[發(fā)明專利]一種光伏組件關(guān)斷器及光伏發(fā)電安全保護(hù)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910711960.1
• 申請(qǐng)日: 2019-08-02
• 公開（公告）號(hào): CN110417388A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周懂明;羅宇浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海寧昱能電子有限公司
• 主分類號(hào): H03K17/081
• 分類號(hào): H03K17/081;H03K17/16;H02S40/30
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 田媛媛

本申請(qǐng)公開了一種光伏組件關(guān)斷器及光伏發(fā)電安全保護(hù)系統(tǒng)，其中，該光伏組件關(guān)斷器包括：N個(gè)相串聯(lián)的開關(guān)管串，每個(gè)開關(guān)管串包括M個(gè)相并聯(lián)的開關(guān)管，其中，N、M均為大于1的整數(shù)；用于與關(guān)斷控制器相連，并用于接收關(guān)斷控制器發(fā)送的控制信號(hào)的通信模塊；其中，控制信號(hào)包括導(dǎo)通控制信號(hào)和關(guān)斷控制信號(hào)；與每個(gè)開關(guān)管的控制端及通信模塊相連、用于在接收到導(dǎo)通控制信號(hào)時(shí)控制開關(guān)管導(dǎo)通，在接收到關(guān)斷控制信號(hào)時(shí)控制開關(guān)管關(guān)斷的控制模塊。本申請(qǐng)公開的上述技術(shù)方案，通過(guò)開關(guān)管的串并聯(lián)降低光伏組件關(guān)斷器的失效率，并降低光伏組件關(guān)斷器在某個(gè)開關(guān)管失效之后的功耗，從而提高光伏組件關(guān)斷器工作的可靠性和穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及光伏發(fā)電系統(tǒng)安全保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種光伏組件關(guān)斷器及光伏發(fā)電安全保護(hù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于太陽(yáng)能的可再生性及清潔性，光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)得以迅猛發(fā)展。通常的光伏發(fā)電系統(tǒng)是多個(gè)光伏組件串聯(lián)形成組串，然后接入逆變器實(shí)現(xiàn)直流轉(zhuǎn)換為交流而并網(wǎng)。串聯(lián)的光伏組件形成直流高壓，這種高壓會(huì)導(dǎo)致人身危險(xiǎn)和火災(zāi)事故，現(xiàn)場(chǎng)光伏系統(tǒng)要求逆變器有防電弧保護(hù)，也就是在檢測(cè)到電弧時(shí)要馬上關(guān)斷逆變器的運(yùn)行。但是，即使逆變器停止運(yùn)行了，光伏組件串起來(lái)以后的直流電纜還是會(huì)輸出高電壓，有安全風(fēng)險(xiǎn)。所以，最安全的做法是有個(gè)控制功能把每個(gè)光伏組件的電壓輸出關(guān)斷，這樣就應(yīng)該完全消除直流高壓，通常做法如圖1所示，其示出了現(xiàn)有光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，在光伏組件后面加入光伏組件關(guān)斷器，光伏組件關(guān)斷器的輸出串聯(lián)并連接逆變器，由關(guān)斷控制器控制光伏組件關(guān)斷器，實(shí)現(xiàn)快速關(guān)斷，使直流電纜上電壓很低。

如圖2所示，其示出了現(xiàn)有光伏組件關(guān)斷器的結(jié)構(gòu)示意圖，利用MOS管作為開關(guān)器件K，用控制模塊控制MOS管的開和關(guān)，由通信模塊通信采樣來(lái)從關(guān)斷控制器獲取控制信號(hào)，并發(fā)送至控制模塊，實(shí)現(xiàn)MOS管的開通或關(guān)斷，但是，當(dāng)MOS管損壞時(shí)(通常是短路)，則會(huì)造成光伏組件關(guān)斷器功能的喪失，并會(huì)因損壞而產(chǎn)生安全問(wèn)題。所以，為了解決上述問(wèn)題，通常是2個(gè)MOS管串聯(lián)，具體可以參見(jiàn)圖3，其示出了現(xiàn)有光伏組件關(guān)斷器的另一結(jié)構(gòu)示意圖，但是，當(dāng)其中一個(gè)MOS管失效后(MOS管失效后為導(dǎo)通狀態(tài))，Rds為歐姆級(jí)別，此時(shí)，光伏組件關(guān)斷器的功耗會(huì)大大增加，而功耗的增加會(huì)引起光伏組件關(guān)斷器出現(xiàn)溫升等問(wèn)題，從而使得光伏組件關(guān)斷器進(jìn)入異常狀態(tài)而需要售后維護(hù)，由此可知，現(xiàn)有光伏組件關(guān)斷器存在可靠性和穩(wěn)定性比較低的問(wèn)題。

綜上所述，如何提高光伏組件關(guān)斷器的可靠性和穩(wěn)定性，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)的目的是提供一種光伏組件關(guān)斷器及光伏發(fā)電安全保護(hù)系統(tǒng)，以提高光伏組件關(guān)斷器的可靠性和穩(wěn)定性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┤缦录夹g(shù)方案：

一種光伏組件關(guān)斷器，包括：

N個(gè)相串聯(lián)的開關(guān)管串，每個(gè)所述開關(guān)管串包括M個(gè)相并聯(lián)的開關(guān)管，其中，N、M均為大于1的整數(shù)；

用于與關(guān)斷控制器相連，并用于接收所述關(guān)斷控制器發(fā)送的控制信號(hào)的通信模塊；其中，所述控制信號(hào)包括導(dǎo)通控制信號(hào)和關(guān)斷控制信號(hào)；

與每個(gè)所述開關(guān)管的控制端及所述通信模塊相連、用于在接收到所述導(dǎo)通控制信號(hào)時(shí)控制所述開關(guān)管導(dǎo)通，在接收到所述關(guān)斷控制信號(hào)時(shí)控制所述開關(guān)管關(guān)斷的控制模塊。

優(yōu)選的，還包括：

與所述開關(guān)管一一對(duì)應(yīng)、且與所述開關(guān)管的控制端及所述控制模塊相連的限流元件。

優(yōu)選的，在每個(gè)所述開關(guān)管串中，M個(gè)所述開關(guān)管的控制端相連，且其中一個(gè)所述開關(guān)管的控制端與所述控制模塊相連。

優(yōu)選的，在每個(gè)所述開關(guān)管串中，M個(gè)所述開關(guān)管的控制端分別與所述控制模塊相連。

優(yōu)選的，所述限流元件位于所述控制模塊中。

優(yōu)選的，所述限流元件為限流電阻。