[发明专利]一种光伏防火断路器及光伏断路方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏设备，尤其涉及一种光伏防火断路器。 

背景技术

随着光伏产业发展的趋势及政府政策导向，光伏建筑一体化被视为拯救国内光伏行业的有效途径之一，相应的建筑节能目标也被国家列入十二五计划之中，光伏建筑一体化正进入高速发展阶段。然而，在大力推动节能与建筑相结合的同时，光伏系统的防火一直是行业内隐而不谈的问题。与建设的光伏电站不同的是，当光伏产品被广泛的运用到建筑中，人民的生命及财产安全及消防人员的安全将是一个不容忽视的问题。本项目提出的BIPV项目的防火产品及系统集成的研究主要关注在光伏电站直流侧的防火监控，预防及直流侧的电源切断方式，这些产品的研发与集成具有创新意义，在光伏系统上的应用也属首次。 

近年来，针对光伏防火的研究也越来越多，例如UL实验室于2011年6月份左右出具的光伏消防实验报告，更突出了此项研究的重要性。更多的媒体评论出现在各种网站及报端。然而，目前国内外对于光伏的消防并没有可靠的产品。所以，在新产品上市前，在光伏建筑火灾发生并引起重视前，针对此系统的研发将具有开创性的意义。 

光伏与建筑一体化，即：“BIPV”，是太阳能光伏发电的重要方法之一，其主要是并网发电。为了和电网电压一致和提高系统效率、降低制造成本，通常是将多块电压等级为24或者36V的太阳电池组件串联，因此光伏直流系统的电压比较高，工作可以达到600伏左右，如果开路电压可能达到800V以上。和建筑物紧密结合以后会产生许多安全问题： 

1）消防安全没有办法解决。当建筑物发生火灾以后，由于建筑物有600V的带电体，同时这个带电体只要有光照就存在，致使消防队无法施救。 

2）如果太阳电池组件发生漏电，可能造成建筑物带电，造成人身电压会事故，即使漏电保护器动作，光伏方阵仍然带电，无法对触电者施救。 

3）目前的技术是当发现太阳电池组件发生漏电故障时，自动断开逆变器的直流输入，但是这时候光伏方阵电压会突然升高，会造成更大的事故。 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种能够及时切断电路的、保证建筑安全的光伏断路方法，并进一步提供一种光伏防火断路器。 

本发明为解决其技术问题可采用的技术方案是：一种光伏断路方法，其特征在于，所 述方法包括如下步骤： 

S1、监测光伏阵列的工作状态； 

S2、当发现险情时，通过控制台或PC端发出控制指令； 

S3、通过通信总线将控制指令传送给主控制器； 

S4、主控制器输出指令打开或关闭继电器，从而使光伏阵列裂解或恢复。 

根据本发明所述的光伏断路方法的一个方面，所述通信总线为RS485总线。 

根据本发明所述的光伏断路方法的一个方面，当所述继电器处于开启状态时，所述光伏阵列裂解；当所述继电器处于关闭状态时，所述光伏阵列恢复工作。 

进一步地，本发明解决其技术问题可采用的技术方案是：一种光伏断路器，所述光伏断路器包括主控制器、电源、继电器、PC端和控制台；所述电源与所述主控制器电连接，为所述主控制器供电；所述主控制器与所述继电器连接并控制该继电器的工作状态；所述PC端通过第一通信总线与所述主控制器连接；所述控制台通过第二通信总线与所述主控制器连接。 

根据本发明所述的光伏断路器的一个方面，所述主控制器为STM8S207S6T6C。 

根据本发明所述的光伏断路器的一个方面：所述第一通信总线和第二通信总线为RS485总线。 

根据本发明所述的光伏断路器的一个方面，所述电源为蓄电池。 

本发明的光伏断路方法和光伏断路器可以集中地、远程地控制光伏组件。在建筑物发生火灾、或者光伏组件发生漏电时，光伏方阵中各个串联的光伏组件能够迅速裂解为低电压的单体光伏组件，并将单体光伏组件短路，使方阵停止发电，待事故过后回复正常。在正常情况下，电流经过的是继电器的常闭端，功耗小，对光伏系统的发电效率影响小。 

应当认识到，本发明以上各方面中的特征可以在本发明的范围内自由组合，而并不受其顺序的限制——只要组合后的技术方案落在本发明的实质精神内。 

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明光伏断路方法和光伏断路器作进一步说明，附图中： 

图1是本发明光伏断路器的逻辑结构框图； 

图2是本发明光伏断路方法的流程图； 

图3是本发明光伏断路器的继电器处于关闭状态时，光伏阵列的状态图；