逆變器保護電路的製作方法
2023-06-25 13:55:01
專利名稱：逆變器保護電路的製作方法
技術領域：
本發明中涉及了一種逆變器保護電路。
背景技術：
目前，大功率逆變器產品直流端多採用多路進線方式。在實際安裝過程中，易產生直流進線相互接錯或單路接反的情況。在這種情況下，貿然開機會對設備和光伏電池造成損壞。為了防止由錯誤接線而導致的意外，過去多以接線時用儀表人工手動檢測進線電壓的方式來判斷接線正誤。也有採用對直流進線電壓進行檢測的方法，在接線後開機前先對各路電壓分別進行隔離採樣模數轉換，再由主控系統判斷其接線正誤。
人工手動檢測極為不方便，且有安全問題。同時，為了提供人工測試點，設備結構設計時需考慮裸露或引出進線端，不僅給結構設計造成麻煩，且可能降低設備的可靠性和安全性。對於增加模擬電壓採樣電路的方法，不易解決如下問題。以兩路進線接錯為例，如圖Ia所示，PVl PV2分別表示光伏電池板模組，VI、V2為進線端電壓，未開機之前斷路器處於斷開狀態。正常情況下，測量V1、V2可得PV1、PV2的開路電壓，且PV1、PV2開路電壓基本相同。在設備安裝過程中極易產生圖Ib錯誤接線形式。要檢測V1，V2的電壓，採樣電路的輸入迴路必須接在VI、V2的兩端，於是會有迴路產生，在採樣電路相似的情況下，VI、V2測得的電壓值會接近於正常電壓，誤判接線正確。如果採用分時對每路依次採樣的方法，則需要增加較多的斷路器等控制元件(每一路至少需要一個單獨的斷路器控制電路)，增加了系統複雜度，不僅可靠性不容易得到保證，也增加了成本。
發明內容
本發明提供了一種逆變器保護電路，在每個進線端的斷路器前端接入此種電路，即可通過每個檢測電路直接或間接輸出的模擬量或邏輯量判斷進線端的接線正確與否。本發明公開了一種逆變器保護電路，它包括多路分別與逆變器的輸入端相連的進線電壓，在每路進線電壓的正負端之間設置有一非線性電壓檢測電路，所述非線性電壓檢測電路包括相互並聯的第一路以及第二路，所述第一路上設置有相互串聯的齊納二極體、指示裝置以及一導通方向與齊納二極體擊穿方向相反的反向二極體，所述第二路上設置有芳路電阻。優選地，多路進線電壓的輸出端上設置有一斷路器，該斷路器具有與所述多路進線電壓的任一路相對應的一路控制開關。優選地，所述第一路上還設置有限流電阻。優選地，所述指示裝置為由電流控制的指示電路。優選地，所述電流控制的指示電路可包括LED燈、光耦隔離輸出或電磁裝置隔離輸出中的一種或幾種。本發明採用以上結構，如有X路接錯，則會形成圖3所示的迴路。此時，所有的電壓檢測電路處於串聯狀態，由於不同的參數設計，它們的電壓檢測輸入等效阻抗會由於相互之間的區別而發生非線性的變化，產生較大差異，導致每個檢測電路兩端的電壓產生較大差異，使得最終輸出信號不同，通過分析輸出信號，即可很容易的判斷接線錯誤。同時，也可以確定出錯點。
附圖Ia為正常情況下的接線形式。附圖Ib為錯誤情況下的接線形式。附圖2為本發明結構及安裝位置示意圖(表示安裝在進線端斷路器或隔離開關之前)。 附圖3為本發明在某幾路(共X路)進線接錯狀態下與光伏電池板組成的等效電路結構示意圖。附圖4為本發明中非線性電壓檢測電路的一種結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。本發明的第一實施例，一種逆變器保護電路，它包括多路分別與逆變器的輸入端相連的進線電壓，在每路進線電壓的正負端之間設置有一非線性電壓檢測電路，非線性電壓檢測電路包括相互並聯的第一路以及第二路，第一路上設置有相互串聯的齊納二極體Z、指示裝置以及一導通方向與齊納二極體Z擊穿方向相反的反向二極體D，第二路上設置有旁路電阻R2，旁路電阻在有些情況下可配置為無窮大，即R2位置直接斷開。指示裝置可以是各種由電流控制的指示電路，例如LED燈、光耦開關、電磁裝置隔離輸出等其他各種具有邏輯判斷功能或通過模擬量對逆變器的工作狀態進行判斷的元器件。本實施例中，指示裝置為串聯在齊納二極體Z與反向二極體D之間的LED燈。在正常狀態下，各路進線電壓相互隔離，各檢測電路之間沒有耦合，逆變器的正負端通過齊納二極體Z，並使得LED燈亮並給出正常的指示信號。當逆變器的正負端相互接反時，逆變器的正負端不能通過反向二極體D導通，使得LED燈熄滅並給出異常的指示信號。若此時，逆變器被貿然打開，反向二極體D對整個電路起到反向保護的作用。當逆變器的兩路或多路進線電壓的負負端或正正端相互接反時，如附圖3所示，進線電壓與分別設置在其上相互串聯。此時，所有的電壓檢測電路處於串聯狀態，由於不同的參數設計，它們的電壓檢測輸入等效阻抗會由於相互之間的區別而發生非線性的變化，產生較大差異，導致每個檢測電路兩端的電壓產生較大差異。當任一路非線性電壓檢測電路中兩側的電壓達不到齊納二極體Z的擊穿電壓時，齊納二極體Z的電阻就會變得無限大，以使得電流從旁路電阻R2中穿過，導致LED燈熄滅，指示裝置的輸出信號不同，通過分析輸出信號，即可很容易的判斷接線錯誤。同時，也可以確定出錯點。
本發明的第二實施例中，在多路進線電壓與所述逆變器之間即多路進線電壓的輸出端上設置有一斷路器，該斷路器具有與所述多路進線電壓的任一路相對應的一路控制開關。由於各個電路分別獨立，通過簡單的斷路器的控制開關即可控制使用或移除所有的電壓檢測電路，如一逆變器具有4路進線電壓就僅需要一個具有4路控制開關的斷路器控制逆變的分斷即可，這會大幅降低無用損耗。本發明的第三實施例中，限流電阻Rl串聯設置在第一電路中，起到限流分壓的作用。限流電阻Rl的阻值應小於旁路電阻R2的阻值。Rl與R2的值有適當差別，應根據實際要求如進線電壓等級，齊納二極體選擇等進行配置。本發明採用以上結構，具有以下優點
(I)成本較低，電路實現容易，電路本身可靠性高。 (2)判斷邏輯簡單，可以很容易判斷多路接線錯誤，同時能判斷出錯位置，方便施工人員修正。(3)可以根據實際需要改變電路輸出信號形式，具有很好的擴展性和移植性。以上對本發明的特定實施例結合圖示進行了說明，很明顯的在不離開本發明的範圍和精神的基礎上，可以對現有技術和工藝進行很多修改。在本發明的所屬技術領域中，只要掌握通常知識，就可以在本發明的技術要旨範圍內，進行多種多樣的變更。
權利要求
1.一種逆變器保護電路，其特徵在於它包括多路分別與逆變器的輸入端相連的進線電壓，在每路進線電壓的正負端之間設置有一非線性電壓檢測電路，所述非線性電壓檢測電路包括相互並聯的第一路以及第ニ路，所述第一路上設置有相互串聯的齊納ニ極管、指示裝置以及ー導通方向與齊納ニ極管擊穿方向相反的反向ニ極管，所述第二路上設置有旁路電阻。
2.根據權利要求I所述的逆變器保護電路，其特徵在於多路進線電壓的輸出端上設置有一斷路器，該斷路器具有與所述多路進線電壓的任一路相對應的一路控制開關。
3.根據權利要求I所述的逆變器保護電路，其特徵在於所述第一路上還設置有限流電阻。
4.根據權利要求I或3所述的逆變器保護電路，其特徵在於所述指示裝置為由電流控制的指示電路。
5.根據權利要求4所述的逆變器保護電路，其特徵在於所述電流控制的指示電路可包括LED燈、光耦隔離輸出或電磁裝置隔離輸出中的ー種或幾種。
全文摘要
本發明公開了一種逆變器保護電路，它包括多路分別與逆變器的輸入端相連的進線電壓，在每路進線電壓的正負端之間設置有一非線性電壓檢測電路，所述非線性電壓檢測電路包括相互並聯的第一路以及第二路，所述第一路上設置有相互串聯的齊納二極體、指示裝置以及一導通方向與齊納二極體擊穿方向相反的反向二極體，所述第二路上設置有旁路電阻。在多路進線電壓與所述逆變器之間設置有一斷路器，該斷路器具有與所述多路進線電壓的任一路相對應的一路控制開關。
文檔編號G01R31/02GK102798793SQ201210271918
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月2日 優先權日2012年8月2日
發明者施建, 吳國瑞, 孫耀傑 申請人:江蘇兆伏新能源有限公司