本发明专利技术提供了一种基于光耦的光伏组件自动通断装置，包括电压转换模块、微控制器、开关器件、光耦模块；所述电压转换模块与所述微控制器相连，用以对所述微控制器进行供电；所述光耦模块的一端与外置的控制电路模块相连，用以获取所述控制电路模块提供的工作电压信号；所述光耦模块另一端与所述微控制器相连，用以为所述微控制器提供控制电压信号；所述微控制器另一端与所述开关器件相连，用以控制所述开关器件的开启或断开；所述开关器件与所述光伏组件相连。使得控制电路模块和光伏组件自动通断装置实现电气隔离，因此控制电路模块的信号波动对光伏组件自动通断装置的影响非常轻微，进一步的保证了光伏发电系统的稳定性。进一步的保证了光伏发电系统的稳定性。进一步的保证了光伏发电系统的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于光耦的光伏组件自动通断装置和光伏发电系统
[0001]本专利技术涉及光伏发电
，具体涉及一种基于光耦的光伏组件自动通断装置和光伏发电系统。
技术介绍
[0002]由于太阳能的可再生性及清洁性，光伏并网发电技术得以迅猛发展，在如今光伏发电已经被广泛应用。但是在我们享受其带来的便利的同时不得不面对其带来的考验。也即，在利用光伏发电的过程中使用安全的问题，如当光伏电站系统出现故障需要进入维修时，或者出现如地震、火灾、水灾等需要救助人员进入时，即使关断电网供电，由于光伏组件仍然在发电，系统中仍然存在可能危及人生安全的高压电能。在传统的串型系统中，整串线路电压累计，一般可以达到600V～1000V的高压，由于光伏组件接头接点松脱、接触不良、电线受潮、绝缘破裂等原因而极易引起直流拉弧现象，引发火灾。
[0003]为此，2017NEC690.12光伏系统安全标准中规定人员进入安全界限内，要求以距离到光伏矩阵305mm为界限，在快速关断装置启动后30S内，界限范围外电压降低到30V以下，界线范围内电压降低到80V以下。这就需要我们提供一个组件级快速关断装置，来切断各组件间的连接，使系统中任意两点电压降到那安全范围以内。
[0004]为满足以上要求，为了便于对光伏发电系统实现关闭和开启状态，通常会给每个光伏组件配置关断控制系统，通过有线或者无线的通讯方式将关断控制系统和远程建立连接，检修人员远程给关断控制系统发送指令，关断光伏模块的电路。然而有线的通讯方式需要一个提供控制信号的电路，该控制电路的电压通常是24V或者12V，该控制电路的作用是给关断控制系统提供电压信号。这样的电路有以下缺点：
[0005](1)各个光伏组件的关断控制系统不共地，导致每个关断控制系统测量控制电路电压得到的结果不一致，该电压信号的不准确会进一步导致关断控制系统进行错误的动作。
[0006](2)控制电路的电压波动对关断控制系统的正常工作产生较大干扰。
[0007]上述问题是目前亟待解决的。
技术实现思路
[0008]本专利技术要克服现有技术的上述缺点之一，提供了一种基于光耦的光伏组件自动通断装置和光伏发电系统。
[0009]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于光耦的光伏组件自动通断装置，所述装置与所述至少一个光伏组件串联，包括电压转换模块、微控制器、开关器件、光耦模块以及控制电路模块；所述电压转换模块与所述微控制器相连，用以对所述微控制器进行供电；所述控制电路模块与所述光耦模块相连，用以为所述光耦模块提供工作电压信号；所述光耦模块另一端与所述微控制器相连，用以为所述微控制器提供控制电压信号；所述微控制器另一端与所述开关器件相连，用以控制所述开关器件的开启或断开；所述开关
器件与所述光伏组件相连，用以控制所述光伏组件的通断。
[0010]进一步的，所述电压转换模块与所述微控制器相连，用以对所述微控制器进行供电包括：所述电压转换模块与所述光伏组件串联，用以将光伏组件输出的高电压转换为低电压向所述微控制器进行供电。
[0011]进一步的，所述电压转换模块与所述光伏组件串联，用以将光伏组件输出的高电压转换为低电压向所述微控制器进行供电包括：当所述电压转换模块向所述微控制器供电时，所述微控制器处于开启状态；当所述电压转换模块不向所述微控制器供电时，所述微控制器处于关闭状态；和/或当所述微控制器发生故障时，所述微控制器处于关闭状态；和/或当所述光伏组件不能正常供电时，所述微控制器处于关闭状态。
[0012]进一步的，所述光耦模块的一端与外置的控制电路模块相连，用以获取所述控制电路模块提供的工作电压信号包括：所述控制电路模块通过自身的开启或断开为所述光耦模块提供工作电压；其中，所述控制电路模块内置有独立的供电电源；所述控制电路模块独立于所述光伏组件自动通断装置。
[0013]进一步的，所述控制电路模块与所述光耦模块相连，用以为所述光耦模块提供工作电压信号还包括：所述控制电路模块与所述至少一个光耦模块相连，用以为与之相连的光耦模块提供工作电压信号。
[0014]进一步的，所述光耦模块另一端与所述微控制器相连，用以为所述微控制器提供控制电压信号包括：所述光耦模块将接收到的工作电压信号转化成控制电压信号传输至所述微控制器；控制所述微控制器的工作状态。
[0015]进一步的，所述控制所述微控制器的工作状态包括：当所述微控制器处于开启状态，且接收到所述光耦模块传输的控制电压信号时，所述微控制器处于工作状态；当所述微控制器处于开启状态，且未接收到所述光耦模块传输的控制电压信号时，所述微控制器处于非工作状态。
[0016]进一步的，所述微控制器另一端与所述开关器件相连，用以控制所述开关器件的开启或断开包括：所述微控制器基于接收到所述光耦模块发送的控制电压信号控制所述开关器件导通或关断；其中所述微控制器判断光耦模块输出的控制电压信号是否稳定，当控制电压信号不稳定时，则控制所述开关器件处于关闭状态。
[0017]进一步的，所述装置还包括旁路二极管模块，所述旁路二极管模块一端连接所述开关器件的第二极，所述旁路二极管模块的另一端连接所述光伏组件的一端。
[0018]本专利技术还提供了一种光伏发电系统，包括一个或多个光伏模块、光伏逆变模块以及控制电路模块，所述光伏模块的两端连接所述光伏逆变模块和/或控制电路模块，或所述多个光伏模块串联后的两端连接所述光伏逆变模块和/或控制电路模块；所述光伏模块包括串联的光伏组件和光伏组件自动通断装置；所述光伏逆变模块用于：当所述光伏逆变模块开始工作时，生成主回路电流输入所述光伏组件自动通断装置；所述控制电路模块用于：为所述光伏组件自动通断装置提供工作电压信号；所述关断装置用于：接收所述工作电压信号，并根据所述工作电压信号，控制所述关断装置的通断状态，以将所述光伏组件连入主回路或断开所述光伏组件的连接。
[0019]本专利技术的有益效果是：通过公开一种基于光耦的光伏组件自动通断装置，所述装置与所述至少一个光伏组件串联，包括电压转换模块、微控制器、开关器件、光耦模块以及
控制电路模块；所述电压转换模块与所述微控制器相连，用以对所述微控制器进行供电；所述光耦模块的一端与外置的控制电路模块相连，用以获取所述控制电路模块提供的工作电压信号；所述光耦模块另一端与所述微控制器相连，用以为所述微控制器提供控制电压信号；所述微控制器另一端与所述开关器件相连，用以控制所述开关器件的开启或断开；所述开关器件与所述光伏组件相连，用以控制所述光伏组件的通断。通过外置的控制电路模块对光伏组件自动通断装置内部的光耦模块传输工作电压信号进而控制所述光伏组件是否接入电路。这样一方面可以使得在控制信号的电路中，每个光伏组件自动通断装置的对地电平一致，得到的电压信号值一致，不会出现不同的光伏控制系统动作不一致的情况。另一方面可以使得控制电路模块和光伏组件自动通断装置实现电气隔离，因此控制电路模块的信号波动对光伏组件自动通断装置的影响非常轻微，进一步的保证了光伏发电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于光耦的光伏组件自动通断装置，所述装置与所述至少一个光伏组件串联，其特征在于，包括电压转换模块、微控制器、开关器件、光耦模块；所述电压转换模块与所述微控制器相连，用以对所述微控制器进行供电；所述光耦模块的一端与外置的控制电路模块相连，用以获取所述控制电路模块提供的工作电压信号；所述光耦模块另一端与所述微控制器相连，用以为所述微控制器提供控制电压信号；所述微控制器另一端与所述开关器件相连，用以控制所述开关器件的开启或断开；所述开关器件与所述光伏组件相连，用以控制所述光伏组件的通断。2.如权利要求1所述的基于光耦的光伏组件自动通断装置，其特征在于，所述电压转换模块与所述微控制器相连，用以对所述微控制器进行供电包括：所述电压转换模块与所述光伏组件串联，用以将光伏组件输出的高电压转换为低电压向所述微控制器进行供电。3.如权利要求2所述的基于光耦的光伏组件自动通断装置，其特征在于，所述电压转换模块与所述光伏组件串联，用以将光伏组件输出的高电压转换为低电压向所述微控制器进行供电包括：当所述电压转换模块向所述微控制器供电时，所述微控制器处于开启状态；当所述电压转换模块不向所述微控制器供电时，所述微控制器处于关闭状态；和/或当所述微控制器发生故障时，所述微控制器处于关闭状态；和/或当所述光伏组件不能正常供电时，所述微控制器处于关闭状态。4.如权利要求1所述的基于光耦的光伏组件自动通断装置，其特征在于，所述光耦模块的一端与外置的控制电路模块相连，用以获取所述控制电路模块提供的工作电压信号包括：所述控制电路模块通过自身的开启或断开为所述光耦模块提供工作电压；其中，所述控制电路模块内置有独立的供电电源；所述控制电路模块独立于所述光伏组件自动通断装置。5.如权利要求1所述的基于光耦的光伏组件自动通断装置，其特征在于，所述光耦模块的一端与外置的控制电路模块相连，用以获取所述控制电路模块提供的工作电压信号还包括：所述控制电路模块与所述至少一个光耦模块相连，用以为与之相连的光...
【专利技术属性】
技术研发人员：周佳，战玉讯，杜明锋，
申请(专利权)人：四川遂芯微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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