[发明专利]一种太阳能电池阵列开路过压保护的方法及装置、逆变器

说明书

一种太阳能电池阵列开路过压保护的方法及装置、逆变器，该方法包括逆变器检测PV电池板的开路电压、升压电路的电感电流和母线电容的电压，在PV电池板的开路电压上升到第一电压阈值时，控制升压电路的电感电流位于第一电流阈值和第二电流阈值之间，以使PV电池板的开路电压降低，在PV电池板的开路电压降至为第二电压阈值时，控制PV电池板短路，并通过与母线电容连接的负载降低所述母线电容的电压，在母线电容的电压低于第三电压阈值时启动。逆变器通过控制升压电路的电感电流位于第一电流阈值和第二电流阈值之间，可以使得PV电池板的开路电压降低，从而实现了PV电池板的开路电压过高时，保护逆变器不被损坏的启动。

技术领域

本发明涉及太阳能发电技术领域，特别涉及一种太阳能电池阵列开路过压保护的方法及装置、逆变器。

背景技术

太阳能(英文：photo-voltaic，PV)电池板是把太阳的光能转化为电能，由于具有不受资源分布地域的限制，可在用电处就近发电、获取能源花费的时间短和能源质量高等优点而广泛应用。

逆变器，又称太阳能逆变器，是采用PV电池板供电的逆变器，其主要功能是将PV电池板发出的直流电逆变成交流电，并馈入电网。PV电池板通过给母线(BUS)电容充电的形式给逆变器供电，而母线(BUS)电容两端的电压即为BUS电压，也就是说，BUS电压可用于为逆变器中的辅助源电路和逆变电路等供电，其中，辅助源电路可为逆变器内的各部件提供辅助供电，例如逆变电路。在PV电池板接入逆变器的瞬间，逆变器的辅助源电路尚未启动，此时，PV电池板以近似恒流源的形式给BUS电容充电，当BUS电压达到辅助源电路的启动电压时，辅助源电路启动，在这个过程中PV电池板持续给BUS电容充电，直到BUS电压升高到PV电池板的开路电压为止。

然而，逆变器内部包括低压器件，比如升压电路中的金属氧化物半导体(metaloxide semiconductor，MOS)晶体管，在PV电池板开路电压高情况下，如果没有其他措施和手段，此时连接到BUS母线电压也比较高，如果逆变器启动并入电网，会存在MOS晶体管应力超标的情况。故需要增加一些措施和手段，使得能够在PV电池板开路电压过高时，保证在MOS晶体管应力不超标的情况下启动逆变器。

发明内容

本发明实施例提供一种太阳能电池阵列开路过压保护的方法及装置、逆变器，用以实现太阳能电池阵列开路过压时，保护逆变器不被损坏的成功启动。

第一方面，提供一种太阳能电池阵列开路电压保护的方法，包括逆变器检测PV电池板的开路电压、升压电路的电感电流和母线电容的电压；在所述PV电池板的开路电压上升到第一电压阈值时，控制升压电路的电感电流位于第一电流阈值和第二电流阈值之间，以使所述PV电池板的开路电压降低，所述第一电流阈值大于所述第二电流阈值，所述第二电流阈值大于所述PV电池板的短路电流；在所述PV电池板的开路电压降至为第二电压阈值时，控制所述PV电池板短路，并通过与母线电容连接的负载降低所述母线电容的电压；所述逆变器在所述母线电容的电压低于第三电压阈值时启动。

逆变器通过控制升压电路的电感电流位于第一电流阈值和第二电流阈值之间，可以使得PV电池板的开路电压降低，从而实现了PV电池板的开路电压过高时，保护逆变器不被损坏的启动。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述逆变器通过在持续预设个开关周期内，控制所述升压电路的金属氧化物半导体MOS晶体管在所述电感电流位于第一电流阈值时关闭，在所述电感电流位于第二电流阈值时打开，实现控制升压电路中的电感电流位于第一电流阈值和第二电流阈值之间，进而使得PV电池板的开路电压降低。

结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述逆变器向所述升压电路的MOS晶体管发送预设的脉冲宽度调制波，控制所述MOS晶体管的打开和关闭，从而实现控制所述升压电路中的电感电流位于第一电流阈值和第二电流阈值之间，进而使得PV电池板的开路电压降低。