[实用新型]一种用于光伏组件的关断装置及应用其的光伏系统

说明书

本实用新型公开一种用于光伏组件的关断装置及应用其的光伏系统。关断装置包括开关单元和控制单元；所述开关单元包括第一开关、第二开关、电压传感器、电流传感器；所述第一开关、电流传感器串联在光伏组件的负极回路上，所述第二开关串联在光伏组件的正极回路上，所述电压传感器并联在光伏组件的正、负极回路之间；所述控制单元与所述开关单元电性连接，所述控制单元对所述开关单元的第一开关、第二开关进行通断控制。本实用新型的关断装置能使光伏组件的正负极同时断开，完全切断组件输出，同时通过能够实现电气隔离作用，极大地降低了光伏系统的安全风险。

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，特别是涉及一种用于光伏组件的关断装置及应用其的光伏系统。

背景技术

光伏发电是一种清洁能源，用之不竭，随着相关政策的扶持和降本技术的提升下，光伏发电得以迅猛发展，在光伏发电系统中一般将多个光伏组件串联形成组串，然后接入光伏并网逆变器将直流电转换为符合电网的交流电。多个组件串联后的组串会形成直流高压，这种直流高压会导致人身安全和火灾事故，尤其在电缆破损、熔丝故障、MC4头接触不良的情况下发生拉弧情况，风险程度进一步增加，一般光伏系统配置的并网逆变器具有拉弧检测功能，一旦直流侧产生拉弧时并网逆变器会切断与直流侧的连接并停止运行，但是，即使逆变器关断后停止运行，直流侧光伏组串电缆端直流高压依然持续存在，仍然存在安全风险，因此最安全的做法是关断每个组件的输出电压，这样就可以实现完全关断组串电缆端的直流高压。

一般常规做法是单个光伏组件输出端增加关断器，关断器主要通过MOSFET管实现关断功能，一般采用一个或多个MOSFET管，将MOSFET管安装于光伏组件输出端正极或负极回路实现关断功能。但现有的光伏组件关断器采用一个或多个MOSFET管元器件，将开关放置于光伏组件的输出负端，组件的正极输出端没有开关，不能完全切断组件正负极输出，另外MOSFET管故障状态为击穿短路，无法及时实现断开和电气隔离功能，仍然存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于光伏组件的关断装置及应用其的光伏系统，本实用新型的关断装置能使光伏组件的正负极同时断开，完全切断组件输出，同时通过能够实现电气隔离作用，极大地降低了光伏系统的安全风险。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于光伏组件的关断装置，包括开关单元和控制单元；

所述开关单元包括第一开关、第二开关、电压传感器、电流传感器；所述第一开关、电流传感器串联在光伏组件的负极回路上，所述第二开关串联在光伏组件的正极回路上，所述电压传感器并联在光伏组件的正、负极回路之间；

所述控制单元与所述开关单元电性连接，所述控制单元对所述开关单元的第一开关、第二开关进行通断控制。

第一开关实现光伏组件的输出负极回路的关断与接通；第二开关实现光伏组件正极输出端回路的关断与接通；电压传感器位于开关单元的输入端，并联于光伏组件的正负极之间，用于检测光伏组件的输出端电压。

本实用新型的关断装置中的电压传感器、电流传感器用于实时监测与之对应的光伏组件的输出电压和回路电流情况，当电压电流发生异常或某些原因需对光伏组件进行关断或接通时，对控制单元发出控制指令，使控制单元对开关单元的两个开关的通断进行控制，以使光伏组件的正负极两端被关断或接通。

进一步，所述控制单元包括电源电路、处理器、及与处理器电性连接的第一开关驱动电路、第二开关驱动电路、电压检测电路、电流检测电路、通信接口电路；

所述处理器通过第一开关驱动电路与所述第一开关连接，所述处理器通过所述第二开关驱动电路与所述第二开关连接，所述处理器通过所述电压检测电路与所述电压传感器连接，所述处理器通过所述电流检测电路与所述电流传感器连接，所述处理器通过所述通信接口电路接收后端的控制指令，所述电源电路的输入电源取自所述光伏组件的正负极，所述电源电路为整个所述控制单元进行供电。