一种光伏逆变器及其保护装置制造方法及图纸

本申请公开了一种光伏逆变器及其保护装置，该保护装置包括电压采样模块、判断控制模块和断开模块；所述电压采样模块的第一和第二输入端分别用于与直流电源的正极和负极对应连接，输出端与判断控制模块的输入端连接；所述电压采样模块的第一和第二输入端中的一个还与地连接；所述判断控制模块的输出端与断开模块连接；所述判断控制模块根据电压采样模块的输出信号判断是否出现接地故障，若出现接地故障则控制断开模块工作。本申请提供的光伏逆变器及其保护装置能够有效的识别逆变器各种接地故障以及漏电电流，并采取相关保护措施，使得逆变器与电网和光伏组件断开连接，保证了逆变器和人身安全。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及发电领域，尤其涉及一种光伏逆变器极其保护装置。
技术介绍
随着太阳能光伏并网发电技术的发展，越来越多的大中型的光伏发电站投入建设使用。太阳光通过高晶硅光伏电池板转化为直流电，通过光伏逆变器并入电网。目前用于生产光伏组件的材料通过技术革新，不断涌现出某些比传统单晶、多晶组件具有更低的成本以及更高效率的新型组件材料，但是由于某些技术问题，需要光伏逆变器功能性接地才能很好解决这些问题。例如:薄膜太阳能电池以及背触式太阳能电池极易产生的极化效应以及TCO侵蚀，导致面板效率降低以及会出现内部导电层损坏而无法修复的情况。光伏逆变器内部直流正负极其中一极与大地相连能够很好解决以上问题，但是逆变器正极或负极单端接地后，当出现接地一端出现故障时，未接地一端会跟大地搭接会对人身存在安全隐患，同时系统不及时断开易起火。
技术实现思路
本申请要解决的主要技术问题是，提供一种能够判断是否出现接地故障，并在发生故障后能自动采取保护措施的光伏逆变器及其保护装置。本申请一方面提供一种保护装置，包括电压采样模块、判断控制模块和断开模块；所述电压采样模块的第一和第二输入端分别用于与直流电源的正极和负极对应连接，输出端与判断控制模块的输入端连接；所述电压采样模块的第一和第二输入端中的一个还与地连接；所述判断控制模块的输出端与断开模块连接；所述判断控制模块根据电压采样模块的输出信号判断是否出现接地故障，若出现接地故障则控制断开模块工作。进一步，保护装置还包括漏电电流采样模块，所述漏电电流采样模块的输入端用于与直流电源的正极或者负极连接，输出端与判断控制模块的输入端连接。进一步，保护装置还包括熔断器，所述电压采样模块的第一和第二输入端中的一个通过熔断器与地连接。进一步，电压采样模块包括:依次连接的高阻隔离电路、差分电路和比较电路，所述高阻隔离电路的两个输入端分别与直流电源的正极和负极连接，差分电路将从高阻隔离电路采样得到的电压处理后送入比较电路，所述比较电路将差分电路的输出电压与阈值电压进行比较，并将比较结果送入判断控制模块。进一步，高阻隔离电路包括串接在电压采样模块的第一、第二输入端之间的第一电阻R289、第二电阻R284、第一采样电阻R286和第二采样电阻R287，以及串接在所述第一采样电阻R286和第二采样电阻R287的公共点和地之间的第三电阻Rl，所述第一电阻R289和第二采样电阻R287的公共点以及第二电阻R284和第一采样电阻R286的公共点分别与差分电路的两个输入端连接。进一步，比较电路包括并联的第一比较器U210B和第二比较器U210A，所述第一比较器U210B的第一输入脚5和第二比较器U210A的第一输入脚2公共连接点与所述直流电压采样电路的输出端连接，所述第一比较器U210B的第二输入脚6和第二比较器U210A的第二输入脚3通过转换开关可切换地与所述差分电路的输出端连接。进一步，保护装置还包括用于提供阈值电压的直流电压采样电路，所述直流电压采样电路的两个输入端分别与直流电源的正极和负极连接，输出端与比较电路的输入端连接。进一步，漏电电流采样模块包括依次连接的电流传感器和电流采样电路，所述电流传感器实时感知所述保护装置的正极输入端到大地或者负极输入端到大地线路上的漏电电流，并输出电压信号，所述电流采样电路对该电压信号进行处理后送入判断控制模块。进一步，保护装置还包括报警显示模块，所述报警显示模块与判断控制模块的输出端连接。本申请又一方面提供一种光伏逆变器，包括依次连接的全桥逆变电路和滤波器，其特征在于，还包括上述保护装置，所述保护装置的电压采样模块的第一和第二输入端分别用于与光伏组件的正极和负极对应连接，断开模块包括连接于光伏组件与全桥逆变电路之间的直流断开电路和连接于滤波器与电网之间的交流断开电路。本申请的有效效果是:本申请提供的保护装置能够有效地识别各种接地故障以及漏电电流，并采取相关保护措施，保证了仪器和人身安全。本申请提供的光伏逆变器同样能够有效地识别各种接地故障以及漏电电流，并采取相关保护措施，将逆变器与直流电源和电网断开连接，保证了逆变器和人身安全。附图说明图1是本申请实施例的一种保护装置框图；图2是本申请实施例的保护装置的高阻隔离电路和差分电路的电路图；图3是本申请实施例的保护装置的比较电路的电路图；图4是本申请实施例的保护装置的直流电压采样电路的电路图；图5是本申请实施例的又一种保护装置框图；图6是本申请实施例的保护装置的漏电电流采样模块的一部分电路图；图7是本申请实施例的保护装置的漏电电流采样模块的另一部分电路图；图8是本申请实施例的一种光伏逆变器框图；图9是本申请实施例的又一种光伏逆变器框图。具体实施例方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。实施例一如图1所示，一种保护装置包括电压采样模块1、判断控制模块2和断开模块3 ；电压采样模块I的第一和第二输入端分别用于与直流电源的正极和负极对应连接，电压采样模块的第一和第二输入端中的一个还与地连接，输出端与判断控制模块2的输入端连接；保护装置的正极输入端或者负极输入端接地；判断控制模块2的输出端与断开模块3连接；其中，电压采样模块I包括:依次连接的高阻隔离电路11、差分电路12、比较电路13，差分电路12将从高阻隔离电路11采样得到的电压处理后送入比较电路13，比较电路13将差分电路12的输出电压与阈值电压进行比较，并将比较结果送入判断控制模块2。判断控制模块2根据电压采样模块I的输出信号判断是否出现接地故障，若出现接地故障则控制断开模块3工作。其他实施例中，保护装置还包括报警显示模块5，判断控制模块2判断出故障后，报警显示模块5报警并显示故障，方便工作人员对故障进行排除。其中，阈值电压是通过直流电压采样电路4获取，直流电压采样电路4的两个输入端分别与直流电源的正极和负极连接，输出端与比较电路13的输入端连接，当然阈值电压还可通过其他电路获取。比较电路13将差分电路12的输出电压与直流电压米样电路4的输出电压进行比较后输出闻电平信号或者低电平信号，并将高电平信号或者低电平信号送入判断控制模块2，本实施例中判断控制模块3为数字信号处理器DSP。如图2所示是高阻隔离电路11和差分电路12的电路图，图3是比较电路13的电路图，图4是直流电压采样电路4的电路图。高阻隔离电路11包括串接在电压采样模块I的第一、第二输入端之间的第一电阻R289、第二电阻R284、第一采样电阻R286和第二采样电阻R287，以及串接在第一采样电阻R286和第二采样电阻R287的公共点和地之间的第三电阻R1，第一电阻R289和第二采样电阻R287的公共点以及第二电阻R284和第一采样电阻R286的公共点分别与差分电路12的两个输入端连接。其中，第三电阻Rl可以是一个电阻、可以是多个电阻的串联或并联。高阻隔离电路11既保证了与后面低压地进行有效高阻隔离，又有效保证系统满足绝缘阻抗的要求。差分电路12包括电阻R280、R281、R282、R283以及运放U203，电容C238及C294对采样信号的杂波进行相应的滤除，二极管D210及D211对运放U203两输入端口进行限压保护。比较电路13包括并联的第一比较器U210B和第二比较器U210A,第一比较器U21本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保护装置，其特征在于，包括电压采样模块、判断控制模块和断开模块；所述电压采样模块的第一和第二输入端分别用于与直流电源的正极和负极对应连接，输出端与判断控制模块的输入端连接；所述电压采样模块的第一和第二输入端中的一个还与地连接；所述判断控制模块的输出端与断开模块连接；所述判断控制模块根据电压采样模块的输出信号判断是否出现接地故障，若出现接地故障则控制断开模块工作。

【技术特征摘要】
1.一种保护装置，其特征在于，包括电压采样模块、判断控制模块和断开模块；所述电压采样模块的第一和第二输入端分别用于与直流电源的正极和负极对应连接，输出端与判断控制模块的输入端连接；所述电压采样模块的第一和第二输入端中的一个还与地连接；所述判断控制模块的输出端与断开模块连接；所述判断控制模块根据电压采样模块的输出信号判断是否出现接地故障，若出现接地故障则控制断开模块工作。2.如权利要求1所述的保护装置，其特征在于，还包括漏电电流采样模块，所述漏电电流采样模块的输入端用于与直流电源的正极或者负极连接，输出端与判断控制模块的输入端连接。3.如权利要求1所述的保护装置，其特征在于，还包括熔断器，所述电压采样模块的第一和第二输入端中的一个通过熔断器与地连接。4.如权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述电压采样模块包括:依次连接的高阻隔离电路、差分电路和比较电路，所述高阻隔离电路的两个输入端分别与直流电源的正极和负极连接，差分电路将从高阻隔离电路采样得到的电压处理后送入比较电路，所述比较电路将差分电路的输出电压与阈值电压进行比较，并将比较结果送入判断控制模块。5.如权利要求4所述的保护装置，其特征在于，所述高阻隔离电路包括串接在电压采样模块的第一、第二输入端之间的第一电阻(R289)、第二电阻(R284)、第一采样电阻(R286)和第二采样电阻(R287)，以及串接在所述第一采样电阻(R286)和第二采样电阻(R287 )的公共点和地之间的第三电阻(Rl)，所述第一电阻(R289 )和第二采样电阻(R287 )的公共点...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏国思，
申请(专利权)人：深圳创动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44