[发明专利]一种高可靠性低功耗的光伏电池组保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及光伏电池技术领域，特别地，涉及一种高可靠性低功耗的光伏电池组保护电路。

背景技术

目前，在光伏组件的安装使用中，普遍使用旁路保护二极管来防止光伏组件的热斑效应损坏光伏电池板组件；然而，普通二极管由于自身的结电压大，在起保护作用时，由于功耗大而温升太大，容易过热损坏，从而极大地危及到光伏电池组件的使用安全和寿命。

发明内容

本发明目的在于提供一种高可靠性低功耗的光伏电池组保护电路，以解决现有技术中，普通二极管由于自身的结电压大，在起保护作用时，由于功耗大而温升太大，容易过热损坏，从而极大地危及到光伏电池组件的使用安全和寿命的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种高可靠性低功耗的光伏电池组保护电路，包括：依次连接的DC-DC反向电压保护电路、DC-DC转换器电路、脉冲形成电路和电池组旁路保护MOS管；其中，所述电池组旁路保护MOS管由MOS管Q1和伴生二极管D1并联组成，所述MOS管Q1的栅极连接到所述脉冲形成电路，所述MOS管Q1的源极连接到光伏电池组的负极，所述MOS管Q1的漏极连接到所述光伏电池组的正极。

进一步地，所述光伏电池组的电池被遮阴，所述脉冲形成电路产生导通占空比大于95％的导通脉冲，所述MOS管Q1导通；所述MOS管Q1不导通时，所述伴生二极管D1导通。

本发明具有以下有益效果：

通过使用DC-DC转换器电路与DC-DC反向电压保护电路使本保护电路可靠地工作，产生高占空比的电脉冲导通MOS管，来获得极低的功耗，解决普通旁路二极管容易过热损坏的安全和可靠性问题，从而极大地提高光伏电池组件的使用安全和寿命。

附图说明

下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一种高可靠性低功耗的光伏电池组保护电路优选实施例的结构示意图。

附图标记说明：

101、DC-DC反向电压保护电路；102、DC-DC转换器电路；103、脉冲形成电路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

请参阅图1，本发明的优选实施例提供了一种高可靠性低功耗的光伏电池组保护电路，包括：依次连接的DC-DC反向电压保护电路101、DC-DC转换器电路102、脉冲形成电路103和电池组旁路保护MOS管；其中，所述电池组旁路保护MOS管由MOS管Q1和伴生二极管D1并联组成，所述MOS管Q1的栅极连接到所述脉冲形成电路103，所述MOS管Q1的源极连接到光伏电池组的负极，所述MOS管Q1的漏极连接到所述光伏电池组的正极。

DC-DC反向电压保护电路101，当被保护的光伏电池组正常工作时，整个DC-DC反向电压保护电路101处于反向电压状态，DC-DC转换器电路102是不能承受反向电压的，此时DC-DC反向电压保护电路101关断DC-DC转换器电路102的电流通路，整个反向电压降作用在DC-DC反向电压保护电路101上；当光伏电池组有电池被遮阴时，光伏电池组产生反向电压，这个电压使保护电路的伴生二极管D1首先导通，同时DC-DC转换器电路102与DC-DC反向电压保护电路101获得正向电压，DC-DC的启动电路在低电压下微导通，启动DC-DC反向电压保护电路101微导通，给DC-DC转换器电路102的储能电容充电，随着储能电容的电压升高，DC-DC反向电压保护电路101逐渐完全导通，DC-DC转换器电路102很快充满储能电容，DC-DC转换器电路102的输出电压Vout提供脉冲形成电路103的电源。

使用DC-DC转换器电路102与DC-DC反向电压保护电路101使本保护电路可靠地工作，产生高占空比的电脉冲导通MOS管，由于MOS管的导通电阻极低，只有几毫欧姆，整个MOS管的压降只有普通二极管的十分之一，所以其功耗和温升极低，解决普通旁路二极管容易过热损坏的安全和可靠性问题，从而极大地提高光伏电池组件的使用安全和寿命。

优选地，所述光伏电池组的电池被遮阴，所述脉冲形成电路103产生导通占空比大于95％的导通脉冲，所述MOS管Q1导通；所述MOS管Q1不导通时，所述伴生二极管D1导通。

具体工作原理如下：