CN113039718B - 具有保护功能的光伏串汇流箱 - Google Patents

具有保护功能的光伏串汇流箱 Download PDF

Info

Publication number
CN113039718B
CN113039718B CN201980073979.6A CN201980073979A CN113039718B CN 113039718 B CN113039718 B CN 113039718B CN 201980073979 A CN201980073979 A CN 201980073979A CN 113039718 B CN113039718 B CN 113039718B
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
string
junction box
photovoltaic string
detection means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980073979.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113039718A (zh
Inventor
K·阿斯坎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eaton Intelligent Power Ltd
Original Assignee
Eaton Intelligent Power Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eaton Intelligent Power Ltd filed Critical Eaton Intelligent Power Ltd
Publication of CN113039718A publication Critical patent/CN113039718A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113039718B publication Critical patent/CN113039718B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/20—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for electronic equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H11/00—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

一种具有保护功能的光伏串汇流箱(PVB)包括多个输入连接(10、20、30)，所述多个输入连接分别具有第一和第二输入端子(11、12、21、22、31、32)，以将多个光伏串(1、2、3)连接到所述汇流箱(PVB)，多个断连器(16、26、36)分别布置在电流线(13、23、33)中的每一个中。所述光伏串汇流箱(9)还包括多个可控制开关(42、44、46)，所述多个可控制开关连接到所述多个输入连接(10、20、30)，以使所述第一和第二输入端子(11、12、21、22、31、32)中的相应一个短路。可控制网络(40)布置在公共电流线(50)中，以提供所述断连器(16、26、36)的几乎无电流操作。

Description

具有保护功能的光伏串汇流箱
技术领域
本发明涉及一种具有保护功能的智能光伏(PV)串汇流箱，所述保护功能例如为电接触器功能、过电压保护功能以及监测功能。
背景技术
PV串汇流箱用于将若干太阳能串的输出汇集在一起。来自每个PV串的相应电流合并到单个公共电流线上，所述公共电流线将箱连接到逆变器。在例如维护PV串的若干情况中，需要使相应PV串与汇流箱安全断连。在重新连接相应PV串期间，必须确保汇流箱的内部组件(例如断连器)未被损坏。
在将PV串与汇流箱隔离期间，以及在将隔离的PV串与汇流箱重新连接期间，必须确定避免了不合需要的电流流动，所述不合需要的电流流动可能会导致在汇流箱的内部断连器的触点处产生电弧。此外，必须避免在汇流箱内发生过电流或过电压。
在常规的PV阵列中，包含相应数目的串联连接的PV模块的多个PV串并联连接。在整个串短路的情况下，每个PV串都受到至少一个相应熔断器的保护。但是，如果短路仅影响PV串中的一个模块或PV串中较小数目的模块，则流动通过相应串的电流可能过低而无法激活至少一个熔断器。结果，可能会损坏相应PV串中的模块。
发明内容
本发明的目标是提供一种具有保护功能的光伏串汇流箱，以保护和安全地将PV阵列的每个PV串与汇流箱隔离，并且提供对由连接到箱的各种PV串提供的电压和电流的监测。
此目标通过具有如以下指定的保护功能的光伏串汇流箱来实现：
一种具有保护功能的光伏串汇流箱，其包括：多个输入连接(10、20、30)，其用于将多个光伏串(1、2、3)连接到汇流箱(9)，输出连接(60)，其用于将逆变器(8)连接到所述汇流箱(9)，多个电流线(13、23、33)，其中所述电流线(13、23、33)中的相应一个连接到所述输入连接(10、20、30)中的相应一个，其中所述多个输入连接(10、20、30)分别包括第一输入端子(11、21、31)和第二输入端子(12、22、32)，多个可控制开关(42、44、46)，其连接到所述多个输入连接(10、20、30)，以使所述第一输入端子(11、21、31)和第二输入端子(12、22、32)中的相应一个短路，多个断连器(16、26、36)，公共电流线(50)，其连接到所述输出连接(60)，并且具有输入节点(53)，所述输入节点通过所述断连器(16、26、36)中的相应一个连接到所述电流线(13、23、33)中的每一个，可控制网络(40)，其布置在所述输出连接(60)与所述输入节点(53)之间的所述公共电流线(50)中，所述可控制网络(40)被配置成对从所述输出连接(60)流动到所述断连器(16、26、36)的电流提供阻断。
优选的进一步发展构成以下的主题：
优选地，其中所述可控制网络(40)包括旁路开关(57)，所述旁路开关连接到所述输入节点(50)和所述输出连接(60)，以使所述输入节点(50)与所述输出连接(60)断连。
优选地，其中所述可控制网络(40)包括二极管(56)，所述二极管连接到所述输入节点(50)和所述输出连接(60)，并且还并联连接到所述旁路开关(57)。
优选地，其中所述可控制网络(40)包括第二可控制开关(55)，所述第二可控制开关连接到所述输入节点(50)和所述输出连接(60)，并且还并联连接到所述旁路开关(57)和所述二极管(56)。
优选地，所述的光伏串汇流箱包括：
第二断连器(64)，其布置在所述输出连接(60)与所述可控制网络(40)之间的所述公共线(50)中。
优选地，其中所述电流线(13、23、33)中的每一个包括第一电流路径(14、24、34)和第二电流路径(15、25、35)，其中相应的第一电流路径(14、24、34)连接到相应的第一输入端子(11、21、31)，且相应的第二电流路径(15、25、35)连接到相应的第二输入端子(21、22、32)，
其中所述公共电流线(50)包括第一公共电流路径(51)和第二公共电流路径(52)，
其中所述第一电流路径(14、24、34)中的每一个通过所述断连器(16、26、36)中的相应一个连接到所述第一公共电流路径(51)，并且其中所述第二电流路径(15、25、35)中的每一个通过所述断连器(16、26、36)中的所述相应一个连接到所述第二公共电流路径(52)。
优选地，所述的光伏串汇流箱包括：
多个第一电流检测装置(19、29、39)，其中所述第一电流检测装置(19、29、39)中的每一个布置在所述输入连接(10、20、30)中的相应一个与所述断连器(16、26、36)中的相应一个之间的所述电流线(13、23、33)中的相应一个中。
优选地，所述的光伏串汇流箱包括：
多个第一电压检测装置(67、68、69)，
其中所述第一电压检测装置(67、68、69)中的相应一个布置在所述电流线(13、23、33)中的相应一个的所述第一电流路径(14、24、34)与所述第二电流路径(15、25、35)之间。
优选地，所述的光伏串汇流箱包括：
多个第一控制器装置(4、5、6)，其用于控制所述断连器(16、26、36)中的相应一个，
其中所述第一控制器装置(4、5、6)分别被配置成评估所述多个所述第一电压检测装置(67、68、69)处的相应电压降，
其中所述第一控制器装置(4、5、6)分别被配置成评估流动通过所述电流线(13、23、33)中的相应一个的相应电流。
优选地，所述光伏串汇流箱包括：
第二电流检测装置(54)，其布置在所述输出连接(60)与所述输入节点(53)之间的所述公共电流线(50)中。
优选地，所述的光伏串汇流箱，其包括：
第二电压检测装置(61)，
其中所述第二电压检测装置(61)布置在所述公共电流线(50)的所述第一公共电流路径(51)与所述第二公共电流路径(52)之间。
优选地，所述的光伏串汇流箱包括：
第二控制器装置(7)，
其中所述第二控制器装置(7)被配置成评估所述第二电压检测装置(61)处的电压降和/或流动通过所述第二电流检测装置(54)的电流。
本文所述的具有保护功能的PV串汇流箱被配置成通过电力电子辅助切换并利用AC断路器或AC继电器来保护和安全地隔离PV阵列中的每个PV串，而不会在同一PV箱和相邻PV串箱/阵列中产生电弧和中断串。PV串汇流箱被配置成通过测量每个单个PV串的电流和电压来提供电流和电压监测，以便可以监测每个PV串的性能。
此外，PV阵列中的阴影串可以与阵列断连和隔离以避免反向电流，所述反向电流可能流入PV串并破坏串的模块或电池。所描述的PV串汇流箱能够消除串或阻断二极管。可以确定PV串或阵列的异常情况，并将故障串与阵列隔离，从而避免了整个PV系统的停机。
附图说明
下文参看图式借助于示范性实施例更详细地解释本文中所描述的PV串汇流箱。在个别图中相同的元件以相同附图标记指示。根据以下结合附图作出的详细描述将更充分地理解本公开，在附图中：
图1展示了具有保护功能的光伏串汇流箱的可能实施例；以及图2绘示了多个PV箱/阵列的实施例。
具体实施方式
在图1中展示了具有保护功能的光伏串汇流箱9的示例性实施例。PV串汇流箱包括多个输入连接10、20、30，以将多个光伏串1、2和3连接到汇流箱9。PV串汇流箱可以连接到数目大于3的光伏串。PV串汇流箱还包括输出连接60，以将逆变器8连接到汇流箱9。此外，光伏串汇流箱包括多个电流线13、23和33。电流线13、23和33中的相应一个连接到输入连接10、20和30中的相应一个。多个输入连接10、20和30分别包括第一输入端子11、21和31以及第二输入端子12、22和32。
PV串汇流箱9还包括多个可控制开关42、44和46，所述多个可控制开关连接到多个输入连接10、20和30，以使第一和第二输入端子11、12、21、22和31、32中的相应一个短路。PV串汇流箱9包括多个断连器16、26和36以及公共电流线50，所述公共电流线连接到输出连接60并且具有输入节点53，所述输入节点通过断连器16、26和36中的相应一个连接到电流线13、23和33中的每一个。断连器16包括断连器开关17、18，断连器26包括断连器开关27、28，并且断连器36包括断连器开关37和38。
如图1所示，PV串汇流箱9包括可控制网络40，所述可控制网络布置在输出连接60与输入节点53之间的公共电流线中。可控制网络40被配置成对从输出连接60流动到断连器16、26、36的电流提供阻断。
根据PV串汇流箱9的可能实施例，可控制网络40包括旁路开关57，所述旁路开关连接到输入节点53和输出连接60，以使输入节点53与输出连接60断连。可控制网络40还可包括二极管56，所述二极管连接到输入节点53和输出连接60，并且还并联连接到旁路开关57。根据可能实施例，可控制网络40包括可控制开关55，所述可控制开关连接到输入节点53和输出连接60，并且还并联连接到旁路开关57和二极管56。可控制开关55可以是IGBT或MOSFET。在使用IGBT的情况下，二极管56是离散组件，而在使用MOSFET的情况下，二极管56由MOSFET的单片寄生二极管实现。可控制网络还可包括变阻器48。
PV串汇流箱还可包括断连器64，所述断连器布置在输出连接60与可控制网络40之间的公共线50中。
根据图1所示的PV串汇流箱9的实施例，电流线13、23和33中的每一个包括第一电流路径14、24、34和第二电流路径15、25和35。相应的第一电流路径14、24和34连接到相应的第一输入端子11、21、31，并且相应的第二电流路径15、25和35连接到相应的第二输入端子12、22和32。
公共电流线50包括第一公共电流路径51和第二公共电流路径52。第一电流路径14、24和34中的每一个分别通过断连器16、26和36中的相应一个连接到第一公共电流路径51。此外，第二电流路径15、25和35中的每一个通过断连器16、26和36中的相应一个连接到第二公共电流路径52。
根据PV串汇流箱9的可能实施例，相应的过电压保护装置41、43和45连接到输入连接10、20和30，如图1所示。
根据另一可能实施例，PV串汇流箱9包括多个第一电流检测装置19、29和39。第一电流检测装置19、29和39中的每一个布置在输入连接10、20和30中的相应一个与断连器16、26和36中的相应一个之间的电流线13、23和33中的相应一个中。电流检测装置19、29和39可以被实施为相应的分流器。
根据图1所示的PV串汇流箱的实施例，PV串汇流箱包括多个第一电压检测装置67、68和69。第一电压检测装置67、68和69中的相应一个布置在电流线13、23和33中的相应一个的相应的第一电流路径14、24、34与相应的第二电流路径15、25和35之间。
根据可能实施例，PV串汇流箱9还可包括多个第一控制器装置4、5和6，以控制断连器16、26和36中的相应一个。第一控制器装置4、5和6分别被配置成评估多个第一电压检测装置67、68和69处的相应电压降。此外，第一控制器装置4、5和6分别被配置成评估流动通过电流线13、23和33中的相应一个的相应电流。电压检测装置67、68和69可以被实施为分压器。
根据可能实施例，PV串汇流箱9可以包括第二电流检测装置54，所述第二电流检测装置布置在输出连接60与输入节点53之间的公共电流线50中。第二电流检测装置54可以被实施为分流器。如图1的示例性实施例中所示，PV串汇流箱9可以包括第二电压检测装置61。第二电压检测装置61布置在公共电流线50的第一公共电流路径51与第二公共电流路径52之间。电压检测装置61可以被实施为分压器。PV串汇流箱可以包括第二控制器装置7。第二控制器装置7被配置成评估第二电压检测装置61处的电压降和/或流动通过第二电流检测装置54的电流。
根据PV串汇流箱9的另一实施例，PV串汇流箱可以包括布置在第一公共电流路径51与第二公共电流路径52之间的电压浪涌保护装置。
PV串汇流箱9允许以可靠的方式保护并安全地将PV阵列的每个PV串1、2和3与汇流箱隔离。下面借助于示例的方式说明PV串汇流箱9用于将PV串断连并重新连接到汇流箱的操作，所述示例用于将PV串1从PV串汇流箱断连/重新连接到PV串汇流箱。
由于各种原因(例如，串的维护，而其它串正在产生电流)，则需要PV串(例如PV串1)的断连。首先，可被配置成旁路开关的旁路开关57被驱动以断开其与准无电弧切换的接触。在电流换向之后，先前流动通过旁路开关57的全部电流现在流动通过二极管56。一旦旁路开关57的触点断开，可分别配置为IGBT的可控制开关42、44和46就被接通，以使串短路。由于PV模块的短路电流限于其最大电力点电流(IMPP)的约最大值1.5倍的事实，因此可以接受在短时间内PV串的有意短路。
二极管56阻挡从中央PV逆变器8或DC-DC转换器的DC链路电容器58流动的反向电流。一旦流动通过可实施为电流分离断连器开关17和18的断连器16的电流几乎为零，断连器16，即继电器形式的断连器开关17和18，就可以断开其触点而不会产生电弧。因此，断连器16可以是AC额定的，并且不必在电流下断开(无负荷断连器功能)。
使PV串1与阵列/汇流箱断连的所描述的示例展示，可控制开关42、44和46以及可控制网络40允许提供断连器16、26和36的无电流操作，即无电流切换。
一旦断连器16的触点断开并且机械稳定，可控制开关42、44和46就被关断，即在非导通状态下导通，并且旁路开关57被驱动以分别闭合其触点。在一些反弹之后，旁路开关57将到达机械稳定的接触位置。在反弹期间，电流将在旁路开关57与二极管56之间来回换向。由于电弧电压的极性可能在系统达到稳定状态条件之前改变，因此在反弹期间，可配置为IGBT的可控制(半导体)开关55也可以接通，即以导通状态接通。
考虑到常规继电器具有10ms到20ms的操作时间，总操作时间将约为十分之几毫秒。
可以远程地或手动地完成使串中的一个与PV串汇流箱9断连的操作。在手动断连的情况下，在断连器内安装了辅助触点，以执行上文所列的操作顺序。
在PV串1的重新连接期间，首先驱动旁路开关57以断开其触点，使得阵列电流换向到二极管56。在电流换向和触点断开之后，可控制开关42、44和46被驱动成接通以使PV串短路。最后，断连器16，即断连器开关17和18，可以在没有电流且因此没有电弧的情况下闭合触点。一旦断连器16的触点机械稳定，即没有发生反弹，就分别为：可控制开关42、44和46被关断，并且旁路开关57被驱动成接通。
另外，可以通过PWM信号来完成连接，而无需操作旁路开关57并使串2和3短路。在闭合断连器16的触点，即断连器开关17和18之前，可控制开关42由PWM信号驱动，以将PV串1的电压驱动到接近其开路电压，其中电流可以为零。由此，可以减小阵列和PV串1之间的电势差，使得通过断连器16的触点闭合，PV串1中不会有大量电流流动，并且在断连器16的反弹期间不会产生电弧的剧烈影响。
PV阵列的电压测量是通过电压检测装置61完成的，所述电压检测装置可以被实施为包括电阻器62和63的分压器。熔断器49和变阻器47可以并联连接到电阻器62和63。通过相应的电压检测装置67、67和69对PV串1、2、3进行电压测量，所述电压检测装置可以被实施为包括电阻器70和71、72和73以及74、75的分压器。
每个串和阵列的电流测量由电流检测装置19、29、39和54完成，所述电流检测装置可以被实施为相应的分流器。根据另一可能实施例，可以提供霍尔效应电流传感器以用于每个串和阵列的电流测量。
根据一实施例，(智能)PV串汇流箱9可以包含子微控制器，所述子微控制器可以通过通信线路进行通信，或者一个单个微控制器用于所有串和阵列。
在下文中，通过将PV阵列连接到电力转换单元的示例来解释PV串汇流箱的操作。PV串汇流箱(阵列)与电力转换单元的连接可能在以下条件下发生：在单个阵列的情况下，可以对DC链路电容器进行充电，而在多个串连接到同一DC链路的情况下，阵列可能已经连接并驱动DC链路中的电流。
图2展示了具有分别连接到多个PV串的三个汇流箱100、200和300的示例。汇流箱100耦合到PV串94a、…、94b，汇流箱200耦合到PV串95a、…、95n，并且汇流箱300耦合到串96a、…、96n。当汇流箱200和300的PV阵列将电流注入到DC链路中时，汇流箱100被断连。汇流箱100、200和300经由相应的熔断器81、…、86耦合到包括可控制开关90、91的第一公共电流路径51，并且耦合到包括可控制开关92、93的第二公共电流路径52。如下所述，操作按以下顺序步骤进行。
首先，可控制开关42、44和46同时接通以使PV串短路。然后，断连器16、26和36被驱动以闭合其触点。现在，断连器64，即可控制开关65和66，可以在没有电流的情况下闭合。二极管56阻挡从DC链路流动到串的任何种类的反向电流。也就是说，断连器64的反弹是无电弧的。一旦断连器64的触点机械稳定，即在反弹之后，可控制开关42、44和46就关断，并且电流通过二极管56和断连器64流动到DC链路。在前一步骤之后不久，驱动旁路开关57以闭合触点。
在下文中，描述了在故障串下的PV串汇流箱9的操作。在例如PV串1的串中发生线路故障的情况下，利用电流检测装置19(例如分流器)进行的电流测量将检测到故障。一旦检测到故障，旁路开关57就将被驱动以断开其触点。在此时间段期间，可控制开关55被关断，而可控制开关42、44和46被接通以使PV串短路。一旦由电流检测装置19测量的电流在零水平附近，断连器16现在就可以断开触点。一旦断连器16的触点断开，可控制开关42、44和46就被关断，并且旁路开关57被驱动以分别闭合其触点。在旁路开关57的闭合操作期间，在闭合期间，电流从DC链路流动到串侧的情况下，还可以关断可控制开关55。
如果故障是在串自身中，即在可控制开关42之前，则控制器将通知维修人员有关故障的信息。除非故障被清除，否则串将不会重新连接到阵列。
在低辐照度水平下，故障的量可能很小。根据可能实施例，PV串汇流箱9可以包含参考电池或周边，以能够在低辐照度水平下也检测故障电流。特别是，汇流箱可以使用PV串的电流和电压两者来识别在低辐照度水平下是否也存在故障。
在故障阵列下进一步描述PV串汇流箱9的操作模式。在阵列中发生线路故障的情况下，可控制开关42、44和46将被接通，并且旁路开关57被驱动以断开触点。由于电流方向改变的事实，可控制开关55也被接通。一旦断连器16、26和36断开，可控制开关42、44和46就被关断。
由于DC链路电容器58，故障电流可能会特别大。在此情况下，熔断器59可能会熔断以保护DC链路。在超快旁路触点断开和汇流箱9与逆变器8之间布线的情况下，熔断器59可能不会断开。还可以在电路中增加额外电感，为旁路继电器争取时间。
用于PV串汇流箱的操作的另一示例是断连器16、26和36的电弧故障检测。每个串上的电压测量可以相互比较，也可以与阵列电压进行比较。在无阴影串的情况下，电压测量值将是相同的。利用断连器16、26和36前后的电压测量，例如电流分离继电器，可以监测任何继电器的正常状态。举例来说，如果断连器16的触点没有真正闭合或者触点闭合压力随着老化而降低，则断连器上的电压降将增加。控制器装置可以通过比较电压来检测此异常状态，并且可以通知用户或使故障串与阵列的其余部分断连。
作为另一示例，PV串汇流箱9可以利用电流测量来检测DC串联电弧故障。频域分析可用于检测DC串联电弧故障。
特别地，在DC串联电弧期间的AC电流噪声可用于检测串中的电弧。
PV串汇流箱9还可用于检测接地故障。通过剩余电流检测(RCD)功能，可以在每个串上实施地下逆变器的接地故障检测，而不是仅在完整的阵列上实施。
本文中所描述的本发明不受参考示例性实施例给出的描述的限制。实际上，本发明涵盖任何新颖特征和特征的任何组合，具体地说包含权利要求书中的特征的任何组合，即使此特征或此组合自身未明确地指示于权利要求书或示例性实施例中。

Claims (12)

1.一种具有保护功能的光伏串汇流箱，其包括：
-多个输入连接(10、20、30)，其用于将多个光伏串(1、2、3)连接到汇流箱(9)，
-输出连接(60)，其用于将逆变器(8)连接到所述汇流箱(9)，
-多个电流线(13、23、33)，其中所述电流线(13、23、33)中的相应一个连接到所述输入连接(10、20、30)中的相应一个，其中所述多个输入连接(10、20、30)分别包括第一输入端子(11、21、31)和第二输入端子(12、22、32)，
-多个可控制开关(42、44、46)，其连接到所述多个输入连接(10、20、30)，以使所述第一输入端子(11、21、31)和第二输入端子(12、22、32)中的相应一个短路，
-多个断连器(16、26、36)，
-公共电流线(50)，其连接到所述输出连接(60)，并且具有输入节点(53)，所述输入节点通过所述断连器(16、26、36)中的相应一个连接到所述电流线(13、23、33)中的每一个，
-可控制网络(40)，其布置在所述输出连接(60)与所述输入节点(53)之间的所述公共电流线(50)中，所述可控制网络(40)被配置成对从所述输出连接(60)流动到所述断连器(16、26、36)的电流提供阻断。
2.根据权利要求1所述的光伏串汇流箱，其中所述可控制网络(40)包括旁路开关(57)，所述旁路开关连接到所述输入节点(53)和所述输出连接(60)，以使所述输入节点(50)与所述输出连接(60)断连。
3.根据权利要求2所述的光伏串汇流箱，其中所述可控制网络(40)包括二极管(56)，所述二极管连接到所述输入节点(53)和所述输出连接(60)，并且还并联连接到所述旁路开关(57)。
4.根据权利要求3所述的光伏串汇流箱，其中所述可控制网络(40)包括第二可控制开关(55)，所述第二可控制开关连接到所述输入节点(53)和所述输出连接(60)，并且还并联连接到所述旁路开关(57)和所述二极管(56)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光伏串汇流箱，其包括：
第二断连器(64)，其布置在所述输出连接(60)与所述可控制网络(40)之间的所述公共电流线(50)中。
6.根据权利要求1所述的光伏串汇流箱，
-其中所述电流线(13、23、33)中的每一个包括第一电流路径(14、24、34)和第二电流路径(15、25、35)，其中相应的第一电流路径(14、24、34)连接到相应的第一输入端子(11、21、31)，且相应的第二电流路径(15、25、35)连接到相应的第二输入端子(12、22、32)，
-其中所述公共电流线(50)包括第一公共电流路径(51)和第二公共电流路径(52)，
-其中所述第一电流路径(14、24、34)中的每一个通过所述断连器(16、26、36)中的相应一个连接到所述第一公共电流路径(51)，并且其中所述第二电流路径(15、25、35)中的每一个通过所述断连器(16、26、36)中的所述相应一个连接到所述第二公共电流路径(52)。
7.根据权利要求1所述的光伏串汇流箱，其包括：
多个第一电流检测装置(19、29、39)，其中所述第一电流检测装置(19、29、39)中的每一个布置在所述输入连接(10、20、30)中的相应一个与所述断连器(16、26、36)中的相应一个之间的所述电流线(13、23、33)中的相应一个中。
8.根据权利要求6所述的光伏串汇流箱，其包括：
-多个第一电压检测装置(67、68、69)，
-其中所述第一电压检测装置(67、68、69)中的相应一个布置在所述电流线(13、23、33)中的相应一个的所述第一电流路径(14、24、34)与所述第二电流路径(15、25、35)之间。
9.根据权利要求8所述的光伏串汇流箱，其包括：
-多个第一控制器装置(4、5、6)，其用于控制所述断连器(16、26、36)中的相应一个，
-其中所述第一控制器装置(4、5、6)分别被配置成评估所述多个所述第一电压检测装置(67、68、69)处的相应电压降，
-其中所述第一控制器装置(4、5、6)分别被配置成评估流动通过所述电流线(13、23、33)中的相应一个的相应电流。
10.根据权利要求6所述的光伏串汇流箱，其包括：
第二电流检测装置(54)，其布置在所述输出连接(60)与所述输入节点(53)之间的所述公共电流线(50)中。
11.根据权利要求10所述的光伏串汇流箱，其包括：
-第二电压检测装置(61)，
-其中所述第二电压检测装置(61)布置在所述公共电流线(50)的所述第一公共电流路径(51)与所述第二公共电流路径(52)之间。
12.根据权利要求11所述的光伏串汇流箱，其包括：
-第二控制器装置(7)，
-其中所述第二控制器装置(7)被配置成评估所述第二电压检测装置(61)处的电压降和/或流动通过所述第二电流检测装置(54)的电流。
CN201980073979.6A 2018-11-12 2019-11-04 具有保护功能的光伏串汇流箱 Active CN113039718B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1818408.5A GB2585173A (en) 2018-11-12 2018-11-12 Photovoltaic string combiner box with protection functions
GB1818408.5 2018-11-12
PCT/EP2019/080024 WO2020099157A1 (en) 2018-11-12 2019-11-04 Photovoltaic string combiner box with protection functions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113039718A CN113039718A (zh) 2021-06-25
CN113039718B true CN113039718B (zh) 2023-12-22

Family

ID=64739391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980073979.6A Active CN113039718B (zh) 2018-11-12 2019-11-04 具有保护功能的光伏串汇流箱

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11502641B2 (zh)
EP (1) EP3881429A1 (zh)
CN (1) CN113039718B (zh)
GB (1) GB2585173A (zh)
WO (1) WO2020099157A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112260533A (zh) * 2020-09-11 2021-01-22 华为技术有限公司 一种直流汇流箱、逆变器、光伏系统及保护方法
EP4279929A4 (en) * 2021-01-22 2024-03-27 Huawei Digital Power Tech Co Ltd DETECTION METHOD AND ASSOCIATED DEVICE
AU2021441286A1 (en) * 2021-04-19 2023-11-09 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. Direct current combiner box, photovoltaic power generation system, and fault detection method
CN114285375A (zh) * 2021-12-30 2022-04-05 安徽尚能新能源科技有限公司 一种光伏组串反接检测方法及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001085716A (ja) * 1999-09-13 2001-03-30 Canon Inc 太陽光発電装置およびその制御方法
DE102013111869A1 (de) * 2012-11-05 2014-05-08 Sma Solar Technology Ag Photovoltaikanlage und Vorrichtung zum Betreiben einer Photovoltaikanlage
WO2014171932A1 (en) * 2013-04-17 2014-10-23 Eaton Corporation Photovoltaic system including hybrid bi-directional dc contactors and method of detection and isolation of faults therein

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6593520B2 (en) * 2000-02-29 2003-07-15 Canon Kabushiki Kaisha Solar power generation apparatus and control method therefor
US8933321B2 (en) * 2009-02-05 2015-01-13 Tigo Energy, Inc. Systems and methods for an enhanced watchdog in solar module installations
WO2010078303A2 (en) * 2008-12-29 2010-07-08 Atonometrics, Inc. Electrical safety shutoff system and devices for photovoltaic modules
US8837097B2 (en) 2010-06-07 2014-09-16 Eaton Corporation Protection, monitoring or indication apparatus for a direct current electrical generating apparatus or a plurality of strings
GB2483317B (en) * 2011-01-12 2012-08-22 Solaredge Technologies Ltd Serially connected inverters
DE102011056577C5 (de) 2011-12-19 2015-02-19 Sma Solar Technology Ag Schaltungsanordnung zur Unterdrückung eines bei einem Schaltvorgang auftretenden Lichtbogens
DE102012112184A1 (de) * 2012-12-12 2014-06-12 Sma Solar Technology Ag Verfahren und Vorrichtung zum Schutz mehrerer Strings eines Photovoltaikgenerators vor Rückströmen
US9843193B2 (en) * 2014-07-30 2017-12-12 Robert Getsla Safety shutdown system for photovoltaic power generators
DE102016100758A1 (de) * 2016-01-18 2017-07-20 Sma Solar Technology Ag Trennvorrichtung für einen photovoltaischen String, Solaranlage und Betriebsverfahren für eine Solaranlage mit photovoltaischem String
KR101911066B1 (ko) 2018-06-21 2018-10-23 정영준 태양광 접속반

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001085716A (ja) * 1999-09-13 2001-03-30 Canon Inc 太陽光発電装置およびその制御方法
DE102013111869A1 (de) * 2012-11-05 2014-05-08 Sma Solar Technology Ag Photovoltaikanlage und Vorrichtung zum Betreiben einer Photovoltaikanlage
WO2014171932A1 (en) * 2013-04-17 2014-10-23 Eaton Corporation Photovoltaic system including hybrid bi-directional dc contactors and method of detection and isolation of faults therein

Also Published As

Publication number Publication date
CN113039718A (zh) 2021-06-25
US11502641B2 (en) 2022-11-15
EP3881429A1 (en) 2021-09-22
GB201818408D0 (en) 2018-12-26
GB2585173A (en) 2021-01-06
WO2020099157A1 (en) 2020-05-22
US20220021335A1 (en) 2022-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113039718B (zh) 具有保护功能的光伏串汇流箱
AU2009268165B2 (en) High-speed circuit breaker for a high-performance battery in an isolated direct current network
US11322926B2 (en) Hybrid DC circuit breaker
US8456786B2 (en) Bridging unit
US8350414B2 (en) Semiconductor assisted DC load break contactor
KR101453631B1 (ko) 고전압용 컨버터
JP5835634B2 (ja) 接地と関連するサージ電圧に対する光電発生器の光起電モジュールの保護
US9214817B2 (en) Circuitry arrangement for a solar power plant comprising a DC voltage source for an offset voltage
CA2770056A1 (en) Reverse current sensor
CN109546642B (zh) 一种逆变器直流输入反接保护模块和装置
CN112514192A (zh) 交流/直流电转换装置
CN111987706A (zh) 一种限流型可控避雷器、换流器、输电系统以及控制方法
EP2834897A1 (en) Backup power system and grounding device for a backup power system
US20220172914A1 (en) Method for coordinating protective devices in a distribution grid
EP3084908B1 (en) Circuit breaking arrangement
US9269940B2 (en) System for bypassing and isolating electrical power cells
CN118020128A (zh) 保护开关设备
CN113383494A (zh) 电开关
CN111295814B (zh) 电池系统、本地电网以及隔离开关
CN118020125A (zh) 保护开关设备
JP2000224761A (ja) 直流電力供給装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant