[发明专利]交直流分断电路和应用其的大功率输入电力电子设备

说明书

本发明涉及一种交直流分断电路和应用其的大功率输入电力电子设备。交直流分断电路包括开关单元、电流传感单元、控制单元。开关单元包括N路并联的单极开关；电流传感单元与各路单极开关相连接，用于分别检测各路单极开关中流过的电流；控制单元分别与电流传感单元、功能单元相连接，用于根据各路单极开关中流过电流的电流值输出关断功能单元的控制信号或使功能单元的功率降为0的控制信号。大功率输入电力电子设备，包括实现其功能的功能单元和前述的交直流分断电路。大功率输入电力电子设备为与光伏组串相连接的大功率逆变器。本发明的具有成本较低、体积较小、重量较轻的优点。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种交直流分断电路和应用其的大功率输入电力电子设备方案。

背景技术

某些大功率输入电力电子设备仅允许设置一路输入给其功能单元，在这一路输入上需要设置额定电流较大的开关。例如，基于单级逆变器只能实现一路最大功率跟踪的特性，所有光伏组串需要汇流成一路输入给逆变器。这必然导致输入电流大，主流的中功率单级逆变器输入电流已达到150A以上。从而要求逆变器DC侧使用单极额定电流大的直流开关实现接通及分断。但是，此类直流开关成本高，体积大，重量大，极大增加了逆变器的整机成本、体积及重量，进而带来运输成本、安装难度等问题。因此，降低这类大功率输入电力电子设备，如单级逆变器中直流开关的成本、体积及重量是需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于大功率输入电力电子设备中，能够降低大功率输入电力电子设备的成本、减小大功率输入电力电子设备的体积、减轻大功率输入电力电子设备的重量的交直流分断电路。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种交直流分断电路，设置于大功率输入电力电子设备中并与所述大功率输入电力电子设备中的功能单元相连接，所述交直流分断电路包括：

开关单元，所述开关单元包括N路并联的单极开关，N为大于或等于2的整数，所述开关单元与所述功能单元相连接；

电流传感单元，所述电流传感单元与各路所述单极开关相连接，用于分别检测各路所述单极开关中流过的电流；

控制单元，所述控制单元分别与所述电流传感单元、所述功能单元相连接，用于根据各路所述单极开关中流过电流的电流值输出关断所述功能单元的控制信号或使所述功能单元的功率降为0的控制信号。

所述控制单元包括：

比较模块，所述比较模块与所述电流传感单元相连接，用于比较各路所述单极开关中流过电流的电流值与预设的过流保护值并输出比较结果信号；

DSP，所述DSP分别与所述电流传感单元、所述比较模块、所述功能单元相连接，用于计算各路所述单极开关中流过电流的最大电流值与最小电流值的差值并在所述差值大于预设的电流差阈值时输出关断所述功能单元的控制信号、在任意一路所述单极开关中流过电流的电流值大于所述过流保护阈值时输出使所述功能单元的功率降为0的控制信号。

所述过流保护阈值小于所述单极开关的额定电流值。

所述电流传感单元包括至少N-1个电流传感器，所述电流传感器与N-1路所述单极开关对应连接。

本发明还提供一种应用了上述交直流分断电路，从而成本较低、体积较小、重量较轻的大功率输入电力电子设备，其方案是：

一种大功率输入电力电子设备，包括实现其功能的功能单元和前述的交直流分断电路。

所述大功率输入电力电子设备为与光伏组串相连接的大功率逆变器，所述大功率逆变器的功能单元为逆变电路，所述光伏组串通过所述交直流分断电路与所述逆变电路相连接。