[發明專利]一種PV正負反接逆變器自動切換電路

在審

• 申請號: 202011283814.2
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112510671A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 朱京濤;楊劍平;張玉林
• 申請（專利權）人: 上海正泰電源系統有限公司
• 主分類號: H02H11/00
• 分類號: H02H11/00;H02H7/20;H02S40/30;H01H47/00;H01H47/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

本發明公開了一種PV正負反接逆變器自動切換電路，其特征在于：包括電池板組件、關斷盒和逆變器，所述逆變器包括逆變器CPU、磁保持繼電器K1和磁保持繼電器驅動電路，所述電池板組件通過關斷盒與逆變器連接，逆變器CPU通過磁保持繼電器驅動電路與磁保持繼電器K1連接，所述逆變器CPU用于檢測電池板組件是否有反接發生進而通過關斷盒控制主回路斷開或通電，并通過控制磁保持繼電器K1完成開合狀態轉換并保持，實現逆變器自動切換。本發明提供能夠實現在光伏直流側輸入反接情況下，逆變器自動對并網逆變系統的不停機PV正負極性切換，避免人工帶電切換會產生的不安全因素，實現了逆變器自動零電流切換正負極的功能，繼電器功耗也極低。

技術領域

本發明涉及一種PV正負反接逆變器自動切換電路，屬于光伏發電相關設備領域。

背景技術

光伏行業在全球發展速度迅猛，光伏產業規模不斷擴大，行業走勢總體呈上升狀態。伴隨著光伏產業的進一步開展，預計未來幾年，全球光伏行業市場會進一步開拓。光伏發電系統在應用中經常會進行多串并聯匯流以提高功率。光伏板輸出分正負極，組串光伏板在電站安裝過程中，安裝人員如有不當操作，容易將太陽能電池板的正負極接反。該反接組串與相并聯的組串在匯流后形成回路，形成回路后的光伏板將處于短路狀態，因此會極大地造成電池板發電量損失。

如圖1所示，光伏系統由光伏電池板、光伏關斷盒、直流反接切換電路、采樣電路、驅動電路、Boost升壓電路、直流-交流逆變電路、系統控制電路、輸出濾波電路和電網組成。光伏組串通常多組串并聯后匯流接入逆變器，通過支路采樣1、支路采樣2、總電流采樣即可判斷出電池板是否有反接。現有的正負極檢測通常只能發出告警，不能自動切換為正常狀態或者切換時繼電器觸點拉弧極易損壞繼電器。若采用二極管整流方式，二極管壓降會產生較大損耗影響綜合效率。如果電池板短路狀態下人工直接插拔PV連接器，容易造成直流拉弧現象，嚴重情況會引起火災和危害操作人員安全。所以需要一種能夠自動零電流切換正負極的電路，以避免事故發生。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：現有的PV正負反接檢測通常只能發出告警，不能自動切換為正常狀態或者切換時繼電器觸點拉弧極易損壞繼電器的問題。

為了解決上述問題，本發明的技術方案是提供了一種PV正負反接逆變器自動切換電路，其特征在于：包括電池板組件、關斷盒和逆變器，所述逆變器包括逆變器CPU、磁保持繼電器K1和磁保持繼電器驅動電路，所述電池板組件通過關斷盒與逆變器連接，逆變器CPU通過磁保持繼電器驅動電路與磁保持繼電器K1連接，所述逆變器CPU用于檢測電池板組件是否有反接發生進而通過關斷盒控制主回路斷開或通電，并通過控制磁保持繼電器驅動電路控制磁保持繼電器K1動作，使得磁保持繼電器K1在瞬間完成輸出狀態轉換并保持，磁保持繼電器K1輸出正負與切換前反向，實現逆變器自動切換。

優選地，所述磁保持繼電器驅動電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8和三極管Q1、三極管Q2、三極管Q3、三極管Q4、三極管Q5、三極管Q6，所述電阻R1的一端連接逆變器CPU，另一端連接三極管Q1的控制端，所述三極管Q1第一端分別連接電阻R2的一端和電阻R3的一端，電阻R2的另一端連接+12V電源，電阻R3的另一端連接三極管Q2的控制端，三極管Q2的第一端分別連接磁保持繼電器K1線圈的一端和三極管Q6的第一端，三極管Q2的第二端連接+12V電源；

所述三級管Q1的第二端分別連接電阻R4的一端和三極管Q3的控制端，三極管Q3的第一端分別連接三極管Q4的第一端和磁保持繼電器K1線圈的另一端，電阻R4的另一端和三極管Q3的第二端接地；

所述電阻R7的一端連接逆變器CPU，另一端連接三極管Q5的控制端，三極管Q5的第一端分別連接電阻R5的一端和電阻R6的一端；電阻R6的另一端連接三極管Q4的控制端，三極管Q4的第二端和電阻R5的另一端連接+12V電源；

所述三極管Q5的第二端分別連接電阻R8的一端和三極管Q6的控制端，三極管Q6的第二端和電阻R8的另一端接地。