一种光伏系统、电弧检测设备及自检方法技术方案

本申请公开了一种光伏系统、电弧检测设备及自检方法；光伏系统包括：受控电源、电弧检测电路和功率变换电路；电弧检测电路包括：电流传感器芯片和处理器；电流传感器芯片的原边串联在线缆上，线缆用于连接光伏组串和功率变换电路；受控电源，用于模拟光伏组串存在电弧时的电流输出给电流传感器芯片的原边；电流传感器芯片，用于感应光伏组串存在电弧时的电流，输出电弧检测信号给处理器；处理器，用于根据电弧检测信号判断电弧检测电路是否正常。受控电源模拟光伏组串存在电弧时的电流，无需额外增加电阻等元器件，简单且直观地实现了电弧检测电路的自检，提高了光伏系统的安全性。提高了光伏系统的安全性。提高了光伏系统的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏系统、电弧检测设备及自检方法


[0001]本申请涉及电力电子
，具体涉及一种光伏系统、电弧检测设备及自检方法。

技术介绍

[0002]直流供电系统中，多个元器件之间通过接线端子连接；例如：光伏系统中的光伏组串，每个光伏组串包括多个光伏组件；多个光伏组件通过接线端子连接在一起。但是，接线端子松脱、老化、接触不良等原因都容易引发直流电弧，影响光伏系统的安全性和稳定性。因此，通常设置电弧检测电路。为了检测电弧检测电路是否存在功能失效，需设置电弧检测电路的自检电路。
[0003]传统技术可采用电流互感器作为电弧检测电路的传感器，在电流互感器内部增加绕组和采样电阻以完成自检；但电流互感器体积较大，造成空间浪费，且不易运输和安装，其自检需要额外在传感器内部增加元器件，较复杂。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种光伏系统、电弧检测设备及自检方法，采用体积更小的传感器完成电弧检测，且无需在传感器内部增加元器件也能实现电弧检测电路的自检。
[0005]为解决上述问题，本申请提供的技术方案如下：
[0006]本申请第一方面提供一种光伏系统，包括：受控电源、电弧检测电路和功率变换电路；电弧检测电路包括：电流传感器芯片和处理器；
[0007]电流传感器芯片的原边串联在线缆上，线缆用于连接光伏组串和功率变换电路；
[0008]受控电源，用于模拟光伏组串存在电弧时的电流输出给电流传感器芯片的原边；
[0009]电流传感器芯片，用于感应光伏组串存在电弧时的电流，输出电弧检测信号给处理器；
[0010]处理器，用于根据电弧检测信号判断电弧检测电路是否正常。
[0011]可选的，受控电源，具体由光伏系统的直流母线供电。
[0012]可选的，电弧检测电路还包括：选频电路；
[0013]选频电路，用于根据电弧检测信号，获得频率高于第一预设频率的第一电流信号；
[0014]处理器，具体用于根据第一电流信号，判断电弧检测电路是否正常。
[0015]可选的，电弧检测电路，还用于检测直流电流；
[0016]选频电路，还用于根据电弧检测信号，获得频率低于第二预设频率的第二电流信号；第二预设频率小于等于第一预设频率；
[0017]处理器，还用于根据第二电流信号，判断直流电流检测是否正常。
[0018]可选的，处理器，具体用于当第一电流信号的幅值在第一预设范围时，判断电弧检测电路正常。
[0019]可选的，处理器，具体用于当第一电流信号的幅值在第一预设范围，且第一电流信
号的频率在频率预设范围时，判断电弧检测电路正常。
[0020]可选的，N个光伏组串并联在功率变换电路的输入端；N为大于等于1的整数；
[0021]电流传感器芯片包括：N个电流传感器芯片；电流传感器芯片与光伏组串一一对应；
[0022]电弧检测电路还包括：多路切换开关；
[0023]多路切换开关连接在处理器和N个电流传感器芯片之间。
[0024]可选的，功率变换电路包括：直流交流DCAC变换器和M个直流直流DCDC变换器；
[0025]M个DCDC变换器的输出端均连接DCAC变换器的输入端；M为大于等于1的整数；
[0026]每个DCDC变换器的输入端连接对应的光伏组串；
[0027]受控电源包括：M个输出端；受控电源的输出端与DCDC变换器一一对应；
[0028]电弧检测电路还包括：多路切换开关；
[0029]多路切换开关连接在处理器和电流传感器芯片之间。
[0030]可选的，电流传感器芯片包括霍尔电流传感器芯片。
[0031]本申请第二方面提供一种电弧检测设备，包括：受控电源和电弧检测电路；电弧检测电路包括：电流传感器芯片和处理器；
[0032]电流传感器芯片的原边串联在功率变换电路输入端的线缆上；
[0033]受控电源，用于模拟功率变换电路输入端的线缆上存在电弧时的电流，输出给电流传感器芯片的原边；
[0034]电流传感器芯片，用于感应原边上线缆存在电弧时的电流，输出电弧检测信号给处理器；
[0035]处理器，用于根据电弧检测信号判断电弧检测电路是否正常。
[0036]可选的，电弧检测电路还包括：选频电路；
[0037]选频电路，用于根据电弧检测信号，获得频率高于第一预设频率的第一电流信号；
[0038]处理器，具体用于根据第一电流信号，判断电弧检测电路是否正常。
[0039]可选的，电弧检测电路，还用于检测直流电流；
[0040]选频电路，还用于根据电弧检测信号，获得频率低于第二预设频率的第二电流信号；第二预设频率小于等于第一预设频率；
[0041]处理器，还用于根据第二电流信号，判断直流电流检测是否正常。
[0042]本申请第三方面提供一种电弧检测设备的自检方法，电弧检测设备包括：受控电源和电弧检测电路；电弧检测电路包括：电流传感器芯片；
[0043]电流传感器芯片的原边串联在功率变换电路输入端的线缆上；
[0044]方法包括：
[0045]控制受控电源模拟功率变换电路输入端的线缆上存在电弧时的电流，输出给电流传感器芯片的原边；
[0046]获得电流传感器芯片输出的电弧检测信号；
[0047]根据电弧检测信号判断电弧检测电路是否正常。
[0048]可选的，根据电弧检测信号判断电弧检测电路是否正常，具体包括：
[0049]根据电弧检测信号，获得频率高于第一预设频率的第一电流信号；
[0050]根据第一电流信号，判断电弧检测电路是否正常。
[0051]可选的，还包括：
[0052]根据电弧检测信号，获得频率低于第二预设频率的第二电流信号；第二预设频率小于等于第一预设频率；
[0053]根据第二电流信号，判断直流电流检测是否正常。
[0054]由此可见，本申请具有如下有益效果：
[0055]本申请提供的光伏系统，包括：受控电源、电弧检测电路和功率变换电路；电弧检测电路包括：电流传感器芯片和处理器；电流传感器芯片的原边串联在线缆上，线缆用于连接光伏组串和功率变换电路；光伏系统的直流母线为受控电源提供电源，使受控电源能够输出足够大的电流信号，符合光伏组串工作时的电流；受控电源，用于模拟光伏组串存在电弧时的电流输出给电流传感器芯片的原边，控制电流传感器芯片正常工作的同时，提供存在电弧时的电流以进行自检；电流传感器芯片，用于感应光伏组串存在电弧时的电流，输出电弧检测信号给处理器；处理器，用于根据电弧检测信号判断电弧检测电路是否正常。本申请提供的光伏系统，采用电流传感器芯片实现直流电弧检测，芯片型的传感器体积小，使用方便；受控电源模拟光伏组串存在电弧时的电流，无需额外增加电阻等元器件，简单且直观地实现了电弧检测电路的自检，提高了光伏系统的安全性。
附图说明
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏系统，其特征在于，包括：受控电源、电弧检测电路和功率变换电路；所述电弧检测电路包括：电流传感器芯片和处理器；所述电流传感器芯片的原边串联在线缆上，所述线缆用于连接光伏组串和功率变换电路；所述受控电源，用于模拟所述光伏组串存在电弧时的电流输出给所述电流传感器芯片的原边；所述电流传感器芯片，用于感应所述光伏组串存在电弧时的电流，输出电弧检测信号给所述处理器；所述处理器，用于根据所述电弧检测信号判断所述电弧检测电路是否正常。2.根据权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，所述受控电源，具体由所述光伏系统的直流母线供电。3.根据权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，所述电弧检测电路还包括：选频电路；所述选频电路，用于根据所述电弧检测信号，获得频率高于第一预设频率的第一电流信号；所述处理器，具体用于根据所述第一电流信号，判断所述电弧检测电路是否正常。4.根据权利要求3所述的光伏系统，其特征在于，所述电弧检测电路，还用于检测直流电流；所述选频电路，还用于根据所述电弧检测信号，获得频率低于第二预设频率的第二电流信号；所述第二预设频率小于等于所述第一预设频率；所述处理器，还用于根据所述第二电流信号，判断直流电流检测是否正常。5.根据权利要求3所述的光伏系统，其特征在于，所述处理器，具体用于当所述第一电流信号的幅值在第一预设范围时，判断所述电弧检测电路正常。6.根据权利要求3所述的光伏系统，其特征在于，所述处理器，具体用于当所述第一电流信号的幅值在第一预设范围，且所述第一电流信号的频率在频率预设范围时，判断所述电弧检测电路正常。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的光伏系统，其特征在于，N个所述光伏组串并联在所述功率变换电路的输入端；所述N为大于等于1的整数；所述电流传感器芯片包括：N个所述电流传感器芯片；所述电流传感器芯片与所述光伏组串一一对应；所述电弧检测电路还包括：多路切换开关；所述多路切换开关连接在所述处理器和所述N个电流传感器芯片之间。8.根据权利要求1
‑
6任一项所述的光伏系统，其特征在于，所述功率变换电路包括：直流交流DCAC变换器和M个直流直流DCDC变换器；所述M个DCDC变换器的输出端均连接所述DCAC变换器的输入端；所述M为大于等于1的整数；每个所述DCDC变换器的输入端连接对应的所述光伏组串；所述受控电源包括：M个输出端；所述受控电源的输出端与所述D...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯鹏，涂瑞，朱万平，程林，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：