CN113258874B - 一种关断器以及一种光伏系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种关断器，包括：关断器控制芯片，关断器控制芯片上设置有电压输出端口以及用于调节电压输出端口输出电压的配置模块。由于是在关断器控制芯片中设置了电压输出端口以及用于调节电压输出端口输出电压的配置模块，所以，通过对配置模块进行配置就可以使得关断器能够输出不同的电压值。这样当光伏系统中关断器与光伏组件的连接结构发生变化时，只需要对配置模块进行重新配置，就可以达到对关断器输出电压进行调整的目的。相较于现有技术而言，通过关断器的此种设置方式，就可以显著降低光伏系统中关断器与光伏组件的连接结构调整时所需要的设计成本。相应的，本申请所提供的一种光伏系统同样具有上述有益效果。

Description

一种关断器以及一种光伏系统
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，特别涉及一种关断器以及一种光伏系统。
背景技术
由于太阳能的可再生性以及清洁性，所以，光伏并网发电技术得到了飞速发展。在光伏系统中，因为相互串联的光伏组件会输出直流高压，并存在较高的安全隐患，所以，在现有技术中，不仅会要求光伏系统中的逆变器具有防电弧保护功能，而且，还会在光伏系统中添加关断器来消除串联光伏组串所产生的直流高压。
请参见图1，图1为现有光伏系统的一种结构示意图。在图1所示的光伏系统中，一个关断器连接一个光伏组件。当需要将串联的光伏组串关断时，关断控制器会向各个关断器发送控制信号，以将光伏组串关断。为了避免关断控制器的完全死机，需要在关断器断开时能够向关断控制器提供一定的供电电压。在该光伏系统中，由于关断器的数量
Figure 840947DEST_PATH_IMAGE001
与光伏组件的数量
Figure 49206DEST_PATH_IMAGE002
相同，假设关断器在关断时的输出电压为
Figure 660316DEST_PATH_IMAGE003
，那么，当所有的关断器关断时，光伏组串的输出电压为
Figure 748358DEST_PATH_IMAGE004
。请参见图2，图2为现有光伏系统的另一种结构示意图。在图2所示的光伏系统中，一个关断器连接两个光伏组件，在此情况下，关断器的数量
Figure 484232DEST_PATH_IMAGE001
是光伏组件数量
Figure 520016DEST_PATH_IMAGE002
的一半。当图2所示光伏系统中的所有关断器关断时，由各个光伏组件串联所组成光伏组串的输出电压为
Figure 392157DEST_PATH_IMAGE005
。由于关断控制器所需要的供电电压是固定的，为了保证光伏系统中具有相同数量的光伏组件能够正常工作，此时就要求图2所示关断器的输出电压是图1所示关断器输出电压的两倍。同理，如果该光伏系统的连接结构发生了变化，一个关断器连接3个或者4个光伏组件，那么，此时就会要求关断器的输出电压是图1所示关断器输出电压的3倍或者4倍。
由于现有关断器的输出电压是固定的，不能进行修改。因此，如果光伏系统中光伏组件与关断器之间的连接结构发生变化，那么就需要对光伏系统中的关断器进行整体替换，才能保证光伏系统的安全稳定运行。显然，光伏系统的此种结构调整方式，会极大的增加光伏系统的设计成本。目前，针对这一技术问题，还没有较为有效的解决办法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种输出电压能够调整的关断器，以降低光伏系统中关断器与光伏组件的连接结构调整时所需要的设计成本。其具体方案如下：
一种关断器，包括：关断器控制芯片，所述关断器控制芯片上设置有电压输出端口以及用于调节所述电压输出端口输出电压的配置模块。
优选的，所述配置模块具体为数字配置模块。
优选的，所述数字配置模块具有多个数字通道。
优选的，所述配置模块具体为模拟配置模块。
优选的，所述电压输出端口和所述模拟配置模块之间连接有第一电阻，所述模拟配置模块和地之间连接有第二电阻。
还包括：
用于对所述配置模块发送目标调控指令的远程服务器。
优选的，还包括：备用配置模块。
优选的，所述备用配置模块的个数为：
Figure 978996DEST_PATH_IMAGE006
；其中，
Figure 998905DEST_PATH_IMAGE007
。
相应的，本发明还公开了一种光伏系统，包括如前述所公开的一种关断器。
可见，在本发明所提供的关断器中，由于是在关断器中设置了关断器控制芯片，并在关断器控制芯片上设置了电压输出端口以及用于调节电压输出端口输出电压的配置模块，所以，通过对配置模块进行配置就可以使得关断器能够输出不同的电压值。在此情况下，当光伏系统中关断器与光伏组件的连接结构发生变化时，只需要对配置模块进行重新配置，就可以达到对关断器输出电压进行调整的目的。相较于现有技术而言，通过关断器的此种设置方式，就可以显著降低光伏系统中关断器与光伏组件的连接结构调整时所需要的设计成本。相应的，本发明所提供的一种光伏系统同样具有上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有光伏系统的一种结构示意图；
图2为现有光伏系统的另一种结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的一种关断器的结构图；
图4a为关断器控制芯片中的数字配置模块具有1个数字通道时的示意图；
图4b为关断器控制芯片中的数字配置模块具有2个数字通道时的示意图；
图5为当关断器控制芯片中的配置模块为模拟配置模块时的结构图；
图6为关断器控制芯片上设置有多个电压输出端口的示意图；
图7为光伏系统的关断器上连接一个光伏组件的结构图；
图8为光伏系统的关断器上连接两个光伏组件的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参见图3，图3为本发明实施例所提供的一种关断器的结构图，该关断器包括：关断器控制芯片U，关断器控制芯片U上设置有电压输出端口Voff以及用于调节电压输出端口Voff输出电压的配置模块Vset。
在本实施例中，是提供了一种输出电压能够调整的关断器，利用该关断器可以显著降低光伏系统中关断器与光伏组件的连接结构调整时所需要的设计成本。
具体的，在该关断器中是设置有关断器控制芯片U，并在关断器控制芯片U上设置有电压输出端口Voff以及用于调节电压输出端口Voff输出电压的配置模块Vset。可以理解的是，由于在该关断器控制芯片U中设置有电压输出端口Voff以及用于调节电压输出端口Voff输出电压的配置模块Vset，所以，通过对配置模块Vset进行配置就可以使得关断器能够输出不同的电压值。需要说明的是，在实际应用中，配置模块Vset既可以设置在关断器控制芯片U的内部，也可以设置在关断器控制芯片U的外部，只要能够达到实际应用需求即可。
能够想到的是，当关断器的输出电压能够调整时，如果光伏系统中关断器与光伏组件的连接结构发生了变化，也即，与关断器相连接光伏组件的数量发生了变化，此时，只需要对配置模块Vset进行重新配置，就可以达到对关断器输出电压进行调整的目的。这样相较于现有技术中需要对光伏系统中所有的关断器进行整体替换，才能保证光伏系统的安全稳定运行而言。通过本实施例所提供的关断器，就可以显著降低光伏系统中关断器与光伏组件的连接结构调整时所需要的设计成本。
可见，在本实施例所提供的关断器中，由于是在关断器中设置了关断器控制芯片，并在关断器控制芯片上设置了电压输出端口以及用于调节电压输出端口输出电压的配置模块，所以，通过对配置模块进行配置就可以使得关断器能够输出不同的电压值。在此情况下，当光伏系统中关断器与光伏组件的连接结构发生变化时，只需要对配置模块进行重新配置，就可以达到对关断器输出电压进行调整的目的。相较于现有技术而言，通过关断器的此种设置方式，就可以显著降低光伏系统中关断器与光伏组件的连接结构调整时所需要的设计成本。
基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，配置模块Vset具体为数字配置模块。
在实际应用中，可以将关断器中的配置模块Vset设置为数字配置模块，也即，通过将数字配置模块接地实现低电平输出0，或者通过将数字配置模块连接电源实现高电平输出1，这样就可以使得关断器能够输出不同的电压值。
作为一种优选的实施方式，数字配置模块具有多个数字通道。
请参见图4a，图4a为关断器控制芯片中的数字配置模块具有1个数字通道时的示意图。其中，Vset1可以等效为数字通道所引出的输出引脚，通过Vset1接地可以实现低电平0输出，通过Vset1连接电源可以实现高电平1输出，这样就可以使得关断器控制芯片U上的电压输出端口Voff能够输出不同的电压值。请参见图4b，图4b为关断器控制芯片中的数字配置模块具有2个数字通道时的示意图。其中，Vset1和Vset2可以等效为2个数字通道所引出的输出引脚，通过对Vset1和Vset2进行赋值就可以使得数字配置模块具有不同的输出值。比如：可以将Vset1和Vset2设置为00、01、10和11，此时通过选通数字配置模块相应的数字通道，就可以使得关断器控制芯片U上的电压输出端口能够输出不同的电压值。
基于相同的设计原理，在实际应用中，就可以在数字配置模块上设置多个数字通道，这样就可以使得关断器控制芯片上的电压输出端口能够输出更多数值不同的电压值。
基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，配置模块Vset具体为模拟配置模块。
在实际应用中，还可以将关断器控制芯片U中的配置模块Vset设置为模拟配置模块。能够想到的是，当关断器控制芯片U上的模拟配置模块具有不同的电压值时，就可以使得关断器能够输出不同的电压值。
作为一种优选的实施方式，电压输出端口Voff和模拟配置模块Vset之间连接有第一电阻R1，模拟配置模块Vset和地之间连接有第二电阻R2。
请参见图5，图5为当关断器控制芯片中的配置模块为模拟配置模块时的结构图。为了使得本领域技术人员能够更为清楚、明白本实施例所提供关断器的工作原理。在本实施例中，是将模拟配置模块Vset等效为关断器控制芯片U的一个输出引脚Vset进行具体说明。
结合图5所示的关断器控制芯片，通过在关断器控制芯片的电压输出端口Voff和Vset之间连接第一电阻R1，并在Vset和地之间连接第二电阻R2，通过对第一电阻R1和第二电阻R2的电阻值进行调整，就可以达到对关断器输出电压进行调整的目的。
在实际应用中，当将关断器控制芯片设置为如图5所示的结构形式时，关断器控制芯片U的输出电压为：
Figure 204758DEST_PATH_IMAGE008
；式中，
Figure 806772DEST_PATH_IMAGE009
为第一电阻的电阻值，
Figure 705458DEST_PATH_IMAGE010
为第二电阻的电阻值，
Figure 540559DEST_PATH_IMAGE011
为基准电压值。
基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，上述关断器还包括：
用于对配置模块发送目标调控指令的远程服务器。
在实际应用中，还可以在关断器中设置与配置模块Vset通信相连的远程服务器。能够想到的是，当在关断器中设置了与配置模块Vset通信相连的远程服务器之后，就可以利用远程服务器向配置模块Vset发送目标调控指令，并对关断器的输出电压进行调整。这样就可以进一步提高人们在使用该关断器时的用户体验。
基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，上述关断器还包括：备用配置模块。
能够想到的是，在实际操作过程中，不可避免地会遇到关断器的配置模块Vset出现故障或损坏的情况，从而导致关断器处于不可用状态。因此，在本实施例中，为了避免上述情况的发生，还可以在关断器上设置备用配置模块，这样即使关断器的配置模块发生异常，工作人员也可以利用备用配置模块来维持关断器的可用性。
显然，通过本实施例所提供的技术方案，就可以相对提高人们在使用该关断器时的便捷性。
作为一种优选的实施方式，备用配置模块的个数为：
Figure 81262DEST_PATH_IMAGE006
；其中，
Figure 193574DEST_PATH_IMAGE007
。
具体的，可以在关断器上设置多个备用配置模块。能够想到的是，通过这样的设置方式，即使是在关断器的一个备用配置模块出现异常或故障的情形下，人们也可以通过其它的备用配置模块来对关断器的输出电压进行调整与设置，由此就可以进一步提高人们在使用该关断器时的用户体验。
或者，在实际应用中，还可以在关断器控制芯片上设置多个具有不同电压值的电压输出端口，具体请参见图6，图6为关断器控制芯片上设置有多个电压输出端口的示意图。在图6所示的关断器控制芯片U中是设置有4个电压输出端口，其中，第一个电压输出端口的输出电压为Voff1，第二个电压输出端口的输出电压为Voff2，第三个电压输出端口的输出电压为Voff3，第四个电压输出端口的输出电压为Voff4，Voff1、Voff2、Voff3和Voff4均为预先所设置好的特定电压值。显然，当将关断器控制芯片设置为此种结构形式时，就可以根据关断器的实际需要去选择关断器控制芯片上能够输出特定电压值的电压输出端口，由此就可以进一步提高人们在使用关断器时的便捷度。
相应的，本发明实施例还公开了一种光伏系统，包括如前述所公开的一种关断器。
基于上述实施例所公开的关断器，本实施例通过两个具体的光伏系统来对关断器的工作原理进行详细说明。请参见图7，图7为光伏系统的关断器上连接一个光伏组件的结构图。在该光伏系统中，关断器控制芯片U通过开关管S1连接Vout+，开关管S1由
Figure 105904DEST_PATH_IMAGE012
控制其开关。当关断器控制芯片U断开时，
Figure 303667DEST_PATH_IMAGE012
驱动开关管S1开通，通过预先对关断器控制芯片U中的配置模块Vset进行设置，就可以使得Vout+与Vout-之间的输出电压为光伏组件的输出电压。也即，在图7所示的光伏系统中，关断器控制芯片的输出电压等于光伏组件的输出电压。
请参见图8，图8为光伏系统的关断器上连接两个光伏组件的结构图。在该光伏系统中，关断器控制芯片U通过开关管S1连接Vout+，开关管S1由
Figure 648061DEST_PATH_IMAGE012
控制其开关。当关断器控制芯片U关断时，
Figure 739514DEST_PATH_IMAGE012
驱动开关管S1开通，通过预先对关断器控制芯片U中的配置模块Vset进行设置，就可以使得Vout+与Vout-之间的输出电压为两个光伏组件串联的总电压值。此时，图8所示关断器的输出电压即为图7所示关断器输出电压的两倍。
很显然，在本实施例中，由于是在关断器控制芯片中设置了电压输出端口以及用于对电压输出端口的输出电压进行调节的配置模块，所以，通过对配置模块进行配置就可以使得关断器控制芯片上的电压输出端口能够输出不同的电压值。在此情况下，当光伏系统中关断器与光伏组件的连接结构发生变化时，只需要对配置模块进行重新配置，就可以达到对关断器输出电压进行调整的目的。相较于现有技术而言，通过关断器的此种设置方式，就可以显著降低光伏系统中关断器与光伏组件的连接结构调整时所需要的设计成本。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种关断器以及一种光伏系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种关断器，其特征在于，包括：关断器控制芯片，所述关断器控制芯片上设置有电压输出端口以及用于调节所述电压输出端口输出电压的配置模块，以当光伏系统中与所述关断器相连接光伏组件的数量发生变化时，通过对所述配置模块进行配置就可以使得所述关断器能够输出不同的电压值。
2.根据权利要求1所述的关断器，其特征在于，所述配置模块具体为数字配置模块。
3.根据权利要求2所述的关断器，其特征在于，所述数字配置模块具有多个数字通道。
4.根据权利要求1所述的关断器，其特征在于，所述配置模块具体为模拟配置模块。
5.根据权利要求4所述的关断器，其特征在于，所述电压输出端口和所述模拟配置模块之间连接有第一电阻，所述模拟配置模块和地之间连接有第二电阻。
6.根据权利要求1所述的关断器，其特征在于，还包括：
用于对所述配置模块发送目标调控指令的远程服务器。
7.根据权利要求1至6任一项所述的关断器，其特征在于，还包括：备用配置模块。
8.根据权利要求7所述的关断器，其特征在于，所述备用配置模块的个数为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE002
。
9.一种光伏系统，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的一种关断器。
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