光伏组件串关断装置及光伏系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种光伏组件串关断装置及光伏系统。所述光伏组件串关断装置用于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至少两个串联在一起的光伏组件。所述光伏组件串关断装置包括开关单元、电压检测单元和电压比较单元；所述开关单元用于关断与开通对应的光伏组件串，所述电压检测单元用于检测光伏组件串的母线电压，所述电压比较单元用于将检测到的母线电压与基准电压进行比较并输出反馈信号。相较于现有技术，本实用新型专利技术的光伏组件串关断装置及光伏系统具有较高性价比并且能够减少能量消耗。

Photovoltaic Module Series Switching Device and Photovoltaic System

The utility model provides a series shutdown device of photovoltaic module and a photovoltaic system. The series shutdown device of the photovoltaic module is used to control the series of photovoltaic modules connected with the photovoltaic system. The series of photovoltaic modules includes at least two photovoltaic modules in series. The series switching device of the photovoltaic module includes a switching unit, a voltage detection unit and a voltage comparison unit; the switching unit is used to turn off the corresponding series of photovoltaic modules, the voltage detection unit is used to detect the bus voltage of the series of photovoltaic modules, and the voltage comparison unit is used to compare the detected bus voltage with the reference voltage and output the feedback signal. Compared with the existing technology, the series shutdown device of the photovoltaic module and the photovoltaic system of the utility model have higher cost performance and can reduce energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
光伏组件串关断装置及光伏系统
本技术涉及光伏发电
，尤其涉及一种光伏组件串关断装置及光伏系统。
技术介绍
太阳能作为一种低碳可再生能源，不但资源丰富、对环境无污染，而且是人类能够自由利用的能源，因此太阳能以其独有的优势成为人们重视的焦点。光伏发电作为太阳能最广泛的应用在现今社会中得到大力推广，安装量逐年增长。分布式光伏发电系统是指在用电现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。分布式光伏发电系统通常安装在建筑屋顶上，由于光伏发电系统作为一种带电设备，其内部及电路中始终有电流存在。当建筑发生火灾时，电流的存在会影响消防人员及时施救。随着光伏产业的不断扩大，发生事故的概率也在不断增加。与此同时，如何对光伏发电系统进行智能的监控、控制接入和断开等智能化操作也是目前行业发展的一个方向和趋势。因此为了提高光伏系统的安全，NEC2017(美国电工法案2017)中对光伏系统提出快速关断(RS，RapidShutdown)的要求。现有的关断方式是在每个光伏组件上都接入一个快速关断装置，成本较高；此外在正常发电时，多个光伏组件对应的多个快速关断装置的开关会形成串联，产生较大的导通损耗，继而影响光伏组件的发电效率。有鉴于此，确有必要提出一种高性价比、满足NEC2017标准要求的快速关断解决方案，以解决上述问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种光伏组件串关断装置及光伏系统，该光伏组件串关断装置及光伏系统可有效提高光伏组件的发电效率并减少能量消耗，同时具有高性价比。为实现上述目的，本技术提供了一种光伏组件串关断装置，用于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至少两个串联在一起的光伏组件；所述光伏组件串关断装置包括开关单元、电压检测单元和电压比较单元；所述开关单元与所述电压检测单元并联设置，所述开关单元用于关断与开通对应的光伏组件串，所述电压检测单元用于检测光伏组件串的母线电压，所述电压比较单元用于将检测到的母线电压与基准电压进行比较并输出反馈信号。作为本技术的进一步改进，所述开关单元包括相互并联设置的至少两个第一开关，所述第一开关的一端连接所述光伏组件串正端第一个光伏组件的正端、另一端连接所述光伏组件串负端第一个光伏组件的负端。作为本技术的进一步改进，所述第一开关为MOSFET、IGBT、继电器或可控硅中的一种。作为本技术的进一步改进，所述电压检测单元通过分压电阻对光伏组件串的母线电压进行检测；所述电压比较单元为比较器或NPN三极管。作为本技术的进一步改进，所述光伏组件串关断装置还包括隔离转换模块，所述隔离转换模块用于给所述开关单元提供隔离电源。本技术还提供了一种光伏系统，所述光伏系统包括至少一个前述光伏组件串关断装置、与光伏组件串关断装置对应的至少一个光伏组件串、控制装置和至少一个逆变器，所述光伏组件串、光伏组件串关断装置及逆变器通过一组母线相连，且所述光伏组件串关断装置并联设置在光伏组件串与逆变器之间，所述控制装置用于向所述光伏组件串关断装置发出指令，所述光伏组件串关断装置根据指令关断与开通对应的光伏组件串。作为本技术的进一步改进，所述光伏系统包括一个逆变器，该一个逆变器与至少一个光伏组件串及对应至少一个光伏组件串关断装置连接。作为本技术的进一步改进，所述光伏系统包括至少两个逆变器、至少两个光伏组件串及对应的至少两个光伏组件串关断装置，每个逆变器均与至少一个光伏组件串及对应至少一个光伏组件串关断装置连接，光伏组件串关断装置之间通过总线串联连接。作为本技术的进一步改进，所述控制装置包括输入电源、与输入电源相连的第二开关及指示单元，所述输入电源用于为指令供电，所述指示单元用于在关断光伏组件串时接收所述光伏组件串关断装置发出的反馈信号并进行指示。作为本技术的进一步改进，所述第二开关包括手动开关和电动开关，所述手动开关与所述电动开关并联设置，所述控制装置还包括驱动模块，所述驱动模块的一端与输入电源相连、另一端与电动开关相连。作为本技术的进一步改进，所述电动开关为继电器或PMOS管。作为本技术的进一步改进，所述驱动模块为旁路二极管或由电阻与NPN三极管组成。本技术的有益效果是：本技术的光伏组件串关断装置可以同时控制一个光伏组件串中多个光伏组件的关断，避免了现有技术中的每个光伏组件均需要对应一个关断装置，从而减少了关断装置的数量，降低了光伏组件串的控制成本，并进一步降低了光伏系统的能量损耗。附图说明图1是本技术的光伏系统实施例一的示意图。图2是图1中光伏组件串关断装置的具体结构示意图。图3是图1中控制装置的实施例一的示意图。图4是图1中控制装置的实施例二的示意图。图5是图1中控制装置的实施例三的示意图。图6是图1中控制装置的实施例四的示意图。图7是图1中控制装置的实施例五的示意图。图8是图1中控制装置的实施例六的示意图。图9是本技术的光伏系统实施例二的示意图。图10是本技术的光伏系统实施例三的示意图。图11是本技术的光伏系统实施例四的示意图。图12是本技术的光伏系统实施例五的示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述。本技术提供了一种光伏组件串关断装置及应用该光伏组件串关断装置的光伏系统，所述光伏组件串关断装置可应用于屋顶类光伏电站，特别是商业屋顶和无遮挡家用屋顶光伏电站。所述光伏系统主要包括：光伏组件串、光伏组件串关断装置、控制装置和逆变器，且该光伏系统具有五种实施方式，以下说明书部分将对该五种实施方式进行详细描述。请参阅图1所示，为本技术提供的光伏系统的实施例一的示意图。所述光伏系统包括一个光伏组件串关断装置10、与光伏组件串关断装置10对应的一个光伏组件串(未标号)、一个控制装置20和一个逆变器30，适用于单组串单阵列光伏系统。所述光伏组件串关断装置10用于控制与其相连接的光伏组件串开通或关断。所述控制装置20与光伏组件串关断装置10相连，用于向光伏组件串关断装置10发出指令；所述光伏组件串关断装置10根据指令关断与开通对应的光伏组件串，并在光伏组件串关断后输出反馈信号给控制装置20。所述光伏组件串包括至少两个串联在一起的光伏组件。所述光伏组件串、光伏组件串关断装置10及逆变器30通过一组母线(LN1、LN2)相连，且所述光伏组件串关断装置10并联设置在光伏组件串与逆变器30之间；即：光伏组件串的正极通过母线LN1与逆变器30相连、光伏组件串的负极通过母线LN2与逆变器30相连，光伏组件串关断装置10位于光伏组件串与逆变器30之间，且光伏组件串关断装置10的两端分别与母线LN1和母线LN2相连接。请参考图2并结合图1所示，所述光伏组件串关断装置10包括开关单元、电压检测单元和电压比较单元；所述开关单元与所述电压检测单元并联设置。所述电压检测单元用于检测光伏组件串的母线电压，且具体是通过分压电阻对光伏组件串的母线LN1与LN2之间的电压进行检测。所述电压比较单元用于将检测到的母线电压与基准电压进行比较并输出反馈信号给控制装置20；优选的，所述电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏组件串关断装置，用于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至少两个串联在一起的光伏组件；其特征在于：所述光伏组件串关断装置包括开关单元、电压检测单元和电压比较单元；所述开关单元与所述电压检测单元并联设置，所述开关单元用于关断与开通对应的光伏组件串，所述电压检测单元用于检测光伏组件串的母线电压，所述电压比较单元用于将检测到的母线电压与基准电压进行比较并输出反馈信号。

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件串关断装置，用于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至少两个串联在一起的光伏组件；其特征在于：所述光伏组件串关断装置包括开关单元、电压检测单元和电压比较单元；所述开关单元与所述电压检测单元并联设置，所述开关单元用于关断与开通对应的光伏组件串，所述电压检测单元用于检测光伏组件串的母线电压，所述电压比较单元用于将检测到的母线电压与基准电压进行比较并输出反馈信号。2.根据权利要求1所述的光伏组件串关断装置，其特征在于：所述开关单元包括相互并联设置的至少两个第一开关，所述第一开关的一端连接所述光伏组件串正端第一个光伏组件的正端、另一端连接所述光伏组件串负端第一个光伏组件的负端。3.根据权利要求2所述的光伏组件串关断装置，其特征在于：所述第一开关为MOSFET、IGBT、继电器或可控硅中的一种。4.根据权利要求1所述的光伏组件串关断装置，其特征在于：所述电压检测单元通过分压电阻对光伏组件串的母线电压进行检测；所述电压比较单元为比较器或NPN三极管。5.根据权利要求1所述的光伏组件串关断装置，其特征在于：所述光伏组件串关断装置还包括隔离转换模块，所述隔离转换模块用于给所述开关单元提供隔离电源。6.一种光伏系统，其特征在于：所述光伏系统包括至少一个权利要求1-5任意一项所述的光伏组件串关断装置、与光伏组件串关断装置对应的至少一个光伏组件串、控制装置和至少一个逆变器，所述光伏...

【专利技术属性】
技术研发人员：季新丰，姜文娟，
申请(专利权)人：苏州阿特斯阳光电力科技有限公司，常熟阿特斯阳光电力科技有限公司，阿特斯阳光电力集团有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32