快速关断光伏系统及其关断控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种快速关断光伏系统及其关断控制方法，该光伏系统通过控制外接电源供电，或者，在外接电源供电时，通过控制关断控制器使能输出或者禁止使能输出，均可实现对关断器供电与否的控制，从而快速连接和关断光伏组件输出，操作简单，有效消除了紧急情况下光伏发电系统的安全隐患；相较于驱动用于断开或连接光伏输出的开关管，如MOSFET的驱动电源来自于光伏组件输出的结构，本发明专利技术不受光伏组件输出电压的影响，可在光伏组件全范围输出电压工作，不会造成能源浪费，且结构简单，成本低；同时，本发明专利技术无复杂的通讯协议及判断算法，电路元器件少，经济性高。经济性高。经济性高。

【技术实现步骤摘要】
快速关断光伏系统及其关断控制方法


[0001]本专利技术涉及光伏发电
，尤其涉及一种快速关断光伏系统及其关断控制方法。

技术介绍

[0002]光伏发电技术作为一种可再生能源发电技术，正在全世界范围内蓬勃发展。光伏组件是光伏发电系统中的基本发电单元，在大多数应用场合下，若干光伏组件串联而形成具有1000V以上直流高压的光伏组件串，显然不可控的直流高压成为光伏发电系统的安全隐患，尤其是在火灾、检修或其他紧急状态下，对事故处理造成严重障碍，甚至威胁救援人员的人身安全。
[0003]而现有光伏快速关断设计，用作于连接或断开组件输出的开关管，驱动电路的驱动电源多来自于太阳能组件，当太阳能组件因为遮挡、部分子串被旁路而导致输出电压较低时，如10V以下，驱动电路因欠压保护不工作，用作开关用的MOSFET栅极无电压驱动而处于断开状态，此时组件的功率无输出，从而造成太阳能组件低电压时能源浪费。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种快速关断光伏系统及其关断控制方法，以在紧急情况下，快速关断光伏组件（串），消除光伏发电系统的安全隐患。同时在正常工作发电时，组件低电压时仍能正常输出功率，减少能源浪费。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种快速关断光伏系统，包括光伏组串、关断控制器、逆变器和外接电源，光伏组串包括多个光伏组件和至少一个组件间关断器，多个光伏组件通过至少一个组件间关断器串联连接，每个组件间关断器的串接输入端与其左端相邻的光伏组件的输出端电连接，每个关断器的串接输出端与其右端相邻的光伏组件的输入端电连接；逆变器的直流输入端与光伏组串的输出端电连接；关断控制器的外接输入端与外接电源电连接，关断控制器的使能输出端与其邻近的组件间关断器的外接输入端电连接，每个组件间关断器的外接输出端与其左端邻近的组件间关断器的外接输入端电连接；其中，当外接电源供电、关断控制器使能输出时，每个组件间关断器内部均处于导通状态，多个光伏组件间正常连接，光伏系统正常输出电压；当外接电源供电、关断控制器禁止使能输出时，每个组件间关断器内部均处于断开状态，多个光伏组件间断开连接，光伏系统切断输出或光伏系统输出降至安全电压；当外接电源不供电时，关断控制器没有使能输出，每个组件间关断器内部均处于断开状态，多个光伏组件间断开连接，光伏系统切断输出或光伏系统输出降至安全电压。
[0006]较佳地，关断控制器位于光伏组串和逆变器之间，关断控制器的串接输入端与光伏组串的输出端电连接，关断控制器的串接输出端与逆变器的直流输入端电连接。
[0007]进一步地，每个组件间关断器均包括直流变换模块、关断驱动模块和关断执行模块，直流变换模块设置在其所属组件间关断器的外接输入端和外接输出端之间，关断执行
模块设置在其所属组件间关断器的串接输入端和串接输出端之间，直流变换模块的输出端与属于同一组件间关断器的关断驱动模块电连接，关断驱动模块的输出端与属于同一组件间关断器的关断执行模块电连接；其中，当外接电源供电、关断控制器使能输出时，每个组件间关断器的关断驱动模块均驱动其关断执行模块处于导通状态；当外接电源供电、关断控制器禁止使能输出时，每个组件间关断器的直流变换模块和关断驱动模块均不工作，每个组件间关断器的关断执行模块均处于断开状态；当外接电源不供电时，关断控制器没有使能输出，每个组件间关断器的直流变换模块和关断驱动模块均不工作，每个组件间关断器的关断执行模块均处于断开状态。
[0008]再进一步地，关断控制器包括电源转换模块，电源转换模块设置在关断控制器的外接输入端和使能输出端之间；其中，当外接电源供电、电源转换模块工作时，每个组件间关断器的关断驱动模块均驱动其关断执行模块处于导通状态；当外接电源供电、电源转换模块不工作时，每个组件间关断器的直流变换模块和关断驱动模块均不工作，每个组件间关断器的关断执行模块均处于断开状态；当外接电源不供电时，电源转换模块没有使能输出，每个组件间关断器的直流变换模块和关断驱动模块均不工作，每个组件间关断器的关断执行模块均处于断开状态。
[0009]更进一步地，关断控制器还包括关断按钮，关断按钮与电源转换模块电连接以控制电源转换模块工作或者不工作。
[0010]进一步地，该光伏系统还包括组件外关断器，组件外关断器的串接输入端与光伏组串的输出端电连接，组件外关断器的串接输出端与关断控制器的串接输入端电连接，组件外关断器的外接输入端与关断控制器的使能输出端电连接，组件外关断器的外接输出端与其邻近的组件间关断器的外接输入端电连接；其中，当外接电源供电、关断控制器使能输出时，组件外关断器、每个组件间关断器均处于导通状态，光伏系统正常输出电压；当外接电源供电、关断控制器禁止使能输出时，组件外关断器、每个组件间关断器均处于断开状态，光伏系统切断输出；当外接电源不供电时，关断控制器没有使能输出，组件外关断器、每个组件间关断器均处于断开状态，光伏系统切断输出。
[0011]再进一步地，每个组件间关断器的串接输入端均设有第一串接输入光伏连接器，每个组件间关断器的串接输出端均设有第一串接输出光伏连接器，第一串接输入光伏连接器与其左端邻近的光伏组件的输出端通过线缆连接，第一串接输出光伏连接器与其右端邻近的光伏组件的输入端通过线缆连接。
[0012]更进一步地，每个组件间关断器的外接输入端均设有第一外接输入连接器，每个组件间关断器的外接输出端均设有第一外接输出连接器，组件外关断器的外接输出端与其邻近的组件间关断器的第一外接输入连接器通过线缆连接，每个组件间关断器的第一外接输出连接器与其左端邻近的关断器的第一外接输入连接器插接连接。
[0013]更更进一步地，组件外关断器的串接输入端设有第二串接输入光伏连接器，组件外关断器的串接输出端设有第二串接输出光伏连接器，第二串接输入光伏连接器与其邻近的光伏组件的输出端通过线缆连接，第二串接输出光伏连接器与关断控制器的串接输入端通过线缆连接，组件外关断器的外接输入端设有第二外接输入连接器，组件外关断器的外
接输出端设有第二外接输出连接器，关断控制器的使能输出端与第二外接输入连接器通过线缆连接，第二外接输出光伏连接器与其邻近的组件间关断器的第一外接输入连接器插接连接。
[0014]本专利技术另一方面的一种快速关断光伏系统的控制方法，该光伏系统为如上所述的光伏系统，正常情况下，外接电源供电、关断控制器使能输出，每个组件间关断器内部均处于导通状态，光伏系统正常输出电压；紧急情况下，外接电源不供电，或者，外接电源供电、关断控制器禁止使能输出，每个组件间关断器内部均处于断开状态，光伏系统切断输出或光伏系统输出降至安全电压。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：通过控制外接电源供电，或者，在外接电源供电时，通过控制关断控制器使能输出或者禁止使能输出，均可实现对关断器供电与否的控制，从而快速连接和关断光伏组件输出，操作简单，有效消除了紧急情况下光伏发电系统的安全隐患；相较于驱动源来自于光伏组件输出的结构，本专利技术不受光伏组件输出电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速关断光伏系统，其特征在于，包括光伏组串、关断控制器、逆变器和外接电源，所述光伏组串包括多个光伏组件和至少一个组件间关断器，所述多个光伏组件通过所述至少一个组件间关断器串联连接，每个组件间关断器的串接输入端与其左端相邻的光伏组件的输出端电连接，每个组件间关断器的串接输出端与其右端相邻的光伏组件的输入端电连接；所述逆变器的直流输入端与所述光伏组串的输出端电连接；所述关断控制器的外接输入端与所述外接电源电连接，所述关断控制器的使能输出端与其邻近的组件间关断器的外接输入端电连接，每个组件间关断器的外接输出端与其邻近的组件间关断器的外接输入端电连接；其中，当所述外接电源供电、所述关断控制器使能输出时，每个组件间关断器内部均处于导通状态，与每个组件间关断器相连的多个光伏组件间正常连接，所述光伏系统正常输出电压；当所述外接电源供电、所述关断控制器禁止使能输出时，每个组件间关断器内部均处于断开状态，与每个组件间关断器相连的多个光伏组件间断开连接，所述光伏系统切断输出或所述光伏系统输出降至安全电压；当所述外接电源不供电时，所述关断控制器没有使能输出，每个组件间关断器内部均处于断开状态，所述多个光伏组件间断开连接，所述光伏系统切断输出或所述光伏系统输出降至安全电压。2.如权利要求1所述的快速关断光伏系统，其特征在于，所述关断控制器位于所述光伏组串和所述逆变器之间，所述关断控制器的串接输入端与所述光伏组串的输出端电连接，所述关断控制器的串接输出端与所述逆变器的直流输入端电连接。3.如权利要求2所述的快速关断光伏系统，其特征在于，每个组件间关断器均包括直流变换模块、关断驱动模块和关断执行模块，所述直流变换模块设置在其所属组件间关断器的外接输入端和外接输出端之间，所述关断执行模块设置在其所属组件间关断器的串接输入端和串接输出端之间，所述直流变换模块的输出端与属于同一组件间关断器的关断驱动模块电连接，所述关断驱动模块的输出端与属于同一组件间关断器的关断执行模块电连接；其中，当所述外接电源供电、所述关断控制器使能输出时，每个组件间关断器的关断驱动模块均驱动其关断执行模块处于导通状态；当所述外接电源供电、所述关断控制器禁止使能输出时，每个组件间关断器的直流变换模块和关断驱动模块均不工作，每个组件间关断器的关断执行模块均处于断开状态；当所述外接电源不供电时，所述关断控制器没有使能输出，每个组件间关断器的直流变换模块和关断驱动模块均不工作，每个组件间关断器的关断执行模块均处于断开状态。4.如权利要求3所述的快速关断光伏系统，其特征在于，所述关断控制器包括电源转换模块，所述电源转换模块设置在所述关断控制器的外接输入端和使能输出端之间；其中，当所述外接电源供电、所述电源转换模块工作时，每个组件间关断器的关断驱动模块均驱动其关断执行模块处于导通状态；当所述外接电源供电、所述电源转换模块不工作时，每个组件间关断器的直流变换模块和关断驱动模块均不工作，每个组件间关断器的关断执行模块均处于断开状态；当所述外接电源不供电时，所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：段正刚，周俊柳，
申请(专利权)人：苏州快可光伏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：