[发明专利]一种光伏防火控制器

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种光伏防火控制器，属于光伏用设备技术领域。

背景技术

随着光伏产业发展的趋势及政府政策导向，光伏建筑一体化被视为拯救国内光伏行业的有效途径之一，相应的建筑节能目标也被国家列入十二五计划之中，光伏建筑一体化正进入高速发展阶段。然而，在大力推动节能与建筑相结合的同时，光伏系统的防火一直是行业内隐而不谈的问题。

与在开阔地建设的光伏电站不同的是，当光伏产品被广泛的运用到建筑中，人民的生命及财产安全及消防人员的安全将是一个不容忽视的问题。

本项目提出的BIPV项目的防火产品及系统集成的研究主要关注在光伏电站直流侧的防火监控，预防及直流侧的电源切断方式，这些产品的研发与集成具有创新意义，在光伏系统上的应用也属首次。

近几年来，针对此隐患的研究也越来越多，例如UL实验室于2011年6月份左右出具的光伏消防实验报告，更突出了此项研究的重要性。更多的媒体评论出现在各种网站及报端，然而目前，国内外对于光伏的消防并没有可靠的产品，所以在新产品上市前，在光伏建筑火灾发生并引起重视前，针对此系统的研发将具有开创性的意义。

光伏与建筑一体化，即：“BIPV”，是太阳能光伏发电的重要方法之一，其主要是并网发电。为了和电网电压一致和提高系统效率、降低制造成本，通常是将多块电压等级为24或者36V的太阳电池组件串联，因此光伏直流系统的电压比较高，工作可以达到600伏左右，如果开路电压可能达到800V以上。和建筑物紧密结合以后会产生许多安全问题：

1）：消防安全没有办法解决。当建筑物发生火灾以后，由于建筑物有600V的带电体，同时这个带电体只要有光照就存在，致使消防队无法施救。

2）：如果太阳电池组件发生漏电，可能造成建筑物带电，造成人身电压会事故，即使漏电保护器动作，光伏方阵仍然带电，无法对触电者施救。

3）：目前的技术是当发现太阳电池组件发生漏电故障时，自动断开逆变器的直流输入，但是这时候光伏方阵电压会突然升高，会造成更大的事故。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题与不足，本发明提供一种光伏防火控制器，主要用于和光伏防火断路器（或光伏防火遮阳装置）配套使用，光伏防火断路器（或光伏防火遮阳装置）安装于光伏方阵里面，而光伏防火控制器可以安装于室内的配电室或监控室内。当发生火灾危险时，管理人员可以在离火灾现场远的、安全的配电室或者监控室操作光伏防火断路器，集中停止光伏方阵发电，使消防人员能够安全进入火灾现场进行灭火工作，从而迅速的控制火灾险情，减少人身及财产损失。

技术方案：一种光伏防火控制器，包括主控制器、显示器、输入装置、通信装置和电源；当发生火灾危险时，用户通过输入装置输入光伏防火断路器的编码，并启动断路命令；所述输入装置将光伏防火断路器的编码和断路命令发送给主控制器；所述主控制器根据接收到的光伏防火断路器的编码和断路命令，对光伏防火断路器的编码和断路命令进行数据分析处理后，通过通信装置向相应的光伏防火断路器的控制端发出断路命令，从而使光伏方阵停止发电，主控制器并将向光伏防火断路器的控制端发出的断路命令通过显示器输出；

当险情解除后，在通过输入设备输入光伏防火断路器的编码和解除断路命令；所述输入设备将光伏防火断路器的编码和解除断路命令发送给主控制器；所述主控制器根据接收到的光伏防火断路器的编码和解除断路命令，进行数据分析处理后，通过通信装置向相应的光伏防火断路器的控制端发出解除断路命令，使光伏方阵恢复发电，主控制器并将向光伏防火断路器的控制端发出的解除断路命令通过显示器输出。

所述主控制器为ST的STM8S207R6T6处理器，其数据处理速率20MIPS，容量为128KFlash和6KRAM，通路数52I/O。

所述显示器为LCD1602。

所述输入装置为4*4的矩阵键盘。

所述通信装置使用Modbus-RTU通讯协议，主控制器与光伏防火断路器之间有两种通讯方式，一是常用的RS485两线制接口，另一个是以太网扩展接口，用于在需要控制数量较多的光伏防火断路器时使用。

所述电源为9V干电池组，为主控制器供电；所述主控制器的芯片、显示器、输入设备及485电路的电源通过LM2576降压得到，以太网电源通过LM1117降压得到。