[发明专利]实现组件级自动关断的光伏系统

权利要求书

1.一种实现组件级自动关断的光伏系统，包括多个光伏组件，多个组件级关断设备，关断控制器，逆变器以及电网，关断控制器的交流输入和直流输出分别并联在逆变器的交流端和直流端，逆变器的输出并联电网AC输入端，其特征在于：

每个光伏组件输出连接一个组件级关断设备，多个组件级关断设备的输出依次串联形成光伏组串，多个光伏组串并联形成光伏组串阵列，每个光伏组串的输出接入逆变器；

所述组件级关断设备包括母线分压电阻、电流检测电阻、第一开关管、输出电压检测电路、电流检测电路、开关驱动电路、第一MCU以及第一辅助电源，其中，母线分压电阻连接在组件级关断设备的输出正极和负极之间；电流检测电阻与第一开关管串联后接入光伏组件的输出负极；输出电压检测电路并联在母线分压电阻两端，受第一MCU控制检测母线分压电阻两端电压；电流检测电路并联在电流检测电阻两端，受第一MCU控制检测通入电流检测电阻的电流；开关驱动电路受第一MCU控制控制第一开关管通断；第一辅助电源为输出电压检测电路、电流检测电路、开关驱动电路和第一MCU供电；

所述关断控制器包括周期性负载电路、二极管、电感、第二MCU、第二辅助电源、AC电压检测电路，其中，第二辅助电源输入并联到电网AC输入端；二极管阳极连接第二辅助电源输出的正极，二极管阴极连接电感；电感串联在二极管阴极和关断控制器输出正极之间；周期性负载电路并接到二极管阴极和第二辅助电源输出负极之间；AC电压检测电路并联到电网AC输入端，受第二MCU控制检测电网AC输入端电压；

当光伏系统处于关断状态时，根据关断控制器的第二辅助电源的输出电压分到组件级关断设备输出端的分压，组件级关断设备控制第一开关管的开通；

当光伏系统处于开通状态时，关断控制器的周期性负载电路周期性输出脉冲电流，组件级关断设备根据电流检测电路检测到的周期性负载电路输出的脉冲电流情况，控制第一开关管的断开。

2.如权利要求1所述的实现组件级自动关断的光伏系统，其特征在于：

所述周期性负载电路包括第二开关管、电容、充电电阻和放电电阻，其中，第二开关管、电容、充电电阻依次串联，放电电阻并联在电容两端，第二开关管受第二MCU控制断开或导通。

3.如权利要求2所述的实现组件级自动关断的光伏系统，其特征在于：

所述周期性负载电路的控制方法为：

第二MCU周期性发送驱动命令至第二开关管，控制第二开关管导通一定时间以使电容通过充电电阻完成充电，周期内剩余时间，第二开关管断开，电容通过放电电阻放电；

光伏组串通过充电电阻给电容充电时，会形成脉冲电流。

4.如权利要求1或3所述的实现组件级自动关断的光伏系统，其特征在于：

所述光伏系统实现组件级自动关断的方法为：

当光伏系统处于开通状态时，周期性负载电路周期性输出脉冲电流；

电流检测电路检测到脉冲电流，维持开通状态；

电流检测电路超过时间阈值未检测到脉冲电流时，反馈未检测到脉冲电流信息至第一MCU；

第一MCU在收到未检测到脉冲电流信息后，控制开关驱动电路发送断开驱动至第一开关管，以关断该第一开关管。

5.如权利要求4所述的实现组件级自动关断的光伏系统，其特征在于：

所述光伏系统实现组件级自动开通的方法为：

当光伏系统处于关断状态时，逆变器并联电网AC输入端，AC电压检测电路检测电网AC输入端电压正常后，并反馈AC输入端电压正常信息至第二MCU；

第二MCU在收到AC输入端电压正常信息后，控制第二辅助电源工作，通过二极管输出电压V_on，该电压V_on分压到各组件级关断设备输出端；

输出电压检测电路检测到组件级关断设备输出端分压后，反馈组件级关断设备输出端分压信息至第一MCU；

第一MCU在收到组件级关断设备输出端分压信息后，控制开关驱动电路发送驱动命令至第一开关管，以开通该第一开关管；

第一开关管开通后，二极管截止。