[发明专利]光伏并网逆变器的冗余保护电路及包括该电路的逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及一种冗余保护电路，尤其涉及一种光伏并网逆变器的冗余保护电路及包括该电路的逆变器。

背景技术

目前，欧洲各国最新制定的光伏（photovoltaic，简称PV）标准如意大利的CEIO-21、ENEL2.2及德国的VDE4105等，均要求光伏逆变器（PV Inverter）的控制部分必须采用冗余电路，即当主控的CPU故障时，冗余电路能确保切断与电网连接的继电器（relay）；现有技术中一般通过采用双CPU备份冗余电路、增设看门狗模块或D/A转换模块等以实现光伏逆变器的冗余保护。

图1是本发明背景技术中采用双CPU备份冗余电路进行光伏逆变器的冗余保护的电路原理图；如图1所示，微控制单元（micro control unit，简称MCU）MCU01与MCU02互为冗余，当其中任一一个出现故障时均会通过与门切断与电网连接的继电器Relay 1或继电器Relay 2。

图2是本发明背景技术中通过增设看门狗模块进行光伏逆变器的冗余保护的电路原理图；如图2所示，当DSP芯片出现故障或看门狗（watchdog）模块检测到DSP芯片出现故障时，通过与门切断与电网连接的继电器Relay 1或继电器Relay 2。

图3是本发明背景技术中通过增设D/A转换模块进行光伏逆变器的冗余保护的电路原理图；如图3所示，同样通过增设的D/A转换模块和与门实现当芯片故障时，及时切断与电网连接的继电器Relay 1或继电器Relay 2。

图4是本发明背景技术中直流继电器的驱动电路原理图；如图4所示，三极管Q的集电极c端与电源VCC连接，基极b端与直流电源DC连接，发射极e端通过继电器RELAY接地，既在现有技术中，一般是采用直流DC信号控制三极管Q来驱动继电器（RELAY）的。

现有技术中至少存在如下问题：

1、通过双CPU冗余备份或增设看门狗模块或D/A转换模块等实现电路的冗余保护，不仅增大了电路的复杂程度，还相应的增加了电路的故障点；

2、产品的生产成本和运行维护成本较高。

发明内容

现提供一种光伏并网逆变器的冗余保护电路及包括该电路的逆变器，应用于逆变器中控制模块的冗余保护，通过CPU芯片自带的振荡电路输出高频交流信号，利用电容控制继电器的通断，有效的实现对控制模块的冗余保护，具体是通过下述技术方案实现的：

一种光伏并网逆变器的冗余保护电路，包括设置有振荡电路模块的CPU芯片、第一电容、第一三极管、第一继电器和电源；

所述第一三级管的集电极与所述电源连接，所述第一三级管的基极通过所述第一电容与所述CPU芯片的振荡电路模块电连接，所述第一三级管的发射极与所述第一继电器电连接；

其中，所述振荡电路模块输出与所述第一电容器匹配频率的交流电。

优选地，所述第一三级管的发射极还设置一滤波电路。

优选地，所述滤波电路包括第二电容、电感和二极管，所述第一三级管的发射极通过所述二极管的阳极与所述第一继电器连接，所述二极管的阳极和阴极分别通过所述电感和所述第二电容接地。

优选地，还包括第二三极管和第二继电器，所述第二三极管的基极与所述CPU芯片的直流输出端连接，所述第二三级管的集电极与所述电源连接，所述第二三级管的发射极通过所述第二继电器连接。

优选地，所述第一三极管、所述第二三极管、所述第一继电器和所述第二继电器串联；其中，所述第一二极管的基极与所述CPU芯片的振荡电路模块电连接，所述第二三极管的基极与所述CPU芯片的直流输出端连接。

优选地，所述CPU芯片还设置有A/D转换模块。

一种逆变器，包括控制模块，所述控制模块上设置有上述任意一项所述的光伏并网逆变器的冗余保护电路。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

1、通过CPU芯片自带的振荡电路输出高频交流信号，利用电容控制继电器的通断，再不增大电路复杂程度及电路故障点的情况下，有效的实现对控制模块的冗余保护；

2、不会增大产品生产成本，还能有效的降低光伏逆变器的运行维护成本。

附图说明

图1是本发明背景技术中采用双CPU备份冗余电路进行光伏逆变器的冗余保护的电路原理图；

图2是本发明背景技术中通过增设看门狗模块进行光伏逆变器的冗余保护的电路原理图；

图3是本发明背景技术中通过增设D/A转换模块进行光伏逆变器的冗余保护的电路原理图；