光伏组件关断装置、关断控制方法及智能组件制造方法及图纸

技术编号:19485867 阅读:70 留言:0更新日期:2018-11-17 11:21
本申请提供了一种光伏组件关断装置、关断控制方法及智能组件,在光伏组件输出电压低于电压阈值时,通过储能模块和单向导通电路继续为驱动模块提供电能,保证光伏组件欠压后关断装置不会立即断电,而是继续导通一段时间;同时,光伏组件的输出电压变低后,控制器控制控制开关继续导通预设时长。从而保证能够检测到光伏组件从开路电压状态一直扫描到短路电流状态,即测得光伏组件完整的IV曲线;同时,在应用过程中,光伏组件欠压或没电后,关断装置不会立即关断,而是继续导通一段时间,避免光伏组件反复打嗝的现象发生,提高光伏系统的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
光伏组件关断装置、关断控制方法及智能组件
本专利技术属于光伏发电领域,尤其涉及一种光伏组件关断装置、关断控制方法及智能组件。
技术介绍
光伏发电技术作为一种可再生能源发电技术,得到广泛应用,光伏阵列输出直流电,经逆变器变换成交流电后传输至电网。串联光伏阵列的电压很高,为了提高光伏系统安全要求光伏系统能够快速关断。目前的技术方案是在每个光伏组件中增加快速关断装置或具有关断功能的智能接线盒。如图1所示,该装置主要包括电源模块1、采样模块2、控制器3、驱动模块4和控制开关5,其中,电源模块1从光伏组件两端取电,采样模块2实时采集光伏组件的电压并传输至控制器3;控制开关5串联在光伏组件的功率回路中,控制器3可以根据控制逻辑输出控制控制开关5导通/关断的控制信号,该控制信号传输至驱动模块4,由驱动模块4根据接收到的控制信号控制控制开关5导通/关断;当光伏组件正常工作时,控制控制开关5导通,光伏组件正常输出电能;当光伏组件关断时,控制控制开关5断开,光伏组件对外输出断开,输出电压为0,从而实现光伏组件的安全保护功能。一方面,关断装置与组件集合在一起构成智能组件,在出厂时需要进行IV曲线检测,以确定智能组件的电压、电流、功率等参数。在进行IV曲线检测时,通常是将外部设备与该智能组件的输出端连接在一起,通过负载连续调节,将智能组件从开路电压状态一直扫描到短路电流状态,并记录每个扫描点的各项电参数。关断装置本身在欠压时需要关断保护,这将导致扫描到低压段时,关断装置就关闭输出,此时外部设备无法检测到光伏组件的低压段数据,尤其是检测不到非常重要的短路电流参数。另一方面,光伏系统由多个光伏组件串联在一起发电,当某一个光伏组件被遮挡时,将会导致该光伏组件输出功率不足,电压被拉低甚至到0V进入旁路模式。增加关断装置后,关断装置从光伏组件取电,一旦光伏组件欠压或没电,关断装置的控制开关就会断开。之后,由于控制开关断开,光伏组件会立即恢复到开路电压,控制系统会重新闭合控制开关,此时相当于带载启动,在闭合瞬间,组件电压被瞬间拉低导致再次欠压关机,如此反复,即光伏组件打嗝,这将严重影响光伏系统的稳定性。由上述内容可见,目前的关断装置无法满足智能组件IV曲线检测,同时,系统应用过程中容易造成反复打嗝,严重影响光伏系统的稳定性。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种光伏组件关断装置、关断控制方法及智能组件,以解决目前的光伏组件关断装置无法满足IV曲线检测,同时,使用过程中容易造成反复打嗝的技术问题。其技术方案具体如下:第一方面,本申请提供了一种光伏组件关断装置,包括:电源模块、控制模块、驱动模块、控制开关、储能模块和单向导通电路;所述电源模块的输入端连接光伏组件的输出端,所述电源模块的输出端为所述光伏组件关断装置中的其它模块提供电能;所述单向导通电路串联在所述储能模块的前级,用于当所述单向导通电路截止时防止所述储能模块向所述光伏组件一侧释放电能;所述储能模块并联于所述驱动模块之前,用于当所述储能模块上的电压大于所述光伏组件的输出电压时,为所述储能模块之后所连接的模块提供电能;所述控制模块,用于当检测到所述光伏组件的输出电压小于电压阈值时开始,在预设时长内输出控制所述控制开关导通的导通控制信号;所述驱动模块,用于根据所述控制模块输出的导通控制信号驱动所述控制开关导通。可选地,所述储能模块的正极连接所述驱动模块的供电端,负极连接接地端;所述单向导通电路的正极连接所述电源模块的输出端,负极连接所述储能模块的正极。可选地,所述储能模块的正极连接所述控制模块及所述驱动模块的供电端,负极连接接地端;所述单向导通电路的正极连接所述电源模块的输出端,负极连接所述储能模块的正极。可选地,所述单向导通电路串联在所述电源模块的输入端,且所述单向导通电路的负极连接所述电源模块的输入端;所述储能模块的正极连接在所述单向导通电路的负极与所述电源模块的输入端之间、所述储能模块的负极连接接地端。可选地,所述控制器具体用于:当所述光伏组件的输出电压小于所述电压阈值时,开始计时,并输出控制所述控制开关导通的导通控制信号,当计时时长小于所述预设时长且所述光伏组件的输出电压等于或大于所述电压阈值时,计时清零。可选地,所述控制器还用于:当计时时长等于或大于所述预设时长,且所述光伏组件的输出电压仍小于所述电压阈值时,输出控制所述控制开关关断的关断控制信号。可选地,所述储能模块包括至少一个电容。可选地,所述单向导通电路为二极管;或者,所述单向导通电路包括开关管,所述开关管的第一端为所述单向导通电路的正极,第二端为所述单向导通电路的负极,控制端连接所述控制模块的输出端,当控制模块检测到所述光伏组件的输出电压低于所述储能模块的电压时,控制所述开关端断开;或者,所述单向导通电路包括继电器,所述继电器的第一触点为所述单向导通电路的正极,第二触点为所述单向导通电路的负极,线圈连接所述控制模块的输出端,当控制模块检测到所述光伏组件的输出电压低于所述储能模块的电压时,控制所述第一触点及所述第二触点断开;或者,所述单向导通电路包括光电耦合器,所述光电耦合器的输入端连接所述控制模块的输出端,第一输出端为所述单向导通电路的正极,第二输出端为所述单向导通电路的负极,当控制模块检测到所述光伏组件的输出电压低于所述储能模块的电压时,控制所述第一输出端和第二输出端断开。第二方面,本申请提供了一种光伏组件关断控制方法,应用于第一方面任一种可能的实现方式所述的光伏组件关断装置,所述方法包括:获取所述光伏组件的输出电压;当所述输出电压小于电压阈值时,控制所述控制开关继续导通预设时长。可选地,所述当所述输出电压小于电压阈值时,控制所述控制开关继续导通预设时长,包括:当所述光伏组件的输出电压小于所述电压阈值时,开始计时并输出控制所述控制开关导通的导通控制信号;当计时时长小于所述预设时长且所述光伏组件的输出电压等于或大于所述电压阈值时,计时清零;当计时时长等于或大于所述预设时长,且所述光伏组件的输出电压仍小于所述电压阈值时,输出控制所述控制开关关断的关断控制信号。第三方面,本申请还提供了一种智能组件,包括光伏组件,以及第一方面任意一种可能的实现方式所述的关断装置。本申请提供的光伏组件关断装置,包括电源模块、控制模块、驱动模块、控制开关、储能模块和单向导通电路。其中,储能模块连接在驱动模块的前级,当光伏组件的输出电压小于储能模块上的电压时,该储能模块为驱动模块提供电能;单向导通电路连接在储能模块的前级,当储能模块储能时该单向导通电路导通,当光伏组件的输出电压低于储能模块上的电压时该单向导通电路截止,以防止储能模块向光伏组件侧释放能量。当光伏组件的输出电压小于电压阈值时,控制模块控制控制开关继续导通预设时长;该光伏组件关断装置,在光伏组件输出电压低于电压阈值时,通过储能模块和单向导通电路继续为驱动模块提供电能,保证光伏组件欠压后关断装置不会立即断电,而是继续导通预设时长。从而保证能够检测到光伏组件从开路电压状态一直扫描到短路电流状态,即测得光伏组件完整的IV曲线;同时,在应用过程中,光伏组件欠压或没电后,关断装置不会立即关断,而是继续导通一段时间,避免光伏组件反复打嗝的现象发生,提高光伏系统的稳定性。附图说明为本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种光伏组件关断装置,其特征在于,包括:电源模块、控制模块、驱动模块、控制开关、储能模块和单向导通电路;所述电源模块的输入端连接光伏组件的输出端,所述电源模块的输出端为所述光伏组件关断装置中的其它模块提供电能;所述单向导通电路串联在所述储能模块的前级,用于当所述单向导通电路截止时防止所述储能模块向所述光伏组件一侧释放电能;所述储能模块并联于所述驱动模块之前,用于当所述储能模块上的电压大于所述光伏组件的输出电压时,为所述储能模块之后所连接的模块提供电能;所述控制模块,用于当检测到所述光伏组件的输出电压小于电压阈值时开始,在预设时长内输出控制所述控制开关导通的导通控制信号;所述驱动模块,用于根据所述控制模块输出的导通控制信号驱动所述控制开关导通。

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件关断装置,其特征在于,包括:电源模块、控制模块、驱动模块、控制开关、储能模块和单向导通电路;所述电源模块的输入端连接光伏组件的输出端,所述电源模块的输出端为所述光伏组件关断装置中的其它模块提供电能;所述单向导通电路串联在所述储能模块的前级,用于当所述单向导通电路截止时防止所述储能模块向所述光伏组件一侧释放电能;所述储能模块并联于所述驱动模块之前,用于当所述储能模块上的电压大于所述光伏组件的输出电压时,为所述储能模块之后所连接的模块提供电能;所述控制模块,用于当检测到所述光伏组件的输出电压小于电压阈值时开始,在预设时长内输出控制所述控制开关导通的导通控制信号;所述驱动模块,用于根据所述控制模块输出的导通控制信号驱动所述控制开关导通。2.根据权利要求1所述的关断装置,其特征在于,所述储能模块的正极连接所述驱动模块的供电端,负极连接接地端;所述单向导通电路的正极连接所述电源模块的输出端,负极连接所述储能模块的正极。3.根据权利要求1所述的关断装置,其特征在于,所述储能模块的正极连接所述控制模块及所述驱动模块的供电端,负极连接接地端;所述单向导通电路的正极连接所述电源模块的输出端,负极连接所述储能模块的正极。4.根据权利要求1所述的关断装置,其特征在于,所述单向导通电路串联在所述电源模块的输入端,且所述单向导通电路的负极连接所述电源模块的输入端;所述储能模块的正极连接在所述单向导通电路的负极与所述电源模块的输入端之间、所述储能模块的负极连接接地端。5.根据权利要求1所述的关断装置,其特征在于,所述控制器具体用于:当所述光伏组件的输出电压小于所述电压阈值时,开始计时,并输出控制所述控制开关导通的导通控制信号,当计时时长小于所述预设时长且所述光伏组件的输出电压等于或大于所述电压阈值时,计时清零。6.根据权利要求5所述的关断装置,其特征在于,所述控制器还用于:当计时时长等于或大于所述预设时长,且所述光伏组件的输出电压仍...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨宗军祝水星陈玉秦伟波
申请(专利权)人:阳光电源股份有限公司
类型:发明
国别省市:安徽,34

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