[发明专利]低成本高可靠性的光伏组件快速关断保护装置

说明书

本发明涉及一种低成本高可靠性的光伏组件快速关断保护装置，由电网供电，设在光伏组件与逆变器之间，通过一个IGBT与常闭交流继电器连接在光伏组件与逆变器之间，其中，IO为常闭交流继电器驱动信号，G1为IGBT驱动信号，一个时序控制电路分别给出IGBT驱动信号G1，或给常闭交流继电器驱动信号IO；当有电网输入时，时序控制电路保证常闭交流继电器先于IGBT导通；当关断电网时，常闭交流继电器后于IGBT关断，以保证常闭交流继电器在无直流电流情况下开关。本发明解决了交流继电器拉弧问题，成本大幅下降；本发明装置体积小，便于安装在组件下方，满足距离组件3米的要求；关断保护快速、安全、可靠，无需人员登上楼顶。

技术领域

本发明涉及一种光伏组件快速关断保护装置，尤其是一种低成本高可靠性的光伏组件快速关断保护装置。

背景技术

光伏组件通过逆变器与电网相连，当建筑发生火灾或是有其他意外情况发生时，急救人员应当在第一时间将组件断开，但由于组件大多安装在屋顶，很难保证组件断开的及时性与安全性，因此光伏组件快速关断保护装置在此背景下产生。

目前已有光伏组件快速保护装置主要为使用直流接触器或直流继电器与交流电源开关组合的方式，即：电网供电控制直流接触器，来导通/关断组件与逆变器。

上述方式可实现快速关断组件的目的，但也存在两个问题：一是安装问题，体积较为庞大，且分为2个部件，安装有一定难度；二是直流接触器/继电器的价格成本高。

交流继电器相对价格低廉，但交流继电器在直流状态下开关会有拉弧现象。

如：申请号201710114498.8公开了一种光伏快速关断装置及光伏系统，装置包括：第一开关、第二开关、旁路二极管、辅助源、控制电路和通讯电路；多个光伏组件中的一个光伏组件作为供电光伏组件，供电光伏组件的输出端连接辅助源的输入端；第一开关串联在供电光伏组件及与供电光伏组件相邻的光伏组件之间；第二开关的两端分别连接多个光伏组件串联之后的输出正极和输出负极；旁路二极管的阴极连接与供电光伏组件相邻的光伏组件的低压端，旁路二极管的阳极连接供电光伏组件的低压端；通讯电路，用于接收外部发送的关断指令，并将关断指令发送给控制电路；控制电路，用于收到关断指令时，控制第一开关断开，第二开关闭合。能够降低成本，并且减少能量消耗，提高发电效率。

申请号201880000852.7一种光伏组件阵列关断系统，用于对光伏组件阵列进行关断控制，包括关断控制器和复数个关断装置，关断装置具有第一连接端和第二连接端，关断装置通过第一连接端与光伏组件串联于直流母线之间，并且每个关断装置位于相邻光伏组件之间，关断装置通过第二连接端与关断控制器形成串联，关断控制器在预设条件下控制电路内的所有关断装置同时开启或关断以控制光伏组件电路的连通或断开。该关断系统能够自动实现系统中每个组件的快速安全关断，以保证人员安全。

申请号201721225093.3公开了一种多组件级快速关断装置，用在光伏系统中控制与其连接的光伏组件串，所述光伏组件串包括多个串联在一起的光伏组件；所述多组件级快速关断装置包括微控制器、通信单元、驱动电路、辅助电源、开关单元和输出旁路二极管；微控制器与通信单元进行通信并控制驱动电路，通信单元用于传输关断与开通指令，驱动电路接收微控制器指令从而驱动开关单元关断与开通光伏组件串，开通时光伏组件串中的所有光伏组件均为辅助电源供电，从而平衡所有光伏组件对辅助电源的供电，提高发电量。