CN106602998A - 一种指令发送装置及光伏组件关断系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种指令发送装置和光伏组件关断系统，其中指令发送装置包括：电源电路和通信电路；所述电源电路至少具有以下电源输入端口：第一端口；所述第一端口连接光伏组件；所述电源电路，用于为所述通信电路供电；所述通信电路，用于向关断装置发送开通指令或关断指令。通过光伏组件进行供电，由于光伏组件一直有电压输出，因此，通过光伏组件为发送装置供电，当光伏组件关断后，发送装置的电源继续有电，因此发送装置可以给关断装置发送开通指令，从而使光伏系统可以成功启动。

Description

一种指令发送装置及光伏组件关断系统

技术领域

本申请涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种指令发送装置及光伏组件关断系统。

背景技术

美国NEC2017要求光伏系统具有快速关断功能，在关断后光伏阵列内部导体之间、导体与地之间的电压不能超过80V。

现有技术中实现快速关断的方式如图1所示。

每个光伏组件100的输出端安装关断装置200，在直流组串上或直流母线上安装发送装置300。发送装置300由交流电网侧供电。

当需要关断光伏组件100时，发送装置300下发关断指令给关断装置200，关断装置200将光伏组件100的输出切断。整个光伏组串或直流母线上电压降低到接近于0。当需要启动时，发送装置300再下发开通指令给关断装置200，使光伏组件对外输出电能。

图1所示的关断装置存在以下缺点：

当光伏系统为离网发电系统时，在光伏系统执行关断指令后，光伏逆变器交直流都没有电能，光伏系统将被锁死，无法再次启动。

另外，一些场合下，例如屋顶上，从交流电网引出电力线给发送装置供电，需要复杂的工程改造，增加了成本。

发明内容

为了解决现有技术中存在的以上技术问题，本申请提供一种指令发送装置及光伏组件关断系统，能够在光伏系统执行关断指令之后，发送装置还有电源供电，能够继续工作。

本申请实施例提供一种指令发送装置，应用于光伏系统，包括：电源电路和通信电路；

所述电源电路至少具有以下电源输入端口：第一端口；

所述第一端口连接光伏组件；

所述电源电路，用于为所述通信电路供电；

所述通信电路，用于向关断装置发送开通指令或关断指令。

优选地，所述电源电路还包括用于电源输入端口的第二端口；

所述第二端口连接其他的直流电源或交流电源。

当所述通信电路通过无线通信方式向所述关断装置发送开通指令或关断指令时，还包括天线，所述天线外置于该发送装置；

当所述通信电路通过电力线载波方式向所述关断装置发送开通指令或关断指令时，所述通信电路连接所述第二端口，所述第二端口连接光伏系统中的直流母线。

优选地，还包括：储能电路；

所述电源电路为所述储能电路进行充电；

所述储能电路，用于当所述电源电路无法为所述通信电路供电时，为所述通信电路进行供电。

优选地，所述第一端口连接的光伏组件集成在该发送装置的外壳上；

所述第一端口位于所述光伏组件的下方或者该发送装置的壳体内部。

本申请实施例还提供一种光伏组件关断系统，包括：所述的发送装置，还包括：关断装置和启动器；

每个光伏组件的输出端连接一个所述关断装置，所有的所述关断装置的输出端串联后连接直流母线；

所述关断装置，用于关断对应的光伏组件与外部的连接；

所述启动器，用于触发开通指令和关断指令给所述发送装置。

优选地，所述发送装置的第一端口连接的光伏组件为连接所述关断装置的光伏组件中的一个；

或者，

还包括：未连接关断装置的外接光伏组件；所述发送装置的第一端口连接的光伏组件为所述外接光伏组件。

优选地，所述启动器通过弱电线路与所述发送装置进行通信；

或，

所述启动器通过无线通信方式与所述发送装置进行通信；

或，

当所述启动器的功能由逆变器实现时，所述逆变器通过弱电线路或通过电力载波通信方式与所述发送装置进行通信。

优选地，所述发送装置集成在逆变器内。

优选地，所述发送装置还具有电源输入的第三端口；

所述第三端口连接外部的交流电网。

优选地，所述发送装置集成在所述关断装置内；

所述发送装置和关断装置均由该关断装置连接的光伏组件供电。

与现有技术相比，本申请至少具有以下优点：

通过光伏组件进行供电，由于光伏组件一直有电压输出，因此，通过光伏组件为发送装置供电，当光伏组件关断后，发送装置的电源继续有电，因此发送装置可以给关断装置发送开通指令，从而使光伏系统可以成功启动。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有技术中提供的关断装置示意图；

图2a为本申请提供的指令发送装置实施例一示意图；

图2b为本申请提供的指令发送装置实施例一的另一示意图；

图3为本申请提供的指令发送装置实施例二示意图；

图4a为本申请提供的发送装置的一种实施例示意图；

图4b为本申请提供的发送装置的另一种实施例示意图；

图5为本申请提供的光伏系统实施例一示意图；

图6为本申请提供的光伏系统的实施例二示意图；

图7a为本申请提供的逆变器和发送装置通过弱电线路进行通信的示意图；

图7b为本申请提供的逆变器和发送装置通过PLC进行通信的示意图；

图8为本申请提供的光伏组件关断系统另一实施例示意图；

图9为本申请提供的光伏组件关断系统又一实施例示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图2a，该图为本申请提供的指令发送装置实施例一示意图。

本实施例提供的指令发送装置，应用于光伏发电系统，包括：电源电路301和通信电路302；

所述电源电路301至少具有以下电源输入端口：第一端口A；

所述第一端口A连接光伏组件100；

可以理解的是，第一端口A连接的光伏组件100可以为一块电池板，为了降低成本，可以采用功率较小的电池板。例如，50W以内的小电池板。当然，为了提高供电能力，第一端口A连接的光伏组件100也可以采用功率较大的电池板，例如250W以上的电池板，或者多块电池板串并联。

本实施例提供的指令发送装置，通过光伏组件进行供电，由于光伏组件一直有电压输出，因此，通过光伏组件为发送装置供电，当光伏组件关断后，发送装置的电源继续有电，因此发送装置可以给关断装置发送开通指令，从而使光伏系统可以成功启动。

另外，参见图2b，本实施例提供的发送装置可以包括第二端口B。

所述电源电路还包括用于电源输入端口的第二端口B；

所述第二端口B连接其他的直流电源或交流电源(图中未示出)；

第二端口B是另一个供电端口，可以连接其他电压较高的直流或交流电源，以提高供电的可靠性。例如，连接光伏系统的直流母线(例如1000V)或逆变器输出的交流电(例如220V)。第二端口B是作为第一端口A的补充，当第二端口B有电的情况下，主要由第二端口B为关断装置供电。

当发送装置发送关断指令控制光伏组件关闭时，如果第二端口B连接直流母线或者在离网光伏系统中第二端口B连接交流电，则第二端口B的电源输入会掉电，此时，由第一端口A连接的光伏组件给发送装置维持供电。

所述电源电路301，用于为所述通信电路302供电；

所述通信电路302，用于向关断装置发送开通指令或关断指令。

本实施例提供的发送装置，至少包括两个电源输入端口，第一端口连接光伏组件，由光伏组件提供电源。第二端口连接其他的直流电源或交流电源。当其中一个端口连接的电源掉电时，另一个端口连接的电源可以继续为电源电路供电，从而保证发送装置能够正常给关断装置发送开通指令或关断指令。

需要说明的是，当所述通信电路302通过无线通信方式向所述关断装置发送开通指令或关断指令时，还包括天线ANT(继续参见图2a)，所述天线外置于该发送装置；

当所述通信电路302通过电力线载波(PLC，Power Line Carrier)方式向所述关断装置发送开通指令或关断指令时，所述通信电路302连接所述第二端口B(参见图2b)，所述第二端口B连接光伏系统中的直流母线。

参见图3，该图为本申请提供的指令发送装置实施例二示意图。

本实施例提供的指令发送装置，还包括：储能电路303；

所述电源电路301为所述储能电路303进行充电；

所述储能电路303，用于当所述电源电路301无法为所述通信电路302供电时，为所述通信电路302进行供电。

需要说明的是，储能电路303可以为超级电容和蓄电池中的至少一个。

下面结合附图介绍第一端口连接的光伏组件与该发送装置的装配关系。

参见图4a和图4b，本实施例提供的指令发送装置，第一端口A连接的光伏组件100集成在该发送装置300的外壳上；

所述第一端口A位于所述光伏组件100的下方如图4a所示，或者，该发送装置300的壳体内部，如图4b所示，外表看不到第一端口。

需要说明的是，为了方便连接，第一端口A和第二端口B可以具有延长线。

图4a和图4b所示的实施例均是天线外置的情况，天线可以安装在与关断装置之间通信信号较佳的地方。

基于以上实施例提供的指令发送装置，本申请实施例还提供一种光伏组件关断系统，下面结合附图来进行详细的介绍。

参见图5，该图为本申请提供的光伏组件关断系统实施例一示意图。

本实施例提供的光伏组件关断系统，包括：以上实施例中的发送装置300，还包括：关断装置200和启动器400；

每个光伏组件100的输出端连接一个所述关断装置200，所有的所述关断装置200的输出端串联后连接直流母线；

所述关断装置200，用于关断对应的光伏组件100与外部的连接；

所述启动器400，用于触发开通指令和关断指令给所述发送装置300。

其中，发送装置包括至少两个电源输入端口：第一端口A和第二端口B。

其中第一端口A可以连接光伏组件。需要说明的是，第一端口A连接的光伏组件可以为外接光伏组件，此时该光伏系统还包括：未连接关断装置的外接光伏组件；如图5所示，第一端口A连接的是外接光伏组件100a。

另外，还可以包括逆变器500。所述逆变器500的输入端连接所述直流母线；

如图6所示，发送装置的第一端口A连接的光伏组件100为连接所述关断装置的光伏组件中的一个。

继续参照图5所示的光伏组件关断系统，启动器400通过弱电线路与所述发送装置300进行通信。

弱电线路可以为干接点线路或者RS485有线通信线路。

另外，启动器400也可以通过无线通信方式与所述发送装置300进行通信。

如果启动器400具有数据显示、中转或者存储功能，发送装置300可以与启动器400进行其他的数据交互，例如，关断装置200将检测的电压、电流、温度、功率、运行状态等数据发送给发送装置300，发送装置300将这些数据发送给启动器400。另外，关断装置200也可以接收发送装置300发送的运行状态调整或参数设定等数据。

下面介绍启动器由逆变器来实现时的工作原理。

参见图7a，该图为本申请提供的光伏组件关断系统又一实施例示意图。

本实施例提供的光伏组件关断系统，当所述启动器的功能由所述逆变器500实现时，所述逆变器500通过弱电线路与所述发送装置300进行通信。由逆变器500向发送装置300发送开通指令或关断指令。另外，逆变器500还可以与发送装置300进行其他数据交互。这样可以节省启动器的成本。

或，参见图7b，所述逆变器500通过电力载波通信方式与所述发送装置300进行通信。即发送装置300和逆变器500之间通过直流母线上的电力载波通信方式进行通信。这样可以避免弱电线路的布设。

当关断装置200控制光伏组件100接通时，发送装置300通过第一端口A的光伏组件和第二端口B的直流母线供电。当第一端口A连接的光伏组件由于光照不足、受阴影遮挡等输出功率较低时，第二端口B可以维持正常供电。当关断装置200控制光伏组件100关断时，第二端口B连接的直流母线失去电力，此时由第一端口A连接的光伏组件给发送装置300维持供电。因而，本实施例实现了发送装置300的可靠运行，即使光伏系统关断后直流母线和电网掉电，也可以实现正常启动光伏系统。

参见图8，该图为本申请提供的光伏组件关断系统另一实施例示意图。

本实施例提供的光伏组件关断系统，发送装置集成在逆变器500内。

这样节省了发送装置与逆变器500之间通信所需要的电路成本。

如图8所示，逆变器500具有发送装置，还具有至少以下两个电源输入端口：第一端口A连接外接光伏组件100a，第二端口B连接直流母线。

逆变器500中的发送装置通过无线通信方式对关断装置200发送开通指令或关断指令，也可以采用PLC通信方式。

当逆变器500的交流输出端连接交流电网时，还可以具有第三端口C。所述第三端口C连接外部的交流电网。

光伏组件关断系统还可以包括外置的启动器400，启动器400通过干接点或RS485等弱电线路向逆变器500触发关断指令或开通指令。启动器400还可以通过无线通信、交流或直流PLC通信方式向逆变器500发送关断指令或开通指令。

本实施例中，逆变器500中的发送装置将关断指令或开通指令发送到各个关断装置200中，再由关断装置200实现光伏组件100的关断或者开通。

当光伏组件100开通时，逆变器500中的发送装置通过第一端口A的外接光伏组件100a、第二端口B的直流母线或第三端口C的交流电网供电，第一端口A连接的外接光伏组件100a在光照不足、受阴影遮挡等输出功率较低时，第二端口B和第三端口C可以维持正常供电。

当光伏组件100关断时，第二端口B连接的直流母线失去电力，若光伏系统为离网系统，第三端口C也会失去电力，此时由第一端口A连接的外接光伏组件100a给逆变器500中的发送装置维持供电。因此，本实施例提供的光伏系统中的发送装置可以继续可靠运行，即使光伏系统关断后直流母线和电网掉电，也可以正常启动光伏系统。

参见图9，该图为本申请提供的光伏组件关断系统又一实施例示意图。

本实施例提供的光伏组件关断系统，所述发送装置集成在所述关断装置200内；

所述发送装置和关断装置200均由该关断装置连接的光伏组件100供电。可以理解的是，在一个关断装置200中集成发送装置即可。集成了发送装置的关断装置200即具有发送指令的功能，又具有执行指令的功能。

当光伏组件100开通或关断时，发送装置和关断装置200均可以通过输入端的光伏组件100进行供电，不会因为直流母线或者交流掉电而失去电力，因而实现了光伏系统的可靠运行。

在上述所有的实施例中，关断装置200均可以用功率优化器实现，即可以进行光伏组件最大功率跟踪(MPPT，Maximum Power Point Tracking)的DC/DC变换器。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制。虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本申请技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种指令发送装置，其特征在于，应用于光伏系统，包括：电源电路和通信电路；

所述电源电路至少具有以下电源输入端口：第一端口；

所述第一端口连接光伏组件；

所述电源电路，用于为所述通信电路供电；

所述通信电路，用于向关断装置发送开通指令或关断指令。

2.根据权利要求1所述的指令发送装置，其特征在于，所述电源电路还包括用于电源输入端口的第二端口；

所述第二端口连接其他的直流电源或交流电源。

当所述通信电路通过无线通信方式向所述关断装置发送开通指令或关断指令时，还包括天线，所述天线外置于该发送装置；

当所述通信电路通过电力线载波方式向所述关断装置发送开通指令或关断指令时，所述通信电路连接所述第二端口，所述第二端口连接光伏系统中的直流母线。

3.根据权利要求1所述的指令发送装置，其特征在于，还包括：储能电路；

所述电源电路为所述储能电路进行充电；

所述储能电路，用于当所述电源电路无法为所述通信电路供电时，为所述通信电路进行供电。

4.根据权利要求1所述的指令发送装置，其特征在于，所述第一端口连接的光伏组件集成在该发送装置的外壳上；

所述第一端口位于所述光伏组件的下方或者该发送装置的壳体内部。

5.一种光伏组件关断系统，其特征在于，包括：权利要求1-4任一项所述的发送装置，还包括：关断装置和启动器；

每个光伏组件的输出端连接一个所述关断装置，所有的所述关断装置的输出端串联后连接直流母线；

所述关断装置，用于关断对应的光伏组件与外部的连接；

所述启动器，用于触发开通指令和关断指令给所述发送装置。

6.根据权利要求5所述的光伏组件关断系统，其特征在于，所述发送装置的第一端口连接的光伏组件为连接所述关断装置的光伏组件中的一个；

或者，

还包括：未连接关断装置的外接光伏组件；所述发送装置的第一端口连接的光伏组件为所述外接光伏组件。

7.根据权利要求5所述的光伏组件关断系统，其特征在于，所述启动器通过弱电线路与所述发送装置进行通信；

或，

所述启动器通过无线通信方式与所述发送装置进行通信；

或，

当所述启动器的功能由逆变器实现时，所述逆变器通过弱电线路或通过电力载波通信方式与所述发送装置进行通信。

8.根据权利要求5或6所述的光伏组件关断系统，其特征在于，所述发送装置集成在逆变器内。

9.根据权利要求8所述的光伏组件关断系统，其特征在于，所述发送装置还具有电源输入的第三端口；

所述第三端口连接外部的交流电网。

10.根据权利要求5所述的光伏组件关断系统，其特征在于，所述发送装置集成在所述关断装置内；

所述发送装置和关断装置均由该关断装置连接的光伏组件供电。