[发明专利]一种直流输入端防反接保护电路和方法、直流输入设备

说明书

技术领域

本发明涉及直流输入端防反接保护技术领域，具体涉及一种直流输入端防反接保护电路和方法、直流输入设备。

背景技术

在光伏并网发电系统中，逆变器的直流输入端直接与太阳能电池板的输出端相连，当逆变器的直流输入端反接时，其直流输入端将通过逆变器中的开关管短接而发生短路，会损坏开关管，甚至发生火灾，所以在逆变器中对其直流输入端的反接保护在相关标准中都有要求。

为了防止逆变器直流输入端反接，如图1所示，现有技术一般会在其直流输入端设置二极管，以利用二极管的单向导电性能来保护逆变器(即后级电路)。但二极管在逆变器正常工作过程中会持续导通且长时间内有电流通过，因而造成了持续损耗，从安全方面考虑，对二极管的选型和散热都有着更高的要求，成本较高。可以看出，上述在直流输入端设置二极管的方案一方面增加了较大成本，另一方面在逆变器正常运行时会增加系统功耗，降低系统效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种既能降低成本，又能减小系统功耗的直流输入端防反接保护电路和方法、直流输入设备。

解决本发明技术问题所采用的技术方案：

所述可控断开附件连接在直流输入端与后级电路之间；

所述电压检测单元并联在直流输入端正负极之间，用于实时检测直流输入端正负极之间的电压信号，并将检测结果发送至控制单元；

所述控制单元分别与电压检测单元和可控断开附件连接，用于根据电压检测单元的检测结果判定直流输入端正负极是否反接，若判定反接，则控制可控断开附件断开，若判定正接，则控制可控断开附件吸合。

优选地，所述控制单元具体用于：

在直流输入端防反接保护电路上电之后，

若所述电压检测单元的检测结果是直流输入端正负极之间的电压为负压，则判定直流输入端正负极反接，并控制可控断开附件断开；

若所述电压检测单元的检测结果是直流输入端正负极之间的电压为正压，则判定直流输入端正负极正接，并控制可控断开附件吸合。

优选地，所述控制单元内预设有负压正常值，还用于在电压检测单元的检测结果是直流输入端正负极之间的电压为负压时，获取该负压值，判断所述负压值是否比所述负压正常值多出0～50％，如是，则判定直流输入端正负极反接，并控制可控断开附件断开，如否，则判定直流输入端正负极正接，并控制可控断开附件吸合。

优选地，所述控制单元还用于：在直流输入端防反接保护电路上电之前，控制可控断开附件断开。

优选地，所述控制单元包括第一采样电路和第一比较电路；

所述第一采样电路用于对电压检测单元实时检测的电压信号进行采样，以得到电压采样信号，并将所述电压采样信号发送至第一比较电路；

所述第一比较电路内预设有电压基准反向判断信号，用于将所述电压采样信号与所述电压基准反向判断信号进行比较，若所述电压采样信号大于所述电压基准反向判断信号，则判定直流输入端正负极反接，并输出相应的数字电平信号驱动可控断开附件断开；若所述电压采样信号小于等于所述电压基准反向判断信号，则判定直流输入端正负极正接，并输出相应的数字电平信号驱动可控断开附件吸合。

优选地，所述直流输入端防反接保护电路还包括电流检测单元，所述电流检测单元连接在可控断开附件与后级电路之间，用于实时检测直流输入端防反接保护电路中的电流信号，并将检测结果发送至控制单元；

所述控制单元还与电流检测单元连接，并用于在控制可控断开附件吸合后，根据电流检测单元的检测结果进一步判定直流输入端正负极是否反接，若判定反接，则控制可控断开附件断开，若判定正接，则控制可控断开附件保持吸合。

优选地，所述控制单元具体用于：在控制可控断开附件吸合后，

若电流检测单元的检测结果是直流输入端防反接保护电路中电流的流向为反向，则判定直流输入端正负极反接，并控制可控断开附件断开；

若电流检测单元的检测结果是直流输入端防反接保护电路中电流的流向为正向，则判定直流输入端正负极正接，并控制可控断开附件保持吸合。

优选地，所述控制单元内预设有反向电流正常值，还用于在电流检测单元的检测结果是直流输入端防反接保护电路中电流的流向为反向时，获取该反向电流值，判断所述反向电流值是否比所述反向电流正常值多出0～50％，如是，则判定直流输入端正负极反接，并控制可控断开附件断开，如否，则判定直流输入端正负极正接，并控制可控断开附件保持吸合。

优选地，所述控制单元包括第二采样电路和第二比较电路；