并网光伏逆变器的工频全桥电路的保护电路和保护方法技术

本发明专利技术提供一种并网光伏逆变器的工频全桥电路的保护电路和保护方法，该保护电路包括与母线相连接的母线高压保护电路；其包括：母线高压钳制电路，连接于母线和地线之间，当母线电压高于某一阈值时导通对地并钳位；母线高压检测电路，与母线相连接，检测母线电压；保护控制电路，与母线高压检测电路、高频反激电路和工频全桥电路相连接，接收母线高压检测电路的检测结果，发出母线放电信号，和/或发出反激关断信号和/或全桥关断信号；母线放电电路，与母线高压检测电路和母线相连接，接收母线高压检测电路的检测结果，对母线进行放电。本发明专利技术避免了并网光伏逆变器的高频反激电路和工频全桥电路之间的母线能量聚集、电压过高造成全桥电路损伤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及并网逆变器保护
，具体来说，本专利技术涉及一种。
技术介绍
小功率并网光伏逆变器常用的拓扑为高频反激电路(简称反激电路或者反激) 加上工频全桥电路(简称全桥电路或者全桥)。高频反激电路将直流电转换为半正弦波， 而工频全桥电路将半正弦波对折形成正弦波，输入电网。全桥使用开关器件包括晶闸管、 M0SFET、或者混合的。反激电路和全桥间的连接为母线。母线上的电容很小，如果有能量聚集，就会迅速提高电压，产生瞬态高压，这时如果全桥开启，该能量会产生很大的电流通过全桥，造成损伤。造成母线上能量聚集的情况有多种。一种情况下，晶闸管由电流驱动开通，当电流不够时，晶闸管会错误关断，反激电路还是开通的，输出的能量会积聚在母线处。另外，当电网异常时，可能出现全桥开关管错误开通，电流由电网反灌进入母线，产生母线高压。因此，需要有保护电路和保护方法来避免母线能量聚集、电压过高造成全桥损伤的情况。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种，能够避免高频反激电路和工频全桥电路之间的母线能量聚集、电压过高造成全桥电路损伤。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种并网光伏逆变器的工频全桥电路的保护电路，所述工频全桥电路通过母线与高频反激电路相连接，所述高频反激电路将直流电转换为半正弦波，所述工频全桥电路将所述半正弦波对折形成正弦波，输入交流电网，所述保护电路包括母线高压保护电路，与所述高频反激电路和所述工频全桥电路之间的所述母线相连接；其中，所述母线高压保护电路包括母线高压钳制电路，连接于所述母线和地线之间，用于当母线电压高于某一阈值时导通对地并钳位，使所述母线电压不再上升；母线高压检测电路，与所述母线相连接，用于检测所述母线电压；保护控制电路，分别与所述母线高压检测电路、所述高频反激电路和所述工频全桥电路相连接，用于接收所述母线高压检测电路的检测结果，发出母线放电信号，和/或发出反激关断信号和/或全桥关断信号；以及母线放电电路，分别与所述母线高压检测电路和所述母线相连接，用于接收所述母线高压检测电路的所述检测结果，对所述母线进行放电。可选地，所述保护电路还包括死区母线放电电路，连接于所述母线和所述交流电网之间；其中，所述死区母线放电电路包括过零点检测电路，与所述交流电网相连接，用于检测交流电的过零点，获取所述工频全桥电路的死区起点；保护控制电路，与所述过零点检测电路相连接，用于接收所述死区起点并发出母线放电信号；以及母线放电电路，分别与所述保护控制电路和所述母线相连接，用于接收所述母线放电信号，对所述母线进行放电。可选地，所述母线高压保护电路和所述死区母线放电电路中的保护控制电路和母线放电电路是共用的。可选地，所述保护控制电路由集成电路芯片实现。可选地，所述集成电路芯片包括FPGA、DSP和ASIC。可选地，所述母线高压钳制电路包括压敏电阻，其一端与所述母线相连接；以及采样电阻，串联连接于所述压敏电阻的另一端和所述地线之间。可选地，所述采样电阻为所述母线高压钳制电路和所述母线高压检测电路共用。可选地，所述工频全桥电路由4个晶闸管或者4个MOSFET构成，或者由2个晶闸管与2个MOSFET混合构成。可选地，所述工频全桥电路为由上臂2个晶闸管、下臂2个MOSFET构成的混合全桥。为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种并网光伏逆变器的工频全桥电路的保护方法，所述工频全桥电路通过母线与高频反激电路相连接，所述高频反激电路将直流电转换为半正弦波，所述工频全桥电路将所述半正弦波对折形成正弦波，输入交流电网，所述保护方法包括母线高压保护方法，其包括步骤Sl 依次启动并运行所述高频反激电路和所述工频全桥电路；S2:母线高压检测电路检测并判断母线电压是否过高，若否，则继续运行，若是，则进入下述步骤S3 ；S3 母线高压钳制电路导通对地并对所述母线电压作钳位；S4 母线高压检测电路将检测结果发送给所述母线放电电路和/或所述保护控制电路；S5 所述母线放电电路对所述母线进行放电，和/或所述保护控制电路向所述高频反激电路发出反激关断信号和/或向所述工频全桥电路发出全桥关断信号；S6 等待所述高频反激电路和/或所述工频全桥电路关断，并稳定一段时间；以及S7 重新启动所述高频反激电路和所述工频全桥电路。可选地，所述保护方法还包括死区母线放电方法，其包括步骤SI 过零点检测电路检测所述交流电的过零点；SII 判断所述过零点是否为所述工频全桥电路的死区起点；SIII 所述保护控制电路接收所述死区起点并发出母线放电信号；SIV 所述母线放电电路开通，对所述母线进行放电直至死区完成；以及SV 重新启动所述高频反激电路和所述工频全桥电路。可选地，所述母线高压保护方法和所述死区母线放电方法是各自单独执行的，或者共同执行的。可选地，所述稳定时间为1 10秒钟。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点本专利技术能够避免并网光伏逆变器的高频反激电路和工频全桥电路之间的母线能量聚集、电压过高造成全桥电路损伤的情况。附图说明本专利技术的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中图1为现有技术/本专利技术中一种并网光伏逆变器的简单电路示意图2为本专利技术一个实施例的并网光伏逆变器的工频全桥电路的保护电路中母线高压保护电路的简单方框图3为本专利技术一个实施例的并网光伏逆变器的工频全桥电路的保护电路中死区母线放电电路的简单方框图4为本专利技术一个实施例的并网光伏逆变器的工频全桥电路的保护电路中综合了母线高压保护电路和死区母线放电电路的简单方框图5为本专利技术一个实施例的并网光伏逆变器的工频全桥电路的保护电路的母线高压钳制电路、母线高压检测电路和母线放电电路的电路示意图6为本专利技术一个实施例的并网光伏逆变器的工频全桥电路的保护方法中母线高压保护方法的简单流程图7为本专利技术一个实施例的并网光伏逆变器的工频全桥电路的保护方法中死区母线放电方法的简单流程图8为本专利技术一个实施例的并网光伏逆变器的工频全桥电路的保护电路中死区母线放电电路的简单工作波形示意图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本专利技术的保护范围。图1为现有技术/本专利技术中一种并网光伏逆变器的简单电路示意图。该并网光伏逆变器100可以包括解耦电容C、高频反激电路102和工频全桥电路104。工频全桥电路 104通过母线103与高频反激电路102相连接。高频反激电路102用于将直流电转换为半正弦波，而工频全桥电路104用于将半正弦波对折形成正弦波，输入交流电网。工频全桥电路104可以由4个相同器件构成，包括4个晶闸管或者4个M0SFET，或者可以由2个晶闸管与2个MOSFET混合构成。本图所示的实例中，工频全桥电路104即为由上臂2个晶闸管、下臂2个MOSFET构成的混合工频全桥电路104。并网光伏逆变器的工频全桥电路的保护电路的实施例图2为本专利技术一个实施例的并网光伏逆变器的工频全桥电路的保护电路中母线高压保护电路的简单方框图。如图2所示，该保护电路700可以包括母线高压保护电路 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗宇浩，吴国良，邓祥纯，
申请(专利权)人：浙江昱能光伏科技集成有限公司，
类型：发明
国别省市：