一种光伏电池端的故障自换路变换器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光伏电池端的故障自换路变换器，包括自换路升压模块，自换路升压模块的输入端和太阳能电池连接，自换路升压模块的输出端和蓄电池连接，自换路升压模块包括换路开关单元和可拆卸的第一升压单元以及第二升压单元，第一升压单元、第二升压单元的输入端分别和换路开关单元连接。本实用新型专利技术采用换路开关控制两个独立升压单元，在一个升压单元出现故障时可切换至另一升压单元，使变换器继续进行工作而不受影响。同时本实用新型专利技术的两个独立升压单元的的输入端和输出端分别设有可拆卸接口，在一个升压单元出现故障后可直接将其拆除进行替换而不必切除光伏电池再进行更换。

A fault self changing converter for photovoltaic cell

【技术实现步骤摘要】
一种光伏电池端的故障自换路变换器
本技术涉及一种光伏发电装置，尤其涉及一种光伏电池端的故障自换路变换器。
技术介绍
面对能源短缺和环境污染的双重挑战，发展新能源已是大势所趋。太阳能以其储量大、分布广、易获取等特点得到各国倾爱。在光伏发电系统中光伏电池端变换器是这个系统中重要组成部分之一。在现有技术中，传统小功率光伏发电系统的输出端控制器主电路大多只是单一传统升压变换器或多个传统升压变换器并联。其中单一传统变压器在应用过程中，若出现故障时需要将光伏电池从系统中切除，这导致系统出现功率瞬间降低，破坏系统稳定，这在光伏发电系统中是不被接受的；多个传统升压变换器并联这会增加变换器体积，提高变换器成本，这在小功率光伏发电系统中是不被接受。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本技术提供一种稳定可靠，不受故障影响的光伏电池端的故障自换路变换器。为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：一种光伏电池端的故障自换路变换器，包括自换路升压模块，所述自换路升压模块的输入端和太阳能电池连接，所述自换路升压模块的输出端和蓄电池连接，所述自换路升压模块包括换路开关单元和可拆卸的第一升压单元以及第二升压单元，所述第一升压单元、第二升压单元的输入端分别和换路开关单元连接。本技术的进一步改进如下：优选的，所述第一升压单元设有开关管Q1，所述第二升压单元设有开关管Q2，所述光伏电池端的故障自换路变换器还包括用于控制开关管的控制模块，所述控制模块的输出端和开关管Q1、开关管Q2的栅极连接，所述控制模块的采样端和第一升压单元、第二升压单元的输出端连接。优选的，所述光伏电池端的故障自换路变换器还包括信号放大模块，所述信号放大模块包括变压器T3，所述控制模块的输出端和变压器T3的低压侧连接，所述变压器T3的高压侧的一端和开关管Q1的栅极连接，所述变压器T3的高压侧的另一端和开关管Q2的栅极连接。优选的，所述信号放大模块还包括推挽电路，所述推挽电路的输入端和控制模块的输出端连接，所述推挽电路的输出端和变压器T3的低压侧连接。优选的，所述信号放大模块还包括电压尖峰吸收电路，所述电压尖峰吸收电路设置于变压器T3的高压侧。优选的，所述信号放大模块还包括用于防止开关管Q1和开关管Q2误开通的电压快速下拉电路，所述电压快速下拉电路设置于变压器T3的高压侧。优选的，所述第一升压单元的输出端设有用于采样的第一分压电路，所述第二升压单元的输出端设有用于采样的第二分压电路，所述第一分压电路、第二分压电路的采样输出端分别和控制模块的采样端连接。优选的，所述光伏电池端的故障自换路变换器还包括信号调理模块，所述信号调理模块包括第一低通滤波电路和第二低通滤波电路，所述第一低通滤波电路设置于第一分压电路和控制模块之间，所述第二低通滤波电路设置于第二分压电路和控制模块之间。优选的，所述信号调理模块还包括用于限制电压幅值的第一电压保护电路和第二电压保护电路，所述第一电压保护电路设置于第一低通滤波电路的输出端，所述第二电压保护电路设置于第二低通滤波电路的输出端。优选的，所述换路开关单元包括择一闭合的继电器K1和继电器K2，所述继电器K1和继电器K2的控制端通电时为断开状态，所述继电器K1和继电器K2的控制端断电时为闭合状态，所述继电器K1的控制端和第二升压单元的输出端连接，所述继电器K2的控制端和第一升压单元的输出端连接。与现有技术相比，本技术的优点在于：1.本技术采用换路开关控制两个独立升压单元，在一个升压单元出现故障时可切换至另一升压单元，使变换器继续进行工作而不受影响；2.本技术的两个独立升压单元可拆卸，在升压单元出现故障后可直接将其拆除进行替换，而不必切除光伏电池再进行更换。附图说明图1为本技术实施例的结构框图。图2为本技术实施例的自换路升压模块的电路图。图3为本技术实施例的控制模块的引脚图。图4为本技术实施例的信号放大模块的电路图。图5为本技术实施例的信号调理模块的电路图。图6为本技术实施例的辅助电源模块的电路图。图例说明：1-自换路升压模块；2-控制模块；3-信号放大模块；4-信号调理模块；5-辅助电源模块。具体实施方式以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本技术作进一步描述，但并不因此而限制本技术的保护范围。如图1和图2所示，本技术的一种光伏电池端的故障自换路变换器，包括自换路升压模块1，自换路升压模块1的输入端和太阳能电池连接，自换路升压模块1的输出端和48V蓄电池连接，自换路升压模块1包括换路开关单元和可拆卸的第一升压单元以及第二升压单元，第一升压单元、第二升压单元的输入端分别和换路开关单元连接，第一升压单元、第二升压单元的输入端和输出端分别设有可拆卸接口。本技术采用换路开关控制两个独立升压单元，在一个升压单元出现故障时可切换至另一升压单元，使变换器继续进行工作而不受影响。同时本技术的两个独立升压单元可拆卸，在升压单元出现故障后可直接将其拆除进行替换而不必切除光伏电池再进行更换。如图2所示，本实施例的第一升压单元和第二升压单元采用Boost（升压斩波）电路，第一升压单元和第二升压单元相互并联设置，本实施例的自换路升压模块1的输入端设有前级电感L1，第一升压单元包括开关管Q1和滤波电容C1，第二升压单元包括开关管Q2和滤波电容C2，前级电感L1一端和太阳能电池连接，前级电感L1另一端通过换路开关单元和开关管Q1以及开关管Q2的漏极、滤波电容C1以及滤波电容C2的正极连接，通过上述电路实现第一升压单元和第二升压单元的升压功能。如图2所示，本实施例中开关管Q1的漏极和滤波电容C1的正极之间设有二极管D1，开关管Q2的漏极和滤波电容C2的正极之间设有二极管D2，第一升压单元的输出端设有保险丝F1，第二升压单元的输出端设有保险丝F2。如图2所示，本实施例中换路开关单元包括继电器K1和继电器K2，继电器K1设置于前级电感L1和第一升压单元之间，继电器K2设置于前级电感L1和第二升压单元之间，继电器K1和继电器K2的控制端通电时为断开状态，继电器K1和继电器K2的控制端断电时为闭合状态，继电器K1的控制端和第二升压单元的输出端连接，继电器K2的控制端和第一升压单元的输出端连接。本实施例中继电器K1和继电器K2择一闭合，本实施例的继电器K2通过启动开关P1和+12V直流电源连接，启动开关P1为复位开关，启动变换器时按下启动开关P1，此时继电器S2控制端有电压输入，继电器S2断开而继电器S1控制端无电压输入继续闭合，第一升压单元开始工作。如第一升压单元遇到故障，则第一升压单元输出端无输出，因为最易出现故障的器件为开关管与滤波电容，开关管烧毁时输出端被短路而不再有电压，滤波电容烧毁时输出端电流瞬间大幅波动烧毁保险丝，同样造成输出端不再有电压，因此第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏电池端的故障自换路变换器，其特征在于，包括自换路升压模块（1），所述自换路升压模块（1）的输入端和太阳能电池连接，所述自换路升压模块（1）的输出端和蓄电池连接，所述自换路升压模块（1）包括换路开关单元和可拆卸的第一升压单元以及第二升压单元，所述第一升压单元、第二升压单元的输入端分别和换路开关单元连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种光伏电池端的故障自换路变换器，其特征在于，包括自换路升压模块（1），所述自换路升压模块（1）的输入端和太阳能电池连接，所述自换路升压模块（1）的输出端和蓄电池连接，所述自换路升压模块（1）包括换路开关单元和可拆卸的第一升压单元以及第二升压单元，所述第一升压单元、第二升压单元的输入端分别和换路开关单元连接。


2.根据权利要求1所述的光伏电池端的故障自换路变换器，其特征在于，所述第一升压单元设有开关管Q1，所述第二升压单元设有开关管Q2，所述光伏电池端的故障自换路变换器还包括用于控制开关管的控制模块（2），所述控制模块（2）的输出端和开关管Q1、开关管Q2的栅极连接，所述控制模块（2）的采样端和第一升压单元、第二升压单元的输出端连接。


3.根据权利要求2所述的光伏电池端的故障自换路变换器，其特征在于，所述光伏电池端的故障自换路变换器还包括信号放大模块（3），所述信号放大模块（3）包括变压器T3，所述控制模块（2）的输出端和变压器T3的低压侧连接，所述变压器T3的高压侧的一端和开关管Q1的栅极连接，所述变压器T3的高压侧的另一端和开关管Q2的栅极连接。


4.根据权利要求3所述的光伏电池端的故障自换路变换器，其特征在于，所述信号放大模块（3）还包括推挽电路，所述推挽电路的输入端和控制模块（2）的输出端连接，所述推挽电路的输出端和变压器T3的低压侧连接。


5.根据权利要求4所述的光伏电池端的故障自换路变换器，其特征在于，所述信号放大模块（3）还包括电压尖峰吸收电路，所述电压尖峰吸收电路设置于变压器T3的高压侧。

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【专利技术属性】
技术研发人员：王誉翔，陈日恒，王贵龙，唐杰，唐婷婷，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司邵阳供电分公司，国家电网有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43