一种制造技术

本申请公开了一种

【技术实现步骤摘要】
一种PID防护电路、光伏系统及控制方法


[0001]本申请涉及光伏发电
，具体涉及一种
PID
防护电路
、
光伏系统及控制方法
。

技术介绍

[0002]光伏系统中包括光伏阵列和逆变器，光伏阵列中的电池板一般存在电势诱导衰减
(PID
，
Potential Induced Degradation)
效应，
PID
效应对光伏组件的直接危害是大量电荷聚集在电池片表面，使电池表面钝化效果加剧，从而导致电池片的填充因子
、
开路电压及短路电流降低，电池组件功率衰减
。
为了抑制
PID
效应，针对
P
型电池板和
N
型电池板等不同类型的电池板，通常做法是通过在逆变器内部或者外部设计单独的
PID
电源来直接或者间接抬升电池板负极对地电压或者降低电池板正极对地电压，一般
PID
电源连接在逆变器的直流侧
。
例如，针对
P
型电池板，需要抬升电池板负极对地电压，针对
N
型电池板，需要降低电池板正极对地电压
。
[0003]为了兼用
P
型电池板和
N
型电池板，目前一种
PID
电源包括二极管
、
限流电阻和四个开关，四个开关形成类似
H
桥连接，桥臂斜对角的两个开关的开关状态相同，针对
P
型电池板和
N
型电池板，开关的控制逻辑相反
。
[0004]但是，随着使用时间的加长，难以避免开关出现粘连或异常导通的情况，尤其异常导通时可能会造成
PID
电源短路，并且容易带来直流母线短路或电网反灌等逆变器重大失效事故
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供一种
PID
防护电路
、
光伏系统及控制方法，能够检测
PID
防护电路中的开关是否发生粘连故障
。
[0006]本申请提供一种
PID
防护电路，包括：第一开关
、
第二开关
、
第三开关
、
第四开关
、PID
电源
、
第一限流电阻
、
第二限流电阻和控制器；
[0007]PID
电源的正极通过串联的第一开关和二极管连接直流正母线和直流负母线，直流正母线和直流负母线通过串联的二极管和第三开关连接
PID
电源的负极；
[0008]PID
电源的正极通过串联的第二开关和第一限流电阻接地，
PID
电源的负极通过串联的第四开关和第二限流电阻接地；
[0009]控制器，用于先闭合一个接地开关，接地开关为第二开关或第四开关，通过与接地开关串联的限流电阻的电压
、
直流正母线对地电压或直流负母线对地电压中的至少一项，判断与接地开关连接的串联开关是否粘连，第二开关的串联开关为第一开关，第四开关的串联开关为第三开关；当与接地开关连接的串联开关未粘连时，再判断与串联开关斜对角的开关未粘连时，再控制接地开关的斜对角开关闭合
。
[0010]优选地，控制器，具体用于在
P
型电池板进行
PID
抑制时，控制第四开关闭合，通过与第四开关串联的第二限流电阻的电压
、
直流正母线对地电压或直流负母线对地电压中的
至少一项，判断与第四开关连接的第三开关是否粘连
。
[0011]优选地，控制器，具体用于当第三开关未粘连时，再控制
PID
电源输出预设电压，通过第一限流电阻的电压
、
第二限流电阻的电压
、
直流正母线对地电压或直流负母线对地电压中的至少一项，判断与第三开关斜对角的第二开关是否粘连；判断第二开关未粘连时，先关闭
PID
电源，再控制第四开关的斜对角开关第一开关闭合
。
[0012]优选地，控制器，具体用于在
N
型电池板进行
PID
抑制时，控制第二开关闭合，通过与第二开关串联的第一限流电阻的电压
、
直流正母线对地电压或直流负母线对地电压中的至少一项，判断与第二开关连接的第一开关是否粘连
。
[0013]优选地，控制器，具体用于当第一开关未粘连时，再控制
PID
电源输出预设电压，通过第一限流电阻的电压
、
第二限流电阻的电压
、
直流正母线对地电压或直流负母线对地电压中的至少一项，判断与第一开关斜对角的第四开关是否粘连；判断第四开关未粘连时，先关闭
PID
电源，再控制第二开关的斜对角开关第三开关闭合
。
[0014]优选地，还包括以下至少一种连接方式的分断装置；
[0015]分断装置连接在第一开关与直流正母线之间，分断装置连接在第三开关与直流正母线之间，分断装置连接在第一开关与直流负母线之间，分断装置连接在第三开关与直流负母线之间
。
[0016]优选地，
PID
电源的正极通过第一数量串联的二极管连接直流正母线，
PID
电源的正极通过第二数量串联的二极管连接直流负母线；第一数量小于第二数量；
[0017]PID
电源的负极通过第三数量串联的二极管连接直流正母线，
PID
电源的负极通过第四数量串联的二极管连接直流负母线；第三数量大于第四数量
。
[0018]本申请还提供一种光伏系统，包括以上介绍的
PID
防护电路，还包括：
DC/AC
电路；
[0019]DC/AC
电路的第一侧正极连接直流正母线，
DC/AC
电路的第一侧负极连接直流负母线；
[0020]直流正母线和直流负母线还用于连接光伏阵列
。
[0021]优选地，还包括：
DC/DC
电路；
[0022]DC/DC
电路的第一侧用于连接光伏阵列，
DC/DC
电路的第二侧正极连接直流正母线，
DC/DC
电路的第二侧负极连接直流负母线
。
[0023]本申请还提供一种光伏系统中
PID
防护电路的控制方法，
PID
防护电路包括：第一开关
、
第二开关
、
第三开关
、
第四开关
、PID
电源
、
第一限流电阻和第二限流电阻
、
控制器；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
PID
防护电路，其特征在于，包括：第一开关
、
第二开关
、
第三开关
、
第四开关
、PID
电源
、
第一限流电阻
、
第二限流电阻和控制器；所述
PID
电源的正极通过串联的所述第一开关和二极管连接直流正母线和直流负母线，所述直流正母线和所述直流负母线通过串联的二极管和所述第三开关连接所述
PID
电源的负极；所述
PID
电源的正极通过串联的所述第二开关和所述第一限流电阻接地，所述
PID
电源的负极通过串联的第四开关和所述第二限流电阻接地；所述控制器，用于先闭合一个接地开关，所述接地开关为第二开关或第四开关，通过与所述接地开关串联的限流电阻的电压
、
所述直流正母线对地电压或所述直流负母线对地电压中的至少一项，判断与所述接地开关连接的串联开关是否粘连，所述第二开关的串联开关为所述第一开关，所述第四开关的串联开关为所述第三开关；当与所述接地开关连接的串联开关未粘连时，再判断与所述串联开关斜对角的开关未粘连时，再控制所述接地开关的斜对角开关闭合
。2.
根据权利要求1所述的
PID
防护电路，其特征在于，所述控制器，具体用于在
P
型电池板进行
PID
抑制时，控制所述第四开关闭合，通过与所述第四开关串联的第二限流电阻的电压
、
所述直流正母线对地电压或所述直流负母线对地电压中的至少一项，判断与所述第四开关连接的所述第三开关是否粘连
。3.
根据权利要求2所述的
PID
防护电路，其特征在于，所述控制器，具体用于当所述第三开关未粘连时，再控制所述
PID
电源输出预设电压，通过所述第一限流电阻的电压
、
所述第二限流电阻的电压
、
所述直流正母线对地电压或所述直流负母线对地电压中的至少一项，判断与所述第三开关斜对角的所述第二开关是否粘连；判断所述第二开关未粘连时，先关闭所述
PID
电源，再控制所述第四开关的斜对角开关所述第一开关闭合
。4.
根据权利要求1所述的
PID
防护电路，其特征在于，所述控制器，具体用于在
N
型电池板进行
PID
抑制时，控制所述第二开关闭合，通过与所述第二开关串联的第一限流电阻的电压
、
所述直流正母线对地电压或所述直流负母线对地电压中的至少一项，判断与所述第二开关连接的所述第一开关是否粘连
。5.
根据权利要求4所述的
PID
防护电路，其特征在于，所述控制器，具体用于当所述第一开关未粘连时，再控制所述
PID
电源输出预设电压，通过所述第一限流电阻的电压
、
所述第二限流电阻的电压
、
所述直流正母线对地电压或所述直流负母线对地电压中的至少一项，判断与所述第一开关斜对角的所述第四开关是否粘连；判断所述第四开关未粘连时，先关闭所述
PID
电源，再控制所述第二开关的斜对角开关所述第三开关闭合
。6.
根据权利要求1‑5任一项所述的
PID
防护电路，其特征在于，还包括以下至少一种连接方式的分断装置；所述分断装置连接在所述第一开关与所述直流正母线之间，所述分断装置连接在所述第三开关与所述直流正母线之间，所述分断装置连接在所述第一开关与所述直流负母线之间，所述分断装置连接在所述第三开关与所述直流负母线之间
。7.
根据权利要求1的
PID
防护电路，其特征在于，所述
PID
电源的正极通过第一数量串联的二极管连接所述直流正母线，所述
PID
电源的正极通过第二数量串联的二极管连接所述直流负母线；所述第一数量小于所述第二数量；
所述
PID
电源的负极通过第三数量串联的二极管连接所述直流正母线，所述
PID
电源的负极通过第四数量串联的二极管连接所述直流负母线；所述第三数量大于所述第四数量
。8.
一种光伏系统，其特征在于，包括权利要求1‑5...

【专利技术属性】
技术研发人员：别伟，朱珂，叶国良，王攀，王跃，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：