一种过流保护装置、光伏优化器及光伏系统制造方法及图纸

本申请提供一种过流保护装置、光伏优化器及光伏系统，该过流保护装置中感温模块的检测端设置于保护对象的预设范围内，以接收保护对象的热量传导，当保护对象出现过流导致感温模块接收的热量超过预设量时，会控制开关模块对流经保护对象的故障电流进行截断或旁路；即便保护对象失效、无法控制其通断，也能够避免故障电流继续流经保护对象，实现对其的过流保护，避免局部高温而引发整机起火，可靠性高。而且，对于恒流源及恒压源系统中处于任何位置的保护对象均适用。保护对象均适用。保护对象均适用。

【技术实现步骤摘要】
一种过流保护装置、光伏优化器及光伏系统


[0001]本申请涉及电力电子
，特别涉及一种过流保护装置、光伏优化器及光伏系统。

技术介绍

[0002]半导体功率器件，比如MOSFET(Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor Field
‑
Effect Transistor，金属
‑
氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、三极管等半导体功率器件，常常广泛应用于电力电子变换器产品的功率变换单元电路中，用于控制功率回路的通断，这类器件往往需要承受高压、大电流；由于这类器件工作在开关态(即导通态和截止态)，可以通过合理设计使其导通时不承压、截至时不承流，所以器件的导通损耗、开关损耗均可以始终保持在可控水平。
[0003]但是，当系统出现故障导致功率回路中的电流异常增长时，回路中阻抗较大的位置发热损耗较大，半导体功率器件容易出现热失控现象；为避免燃烧和爆炸事故的发生，现有技术中常通过增加电流传感器直接监测功率回路的电流，或者采用IGBT的退饱和监测法来间接监测功率回路的电流，并在功率回路的电流增加至保护值时，强制关闭一个或者多个半导体功率器件的驱动信号来达到遏制故障电流的目的。
[0004]然而，上述保护功能的有效性前提是故障回路中存在能够正常受控的半导体功率器件，也就是说上述方案只能在半导体功率器件还未失效前有效，若出现某些异常工况，例如半导体功率器件的驱动芯片失效导致其长通，或者半导体功率器件本身失效导致不能受控关断等等，此时半导体功率器件的状态不能有效控制，热失控现象仍有可能出现，整机起火的隐患仍然存在。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供一种过流保护装置、光伏优化器及光伏系统，即便半导体功率器件失效，也能够确保对其进行过流保护的实现。
[0006]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0007]本申请第一方面提供了一种过流保护装置，包括：感温模块和开关模块；其中，
[0008]所述感温模块的检测端设置于保护对象的预设范围内；
[0009]所述开关模块受控于所述感温模块；
[0010]所述感温模块用于接收所述保护对象的热量传导，并在所述保护对象出现过流导致所述感温模块接收的热量超过预设量时，控制所述开关模块对流经所述保护对象的故障电流进行截断或旁路。
[0011]可选的，所述开关模块与所述保护对象串联连接，以在所述感温模块接收的热量超过预设量时，对所述故障电流进行截断；或者，
[0012]所述开关模块与所述保护对象并联连接，以在所述感温模块接收的热量超过预设量时，对所述故障电流进行旁路。
[0013]可选的，所述感温模块包括：至少一个温致变形的导热体，其一端作为所述感温模块的一个检测端、用于接收相应所述保护对象的热量传导，其另一端用于控制所述开关模块动作；
[0014]所述开关模块包括：弹性导电结构，其一端连接所述开关模块的一个功率端子内侧，其另一端受控于所述感温模块、用于接触或离开所述开关模块的另一个功率端子内侧。
[0015]可选的，所述感温模块包括：至少一个温度检测单元、控制单元及供电单元；所述温度检测单元的检测端作为所述感温模块的一个检测端、用于接收相应所述保护对象的热量传导，所述温度检测单元的输出端与所述控制单元的输入端相连，所述控制单元的输出端与所述驱动电路的输入端相连，所述供电单元用于为所述温度检测单元和所述控制单元供电；
[0016]所述开关模块，包括：至少一个开关管及其驱动电路；所述开关管与相应所述保护对象串联或并联连接，所述开关管的控制端与其所述驱动电路的输出端相连。
[0017]可选的，所述感温模块设置于所述保护对象的壳体上。
[0018]本申请第二方面提供了一种光伏优化器，包括：主电路和至少一个如上述第一方面任一种所述的过流保护装置；
[0019]所述主电路为采用半导体功率器件的电子电路，且所述半导体功率器件作为所述过流保护装置的保护对象；
[0020]所述过流保护装置通过自身的功率端子，接入所述主电路的电源输入回路中，以在至少一个所述半导体功率器件出现热失控现象时，流通电源输入的电流，将相应所述半导体功率器件中的故障电流旁路掉。
[0021]可选的，所述主电路为Boost拓扑；
[0022]所述过流保护装置中感温模块的各检测端，分别用于接收所述Boost拓扑中开关管和二极管的热量传导；
[0023]所述过流保护装置的开关模块，与所述开关管并联连接。
[0024]可选的，所述主电路为Buck拓扑；
[0025]所述过流保护装置中感温模块的各检测端，分别用于接收所述Buck拓扑中开关管和二极管的热量传导；
[0026]所述过流保护装置的开关模块，与所述电源并联连接。
[0027]可选的，所述主电路为Buck
‑
Boost拓扑；
[0028]所述过流保护装置中感温模块的各检测端，分别用于接收所述Buck
‑
Boost拓扑中电源端开关管、电源端二极管、输出端开关管和输出端二极管的热量传导；所述过流保护装置的开关模块，分别与所述电源及所述输出端开关管并联链接；或者，
[0029]一个所述过流保护装置中，其感温模块的各检测端分别用于接收所述Buck
‑
Boost拓扑中电源端开关管和电源端二极管的热量传导，其开关模块与所述电源并联链接；另一个所述过流保护装置中，其感温模块的各检测端分别用于接收所述Buck
‑
Boost拓扑中输出端开关管和输出端二极管的热量传导，其开关模块与所述输出端开关管并联链接。
[0030]本申请第三专利技术提供了一种光伏系统，包括：光伏阵列和多个如上述第二方面任一种所述的光伏优化器；其中，
[0031]所述光伏阵列中的各光伏组件，分别通过相应的光伏优化器实现电能输出；
[0032]至少两个光伏优化器的输出端并联连接。
[0033]本申请提供的过流保护装置，其感温模块的检测端设置于保护对象的预设范围内，以接收保护对象的热量传导，当保护对象出现过流导致感温模块接收的热量超过预设量时，会控制开关模块对流经保护对象的故障电流进行截断或旁路；即便保护对象失效、无法控制其通断，也能够避免故障电流继续流经保护对象，实现对其的过流保护，避免局部高温而引发整机起火。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0035]图1为本申请实施例提供的过流保护装置的结构示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过流保护装置，其特征在于，包括：感温模块和开关模块；其中，所述感温模块的检测端设置于保护对象的预设范围内；所述开关模块受控于所述感温模块；所述感温模块用于接收所述保护对象的热量传导，并在所述保护对象出现过流导致所述感温模块接收的热量超过预设量时，控制所述开关模块对流经所述保护对象的故障电流进行截断或旁路。2.根据权利要求1所述的过流保护装置，其特征在于，所述开关模块与所述保护对象串联连接，以在所述感温模块接收的热量超过预设量时，对所述故障电流进行截断；或者，所述开关模块与所述保护对象并联连接，以在所述感温模块接收的热量超过预设量时，对所述故障电流进行旁路。3.根据权利要求2所述的过流保护装置，其特征在于，所述感温模块包括：至少一个温致变形的导热体，其一端作为所述感温模块的一个检测端、用于接收相应所述保护对象的热量传导，其另一端用于控制所述开关模块动作；所述开关模块包括：弹性导电结构，其一端连接所述开关模块的一个功率端子内侧，其另一端受控于所述感温模块、用于接触或离开所述开关模块的另一个功率端子内侧。4.根据权利要求2所述的过流保护装置，其特征在于，所述感温模块包括：至少一个温度检测单元、控制单元及供电单元；所述温度检测单元的检测端作为所述感温模块的一个检测端、用于接收相应所述保护对象的热量传导，所述温度检测单元的输出端与所述控制单元的输入端相连，所述控制单元的输出端与所述驱动电路的输入端相连，所述供电单元用于为所述温度检测单元和所述控制单元供电；所述开关模块，包括：至少一个开关管及其驱动电路；所述开关管与相应所述保护对象串联或并联连接，所述开关管的控制端与其所述驱动电路的输出端相连。5.根据权利要求1至4任一项所述的过流保护装置，其特征在于，所述感温模块设置于所述保护对象的壳体上。6.一种光伏优化器，其特征在于，包括：主电路和至少一个如权利要求1至5任一项所述的过流保护装置；所述主电路为采用半导体功率器件的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，俞雁飞，高桪，
申请(专利权)人：阳光电源上海有限公司，
类型：发明
国别省市：