括關斷控制器和復數個關斷裝置，關斷裝置具有第一連接端和第二連接端，關斷裝置通過第一連接端與光伏組件串聯于直流母線之間，并且每個關斷裝置位于相鄰光伏組件之間，關斷裝置通過第二連接端與關斷控制器形成串聯，關斷控制器在預設條件下控制電路內的所有關斷裝置同時開啟或關斷以控制光伏組件電路的連通或斷開。該關斷系統能夠自動實現系統中每個組件的快速安全關斷，以保證人員安全。

申請號201721225093.3公開了一種多組件級快速關斷裝置，用在光伏系統中控制與其連接的光伏組件串，所述光伏組件串包括多個串聯在一起的光伏組件；所述多組件級快速關斷裝置包括微控制器、通信單元、驅動電路、輔助電源、開關單元和輸出旁路二極管；微控制器與通信單元進行通信并控制驅動電路，通信單元用于傳輸關斷與開通指令，驅動電路接收微控制器指令從而驅動開關單元關斷與開通光伏組件串，開通時光伏組件串中的所有光伏組件均為輔助電源供電，從而平衡所有光伏組件對輔助電源的供電，提高發電量。