[发明专利]一种光伏组件安全快速关断装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种光伏组件安全快速关断装置，光伏组件并联开关器件、保持器件和电压采集模块，开关器件、保持器件和电压采集模块也相互并联，控制模块通过开关器件驱动电路电性连接开关器件，控制模块通过保持器件驱动电路电性连接保持器件，温度采集模块采集光伏组件的温度，并将采集到的温度数据传输至控制模块中，且电压采集模块的输出端电性连接控制模块的输入端，控制模块的输出端电性连接通讯模块的输入端。本发明通过开关器件和保持器件的闭合避免了光伏阵列在紧急或危险情况下的不安全电压输出，在发出火警或其它预警之后，控制器按照系统指令将光伏组件输出依次短路，从而便于现场救火或应急处置，进而保证了安全快速关断装置的有效性。

技术领域

本发明涉及太阳能光伏发电系统和安全技术领域，尤其涉及一种光伏组件安全快速关断装置及控制方法。

背景技术

光伏发电系统中，传统的串联光伏阵列具有很高的电压，存在着“直流高压风险”与“施救风险”两大隐患。在传统的串联型系统中，整串线路电压累积一般可以达到600V-1000V的高压。由于光伏组件接头接点松脱、接触不良、电线受潮等原因极容易引起直流拉弧现象，引发火灾。另外，由于拉弧或因外部原因发生火灾意外时，对于直流侧而言，只要有光照光伏组件就会发电，高压则一直存在，施救十分危险，消防队员无法进行现场施救，只能从远处控制火势。因此，为了提高光伏系统的安全性，通常要求为光伏组件配备快速关断装置，可以将光伏组件互相之间的连接关断，从而保证带电导体之间的电压不超过定义的安全数值，随着技术的进步，单体光伏组件电压已经提高至安全电压以上，光伏组件互相之间的连接关断方式存在安全隐患。

目前常用的快速关断装置，当其关断，不能保证单体光伏电池组件电压不超过规定的安全数值，从而不满足NEC2017的标准。

发明内容

发明目的：针对现有的快速关断装置不能在满足快速保证单体光伏组件电压不超过规定的安全数值切断供电的要求的同时，为消防提供保障的问题，本发明提出一种光伏组件安全快速关断装置及控制方法，使单体光伏组件的输出短路，从而保证单体光伏组件的安全。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：

一种光伏组件安全快速关断装置，所述快速关断装置包括有开关器件、温度采集模块、开关器件驱动电路、保持器件驱动电路、保持器件、电压采集模块和控制模块，光伏组件并联所述开关器件、保持器件和电压采集模块，所述开关器件、保持器件和电压采集模块也相互并联，所述控制模块通过开关器件驱动电路电性连接开关器件，所述控制模块通过保持器件驱动电路电性连接保持器件，所述温度采集模块采集光伏组件的温度，并将所述采集到的温度数据传输至控制模块中，且所述电压采集模块的输出端电性连接控制模块的输入端，所述控制模块的输出端电性连接通讯模块的输入端。

进一步地讲，所述快速关断装置还包括有二极管，所述二极管和光伏组件之间相互并联。

进一步地讲，所述开关器件、温度采集模块、保持器件、电压采集模块和控制模块可以部分或全部和光伏组件进行集成。

进一步地讲在光伏组件正常工作的过程中，所述开关器件和保持器件均处于断开的状态。

进一步地讲，在光伏组件关断的过程中，所述保持器件在开关器件闭合之后再进行闭合。

进一步地讲，在光伏组件关断的过程中，所述保持器件和开关器件可以同期进行闭合。

一种光伏组件安全快速关断装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法具体包括如下步骤：

S1：在光伏组件阵列的控制系统中，将每个所述光伏组件均电性连接一个快速关断装置，且将所有所述快速关断装置进行串联，同时所有所述快速关断装置串联后均电性连接数据采集器的输入端；

S2：根据所述控制系统中光伏组件的串并联顺序，对所有所述光伏组件进行排序，并标记出每个所述光伏组件对应的排列序号；