[发明专利]一种防PID汇流箱系统及其实现方法

权利要求书

1.一种防PID汇流箱系统，用于防止光伏发电系统因PID效应造成性能下降；其特征在于，所述防PID汇流箱系统包括：一总汇流箱和防PID设备；所述总汇流箱内部设置有用于接入单相交流电的单相交流电输入端口、用于连接汇流箱输出的直流电缆的正汇流排、负汇流排、用于控制单相交流电的供电状态的第一开关器件、用于检测光伏组件的发电状态，并根据发电状态控制第一开关器件的导通状态的检测控制模块；

所述正汇流排、负汇流排通过电缆连接所述光伏发电系统的逆变器的输入端，所述正汇流排、负汇流排还连接检测控制模块，也通过第一开关器件连接单相交流电输入端口，所述检测控制模块连接第一开关器件；

所述检测控制模块检测光伏组件未发电时，控制第一开关器件导通，使单相交流电输入端口中输入单相交流电，并将交流电加载到总汇流箱的正、负汇流排上，再通过直流电缆将交流电传递到各汇流箱，并通过直流电缆为防PID设备供电；所述检测控制模块检测光伏组件发电时，控制第一开关器件关断，使光伏组件输出的直流电输入逆变器中。

2.根据权利要求1所述的防PID汇流箱系统，其特征在于，还包括第二开关器件，所述第二开关器件设置在正汇流排、负汇流排与连接逆变器电缆的接线端之间。

3.根据权利要求2所述的防PID汇流箱系统，其特征在于，所述检测控制模块包括用于检测光伏组件的发电状态的电压采样单元和用于根据光伏组件的发电状态控制第一开关器件和第二开关器件的导通状态的控制单元；由电压采样单元检测直流电、交流电及叠加直流电的交流电，并将电压信号转换为数字信号输出给控制单元，所述控制单元根据电压采样单元根检测结果控制第一开关器件导通、第二开关器件关断，使单相交流电输入正汇流排、负汇流排上，或者控制第二开关器件导通、第一开关器件关断，使光伏组件输出的直流电输入逆变器中。

4.根据权利要求3所述的防PID汇流箱系统，其特征在于，所述检测控制模块还包括用于采样交流输出电流的电流采样单元，所述电流采样单元设置在第一开关器件和控制单元之间。

5.根据权利要求3所述的防PID汇流箱系统，其特征在于，所述控制单元包括控制芯片、第一电阻、第二电阻、第一三极管和第二三极管；所述控制芯片的第一IO口通过第一电阻连接第一三极管的基极，所述第一三极管的集电极连接第一开关器件，第一三极管的发射极接地；所述控制芯片的第二IO口通过第二电阻连接第二三极管的基极，所述第二三极管的集电极连接第二开关器件，第二三极管的发射极接地。

6.根据权利要求5所述的防PID汇流箱系统，其特征在于，所述电压采样单元包括运放芯片、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第一电容，所述运放芯片的第5脚通过第三电阻连接第一开关器件、第二开关器件和正汇流排，也通过第四电阻接地，运放芯片的第6脚通过第五电阻连接第一开关器件、第二开关器件和负汇流排，也通过第六电阻连接运放芯片的第7脚和第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端连接运放芯片的第3脚，也通过第八电阻+3.3V供电端，所述运放芯片的第2脚连接运放芯片的第1脚，所述运放芯片的第1脚通过第九电阻连接控制芯片的AD1管脚，也通过第一电容接地，所述控制芯片的型号为STM32F107，所述AD1管脚为模数转换管脚。

7.一种权利要求1所述的防PID汇流箱系统的实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

通过闭合第一开关器件将交流电加载到总汇流箱的正、负汇流排上，再通过直流电缆将交流电传递到各汇流箱，从而为防PID设备进行供电；

当直流电缆有直流电压信号时，断开第一开关器件关闭交流电供电，使光伏组件输出的直流电输入逆变器中。

8.根据权利要求7所述的防PID汇流箱系统的实现方法，其特征在于，还包括：通过电压采样单元对正、负汇流排电压信号的进行采样，并将采样结果发送至控制芯片，由控制芯片根据采样结果来控制第一、第二开关器件的关断。