一種集散式匯流箱、逆變器、光伏逆變電路的製作方法

2023-05-21 03:54:26 2

本實用新型涉及一種集散式匯流箱、連接所述集散式匯流箱的逆變器、具有所述集散式匯流箱和所述逆變器的光伏逆變電路，尤其涉及一種輸出受反接保護的集散式匯流箱、能對集散式匯流箱提供輸出反接保護的逆變器、具有所述集散式匯流箱和所述逆變器的光伏逆變電路。

背景技術：

集散式匯流箱輸出母線反接時，逆變器的直流支撐電容瞬間放電，短路能量極高。現有的方案是依靠直流斷路器的過流保護脫扣或者在匯流箱輸出與逆變器輸入串入快速熔斷器，還有採用能控制直流斷路器脫扣保護的控制系統，所述控制系統檢測母線電流，當母線電流超過上限值則控制直流斷路器脫扣保護。

現有方案中斷路器過流保護脫扣反應速度較慢、熔斷器保護同樣也有這個缺點，極短的時間內難以做到有效保護集散式匯流箱內的BOOST電路即升壓電路，同時BOOST電路的功率器件需要留出較大裕量。因此，傳統的集散式匯流箱不但存在熔斷器難選型、斷路器脫扣時間較長的技術問題，還存在升壓電路的功率器件需留出較大的裕量，因而電路體積較大的技術問題。

技術實現要素：

針對上述技術缺陷，本實用新型提供一種輸出受反接保護的集散式匯流箱、能對集散式匯流箱提供輸出反接保護的逆變器、具有所述集散式匯流箱和所述逆變器的光伏逆變電路，當集散式匯流箱的輸出與逆變器的直流母線反接時，能有效保護集散式匯流箱內的BOOST電路即升壓電路，而且BOOST電路的功率器件無需留出較大的裕量。

本實用新型的解決方案是：一種集散式匯流箱，其包括並聯連接的多個集散式匯流電路，每個集散式匯流電路具有連接電源正極與負極的兩個輸入端PV+、PV-；所述集散式匯流電路包括二極體D1、直流斷路器K1、升壓電路、二極體D2、熔絲K2；兩個輸入端PV+、PV-分別連接相應升壓電路的兩端並通過直流斷路器K1分別連接一個逆變器的正輸入端和負輸入端，其中，輸入端PV+在連接相應升壓電路之後，連接二極體D1的陽極，通過二極體D1的陰極連接直流斷路器K1；二極體D2的陰極連接二極體D1的陰極，二極體D2的陽極連接輸入端PV-，且二極體D2的壓降低於相應升壓電路反接時的通路壓降；熔絲K2串聯在相應升壓電路反接時的通路中。

作為上述方案的進一步改進，所述集散式匯流箱還包括控制系統，所述控制系統檢測到二極體D2有正向電流通過時將相應直流斷路器K1脫扣。

本實用新型還提供另一種集散式匯流箱，其包括控制系統、並聯連接的多個集散式匯流電路，每個集散式匯流電路具有連接電源正極與負極的兩個輸入端PV+、PV-；所述集散式匯流電路包括二極體D1、直流斷路器K1、升壓電路、二極體D2；兩個輸入端PV+、PV-分別連接相應升壓電路的兩端並通過直流斷路器K1分別連接一個逆變器的正輸入端和負輸入端，其中，輸入端PV+在連接相應升壓電路之後，連接二極體D1的陽極，通過二極體D1的陰極連接直流斷路器K1；二極體D2的陰極連接二極體D1的陰極，二極體D2的陽極連接輸入端PV-，且二極體D2的壓降低於相應升壓電路反接時的通路壓降；所述控制系統檢測到二極體D2有正向電流通過時將相應直流斷路器K1脫扣。

作為上述方案的進一步改進，所述集散式匯流電路還包括電阻R1，電阻R1串聯在輸入端PV+上。

本實用新型還提供一種逆變器，其能對集散式匯流箱的提供輸出反接保護；所述集散式匯流箱包括並聯連接的多個集散式匯流電路，每個集散式匯流電路具有連接電源正極與負極的兩個輸入端PV+、PV-；所述集散式匯流電路包括二極體D1、直流斷路器K1、升壓電路；兩個輸入端PV+、PV-分別連接相應升壓電路的兩端並通過直流斷路器K1分別連接所述逆變器的正輸入端和負輸入端，其中，輸入端PV+在連接相應升壓電路之後，連接二極體D1的陽極，通過二極體D1的陰極連接直流斷路器K1；所述逆變器配置有二極體D2、熔絲K2；二極體D2的陰極連接二極體D1的陰極，二極體D2的陽極連接輸入端PV-，且二極體D2的壓降低於相應升壓電路反接時的通路壓降；熔絲K2串聯在相應升壓電路反接時的通路中。

作為上述方案的進一步改進，所述逆變器還配置控制系統，所述控制系統檢測到二極體D2有正向電流通過時將相應直流斷路器K1脫扣。

本實用新型還提供另一種逆變器，其能對集散式匯流箱的提供輸出反接保護；所述集散式匯流箱具有連接電源正極與負極的兩個輸入端PV+、PV-；所述集散式匯流箱包括並聯連接的多個集散式匯流電路，每個集散式匯流電路包括二極體D1、直流斷路器K1、升壓電路；兩個輸入端PV+、PV-分別連接每個升壓電路的兩端並通過直流斷路器K1分別連接所述逆變器的正輸入端和負輸入端，其中，輸入端PV+在連接相應升壓電路之後，連接二極體D1的陽極，通過二極體D1的陰極連接直流斷路器K1；所述逆變器配置有二極體D2、控制系統；二極體D2的陰極連接二極體D1的陰極，二極體D2的陽極連接輸入端PV-，且二極體D2的壓降低於相應升壓電路反接時的通路壓降；所述控制系統檢測到二極體D2有正向電流通過時將相應直流斷路器K1脫扣。

本實用新型還提供一種光伏逆變電路，其包括集散式匯流箱、逆變器；所述集散式匯流箱包括並聯連接的多個集散式匯流電路，每個集散式匯流電路具有連接電源正極與負極的兩個輸入端PV+、PV-；所述集散式匯流電路包括二極體D1、直流斷路器K1、升壓電路、二極體D2、熔絲K2；兩個輸入端PV+、PV-分別連接每個升壓電路的兩端並通過直流斷路器K1分別連接所述逆變器的正輸入端和負輸入端，其中，輸入端PV+在連接相應升壓電路之後，連接二極體D1的陽極，通過二極體D1的陰極連接直流斷路器K1；二極體D2的陰極連接二極體D1的陰極，二極體D2的陽極連接輸入端PV-，且二極體D2的壓降低於相應升壓電路反接時的通路壓降；熔絲K2串聯在相應升壓電路反接時的通路中。

作為上述方案的進一步改進，所述光伏逆變電路還包括控制系統，所述控制系統檢測到二極體D2有正向電流通過時將相應直流斷路器K1脫扣。

本實用新型還提供另一種光伏逆變電路，其包括集散式匯流箱、逆變器；所述集散式匯流箱包括控制系統、並聯連接的多個集散式匯流電路，每個集散式匯流電路具有連接電源正極與負極的兩個輸入端PV+、PV-；所述集散式匯流電路包括二極體D1、直流斷路器K1、升壓電路、二極體D2；兩個輸入端PV+、PV-分別連接相應升壓電路的兩端並通過直流斷路器K1分別連接所述逆變器的正輸入端和負輸入端，其中，輸入端PV+在連接相應升壓電路之後，連接二極體D1的陽極，通過二極體D1的陰極連接直流斷路器K1；二極體D2的陰極連接二極體D1的陰極，二極體D2的陽極連接輸入端PV-，且二極體D2的壓降低於相應升壓電路反接時的通路壓降；所述控制系統檢測到二極體D2有正向電流通過時將相應直流斷路器K1脫扣。

本實用新型通過設計二極體D2，使在直流母線反接時，逆變器的直流支撐電容通過二極體D2放電，由於二極體D2的壓降相對於BOOST電路反接時的通路壓降要低，能量從二極體D2流過，匯流箱內的控制系統在檢測到二極體D2有正向電流流過時，就可受到觸發因而控制直流斷路器K1脫扣，能夠有效保護直流母線反接時對BOOST電路的傷害。因此，本實用新型採用BOOST電路的輸出反並聯二極體進行反接保護，短路電流不經過BOOST電路，不但不影響BOOST電路結構，能有效保護BOOST電路，而且BOOST電路功率器件無需留出較大裕量。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例1的輸出受反接保護的集散式匯流箱的電路圖。

圖2為圖1中集散式匯流箱輸出反接時的電路圖。

圖3為本實用新型實施例2的輸出受反接保護的集散式匯流箱的電路圖。

圖4為圖3中集散式匯流箱輸出反接時的電路圖。

圖5為本實用新型實施例3的輸出受反接保護的集散式匯流箱的電路圖。

圖6為圖5中集散式匯流箱輸出反接時的電路圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

本實用新型介紹了一種光伏逆變電路，其包括集散式匯流箱、逆變器。採用本實用新型的設計思路，可將集散式匯流箱設計成輸出受反接保護的集散式匯流箱，或者可將逆變器設計成能對集散式匯流箱的提供輸出反接保護的逆變器。

實施例1

請一併參閱圖1及圖2，集散式匯流箱包括並聯連接的多個集散式匯流電路，每個集散式匯流電路具有連接電源正極與負極的兩個輸入端PV+、PV-。當將集散式匯流箱設計成輸出受反接保護的集散式匯流箱時，集散式匯流箱的每個集散式匯流電路可包括電阻R1、二極體D1、直流斷路器K1、升壓電路U1、二極體D2、熔絲K2。

兩個輸入端PV+、PV-分別連接相應升壓電路U1的兩端並通過直流斷路器K1分別連接一個逆變器的正輸入端和負輸入端，其中，輸入端PV+在連接相應升壓電路U1之後，連接二極體D1的陽極，通過二極體D1的陰極連接直流斷路器K1。二極體D2的陰極連接二極體D1的陰極，二極體D2的陽極連接輸入端PV-，且二極體D2的壓降低於相應升壓電路U1反接時的通路壓降。熔絲K2串聯在相應升壓電路U1反接時的通路中。

二極體D2的壓降低於相應升壓電路U1反接時的通路壓降，因此，二極體D2選型時壓降要低，電流大於額定輸入電流。在直流母線反接時，逆變器的直流支撐電容通過此二極體D2放電，由於單個二極體D2壓降相對於BOOST電路反接時的通路壓降要低，能量從該二極體D2流過。二極體D2有正向電流流過時，熔絲K2斷開，能夠有效保護直流母線反接時對BOOST電路的傷害。

當將逆變器設計成能對集散式匯流箱的提供輸出反接保護的逆變器時，所述集散式匯流箱的每個集散式匯流電路可包括二極體D1、直流斷路器K1、升壓電路U1。兩個輸入端PV+、PV-分別連接相應升壓電路U1的兩端並通過直流斷路器K1分別連接所述逆變器的正輸入端和負輸入端，其中，輸入端PV+在連接相應升壓電路U1之後，連接二極體D1的陽極，通過二極體D1的陰極連接直流斷路器K1。

而所述逆變器配置有二極體D2、熔絲K2。二極體D2的陰極連接二極體D1的陰極，二極體D2的陽極連接輸入端PV-，且二極體D2的壓降低於相應升壓電路U1反接時的通路壓降。熔絲K2串聯在相應升壓電路U1反接時的通路中。

實施例1的集散式匯流箱或逆變器擇一設計即可達到相同的有益效果。

實施例2

請一併參閱圖3及圖4，實施例2與實施例1的區別在於，在實施例1集散式匯流箱的基礎上增設控制系統。

當將集散式匯流箱設計成輸出受反接保護的集散式匯流箱時，集散式匯流箱還可包括能控制直流斷路器K1脫扣的控制系統。所述控制系統檢測到二極體D2有正向電流通過時控制相應直流斷路器K1脫扣，即所述控制系統檢測到二極體D2有正向電流通過時立即將受觸發因而控制相應直流斷路器K1脫扣。當然，傳統的集散式匯流箱本身就包括控制系統，一般控制系統是檢測母線上的電流是否超過預定電流，如果超過才會控制相應直流斷路器K1脫扣。而在本實施例中，只要二極體D2有正向電流通過，所述控制系統就會將相應直流斷路器K1脫扣，響應速度大大提高，而且準確性非常高。

同理，當將逆變器設計成能對集散式匯流箱的提供輸出反接保護的逆變器時，所述逆變器也可配置能控制直流斷路器K1脫扣的控制系統，所述控制系統檢測到二極體D2有正向電流通過時將相應直流斷路器K1脫扣。

實施例3

請參閱圖5及圖6，集散式匯流箱包括控制系統、並聯連接的多個集散式匯流電路，每個集散式匯流電路具有連接電源正極與負極的兩個輸入端PV+、PV-。當將集散式匯流箱設計成輸出受反接保護的集散式匯流箱時，集散式匯流箱的每個集散式匯流電路可包括電阻R1、二極體D1、直流斷路器K1、升壓電路U1、二極體D2。兩個輸入端PV+、PV-分別連接相應升壓電路U1的兩端並通過直流斷路器K1分別連接一個逆變器的正輸入端和負輸入端，其中，輸入端PV+在連接相應升壓電路U1之後，連接二極體D1的陽極，通過二極體D1的陰極連接直流斷路器K1。二極體D2的陰極連接二極體D1的陰極，二極體D2的陽極連接輸入端PV-，且二極體D2的壓降低於相應升壓電路U1反接時的通路壓降。控制系統能控制直流斷路器K1脫扣，控制系統檢測到二極體D2有正向電流通過時將相應直流斷路器K1脫扣。

當然，傳統的集散式匯流箱本身就包括控制系統，一般控制系統是檢測母線上的電流是否超過預定電流，如果超過才會控制直流斷路器K1脫扣。而在本實施例中，只要二極體D2有正向電流通過，所述控制系統就將相應直流斷路器K1脫扣，響應速度大大提高，而且準確性非常高。

同理，當將逆變器設計成能對集散式匯流箱的提供輸出反接保護的逆變器時，所述集散式匯流箱的每個集散式匯流電路可包括二極體D1、直流斷路器K1、升壓電路。兩個輸入端PV+、PV-分別連接相應升壓電路U1的兩端並通過直流斷路器K1分別連接所述逆變器的正輸入端和負輸入端，其中，輸入端PV+在連接相應升壓電路U1之後，連接二極體D1的陽極，通過二極體D1的陰極連接直流斷路器K1。所述逆變器可配置有二極體D2、能控制直流斷路器K1脫扣的控制系統。二極體D2的陰極連接二極體D1的陰極，二極體D2的陽極連接輸入端PV-，且二極體D2的壓降低於相應升壓電路U1反接時的通路壓降。所述控制系統檢測到二極體D2有正向電流通過時將相應直流斷路器K1脫扣。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。