CN117713187A - 一种逆变器及开关检测方法 - Google Patents

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CN117713187A CN202311444835.1A CN202311444835A CN117713187A CN 117713187 A CN117713187 A CN 117713187A CN 202311444835 A CN202311444835 A CN 202311444835A CN 117713187 A CN117713187 A CN 117713187A
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张明冉
徐仲达
马征
张智翔
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Abstract

本申请公开了一种逆变器及开关检测方法，逆变器包括直流变换单元、平衡桥单元、交流逆变单元、接地开关、中线输出开关、多个相线输出开关和控制单元。直流变换单元的输入端用于与光伏组件连接，直流变换单元的输出端通过直流母线与交流逆变单元的输入端连接，交流逆变单元的中线输出端与中线输出开关的第一端连接，中线输出开关的第二端用于连接负载或电网，每个相线输出端与对应的相线输出开关的第一端连接，每个相线输出开关的第二端用于通过相线连接负载或电网，平衡桥单元通过中性线与中线输出端连接。控制单元还能够检测接地开关、中线输出开关是否存在断开故障或闭合故障，提高逆变器运行的可靠性。

Description

一种逆变器及开关检测方法
技术领域
本申请涉及电子电力技术领域，尤其涉及到一种逆变器及开关检测方法。
背景技术
光伏系统是一种利用光伏组件的光生伏特效应将太阳光辐射能转换为电能的发电系统。逆变器是光伏系统中的核心部件，其主要负责将光伏组件产生的直流电转换为交流电，并向负载或电网输出该交流电。在实际应用中，逆变器通过接地开关接地，实现接地保护，以及在逆变输出和负载或电网之间设置输出开关，实现交流电输出。为了保障接地开关和输出开关在运行中的可靠性，检测接地开关和输出开关是否能够正常断开或正常闭合尤为重要。
发明内容
本申请实施例提供一种逆变器及开关检测方法，用以检测接地开关和输出开关是否能够正常断开或正常闭合。
第一方面，本申请实施例提供了一种逆变器，逆变器包括：直流变换单元、平衡桥单元、交流逆变单元、接地开关、中线输出开关、多个相线输出开关和控制单元。其中，直流变换单元的输入端用于与光伏组件连接，直流变换单元的输出端通过直流母线与交流逆变单元的输入端连接，交流逆变单元的中线输出端与中线输出开关的第一端连接，中线输出开关的第二端用于连接负载或电网，交流逆变单元的多个相线输出端与多个相线输出开关一一对应，每个相线输出端与对应的相线输出开关的第一端连接，每个相线输出开关的第二端用于通过相线连接负载或电网，平衡桥单元连接于直流母线中的正直流母线和负直流母线之间，平衡桥单元还通过中性线与交流逆变单元的中线输出端连接。为了使中性线能够在逆变器内部接地，使接地开关的第一端与中性线连接，接地开关的第二端用于连接中线输出开关的第二端和接地端。并且，直流变换单元用于将光伏组件输入的直流电进行转换后输出至直流母线，交流逆变单元用于将直流母线上的直流电转换为交流电后输出，平衡桥单元用于调节正直流母线和负直流母线上的电压。
为了保障逆变器在运行中的可靠性，控制单元能够进行检测接地开关是否存在断开故障的操作过程。具体地，控制单元用于控制中线输出开关和每个相线输出开关断开，向接地开关发送断开指令，该断开指令用于控制接地开关断开。为了检测接地开关是否存在断开故障(例如黏连故障)，控制单元控制中性线上产生电压幅值大于断开检测电压阈值的交流电压，并将接地开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值与断开检测电压阈值进行比较。其中，控制单元能够响应于接地开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值小于断开检测电压阈值，则上报接地开关存在断开故障。反之，则不用上报或上报接地开关工作正常。由此设置，能够在逆变器输出前，检测接地开关断开的可靠性，并在检测过程中，全程保持中线输出继电器和相线输出继电器断开，将逆变器的输出与负载或电网断开，从而不会对负载侧或电网侧造成谐波污染，提高逆变器输出运行的安全性。并且，通过使中性线上产生交流电压，还能够支持带隔直功能的交流电压采样，提高了检测的精确性，且不影响逆变器的交流采样性能。
为了保障逆变器在运行中的可靠性，控制单元能够进行检测接地开关是否存在闭合故障的操作过程。具体地，控制单元用于控制中线输出开关和每个相线输出开关断开，向接地开关发送闭合指令，该闭合指令用于控制接地开关闭合。为了检测接地开关是否存在闭合故障(例如无法吸合)，控制单元控制中性线上产生电压幅值大于闭合检测电压阈值的交流电压，并将接地开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值与闭合检测电压阈值进行比较。其中，控制单元能够响应于接地开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值大于闭合检测电压阈值，则上报接地开关存在闭合故障。反之，不用上报或上报接地开关工作正常。由此设置，能够在逆变器输出前，检测接地开关闭合的可靠性，并在检测过程中，全程保持中线输出继电器和相线输出继电器断开，以将逆变器的输出与负载或电网闭合，从而不会对负载侧或电网侧造成谐波污染，提高了逆变器输出运行的安全性。并且，通过使中性线上产生交流电压，还能够支持带隔直功能的交流电压采样，提高了检测的精确性，且不影响逆变器的交流采样性能。
为了保障逆变器在运行中正常断开的可靠性，控制单元能够进行检测中线输出开关是否存在断开故障的操作过程。具体地，控制单元用于控制接地开关断开，向中线输出开关和每个相线输出开关发送断开指令，该断开指令用于控制中线输出开关和每个相线输出开关断开。为了检测中线输出开关是否存在断开故障(例如黏连故障)，控制单元控制中性线上产生电压幅值大于断开检测电压阈值的交流电压，并将中线输出开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值与断开检测电压阈值进行比较。其中，控制单元能够响应于中线输出开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值小于断开检测电压阈值，上报中线输出开关存在断开故障。反之，则不用上报或上报中线输出开关工作正常。由此设置，能够在逆变器输出前，检测中线输出开关断开的可靠性，并在检测过程中，全程保持接地开关断开，能够提高检测精确性。并且，通过使中性线上产生交流电压，还能够支持带隔直功能的交流电压采样，提高了检测的精确性，且不影响逆变器的交流采样性能。
为了保障逆变器在运行中正常闭合的可靠性，控制单元能够进行检测中线输出开关是否存在闭合故障的操作过程。具体地，控制单元用于控制接地开关闭合，向中线输出开关和每个相线输出开关发送闭合指令，该闭合指令用于控制中线输出开关和每个相线输出开关闭合。为了检测中线输出开关是否存在闭合故障(例如无法吸合)，控制单元控制中性线上产生交流电压，并将流经至少两个相线输出端的电流之间的电流之差与预设电流区间进行比较。其中，控制单元能够响应于该电流之差处于预设电流区间，上报中线输出开关存在闭合故障。反之，则不用上报或上报中线输出开关工作正常。由此设置，能够在逆变器输出前，检测中线输出开关闭合的可靠性，并在检测过程中，全程保持接地开关闭合，保证了逆变器和负载侧或电网侧的接地安全。并且，通过使中性线上产生交流电压，还能够支持带隔直功能的交流电压采样，提高了检测的精确性，且不影响逆变器的交流采样性能。
第一电压差异为第一目标相线输出开关对应的第一输入电压的电压幅值和第一输出电压的电压幅值之间差值或比值。第二电压差异为第二目标相线输出开关对应的第二输入电压的电压幅值和第二输出电压的电压幅值之间差值或比值。
本申请中，控制单元能够执行如下操作过程中的一种或多种：检测接地开关是否存在断开故障的操作过程、检测接地开关是否存在闭合故障的操作过程、检测中线输出开关是否存在断开故障的操作过程、检测中线输出开关是否存在闭合故障的操作过程。
在一些实施例中，控制单元检测接地开关是否存在断开故障和闭合故障的操作过程相互独立。或者，控制单元检测接地开关是否存在断开故障和闭合故障的操作过程也可以相互联系。
在一些实施例中，控制单元检测中线输出开关和相线输出开关是否存在断开故障和闭合故障的操作过程可以相互独立。或者，控制单元检测中线输出开关和相线输出开关是否存在断开故障和闭合故障的操作过程也可以相互联系。
在一些实施例中，控制单元检测接地开关的过程与检测中线输出开关和相线输出开关的过程可以相互独立。或者，控制单元检测接地开关的过程与检测中线输出开关和相线输出开关的过程也可以相互联系。
在一些实施例中，对于使中性线上产生电压幅值大于断开检测电压阈值的交流电压，例如采用如下过程：控制直流变换单元和平衡桥单元工作，使中性线上产生电压幅值大于断开检测电压阈值的交流电压。
在一些实施例中，对于使中性线上产生电压幅值大于闭合检测电压阈值的交流电压，例如采用如下过程：控制单元控制直流变换单元和平衡桥单元工作，使中性线上产生电压幅值大于闭合检测电压阈值的交流电压。
在一些实施例中，控制单元还能够进行检测相线输出开关是否存在断开故障的操作过程。由此设置，能够在逆变器输出前，检测相线输出开关断开的可靠性，并在检测相线输出开关是否存在断开故障的过程中，全程保持接地开关断开，能够提高检测相线输出开关是否存在断开故障的精确性。
在一些示例中，控制单元将该多个相线输出开关中的第一目标相线输出开关对应的第一电压差异与预设电压区间进行比较，若第一电压差异处于预设电压区间，则响应于第一电压差异处于预设电压区间，上报第一目标相线输出开关存在断开故障。其中，第一电压差异为第一目标相线输出开关对应的第一输入电压的电压幅值和第一输出电压的电压幅值之间差异，第一输入电压为第一目标相线输出开关的第一端与中线输出开关的第一端之间的电压，第一输出电压为第一目标相线输出开关的第二端与中线输出开关的第二端之间的电压。由此设置，能够在逆变器输出前，检测相线输出开关断开的可靠性，并在检测相线输出开关是否存在断开故障的过程中，全程保持接地开关断开，能够提高检测相线输出开关是否存在断开故障的精确性。
另外，在响应于该多个相线输出开关中的第一目标相线输出开关对应的第一电压差异处于预设电压区间，上报第一目标相线输出开关存在断开故障之前，控制单元还用于控制直流变换单元、平衡桥单元以及交流逆变单元工作，使正直流母线和负直流母线上的电压平衡，并使相线输出端产生大于断开检测电压阈值的交流电压。
在一些示例中，控制单元还能够响应于多个相线输出开关中的第三目标相线输出开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值小于断开检测电压阈值，上报第三目标相线输出开关存在断开故障。
在一些实施例中，控制单元还能够进行检测相线输出开关是否存在闭合故障的操作过程。由此设置，能够在逆变器输出前，检测相线输出开关闭合的可靠性，并在检测过程中，全程保持接地开关闭合，保证了逆变器和负载侧或电网侧的接地安全。
在一些示例中，控制单元将该多个相线输出开关中的第二目标相线输出开关对应的第二电压差异与闭合电压区间进行比较，若第二电压差异未处于闭合电压区间，则响应于第二电压差异未处于闭合电压区间，上报第二目标相线输出开关存在闭合故障。反之，不用上报或上报第二目标相线输出开关工作正常。其中，第二电压差异为第二目标相线输出开关对应的第二输入电压的电压幅值和第二输出电压的电压幅值之间差异，第二输入电压为第二目标相线输出开关的第一端与中线输出开关的第一端之间的电压，第二输出电压为第二目标相线输出开关的第二端与中线输出开关的第二端之间的电压。
另外，在响应于该多个相线输出开关中的第二目标相线输出开关对应的第二电压差异未处于闭合电压区间，上报第二目标相线输出开关存在闭合故障之前，控制单元还用于控制直流变换单元、平衡桥单元以及交流逆变单元工作，使正直流母线和负直流母线上的电压平衡，并使相线输出端产生大于闭合检测电压阈值的交流电压。
在一些示例中，控制单元还能够响应于多个相线输出开关中的第四目标相线输出开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值大于闭合检测电压阈值，上报第四目标相线输出开关存在闭合故障。
在一些实施例中，逆变器还包括第一采样电路，并使第一采样电路分别与接地开关的第一端和第二端连接，直接采集接地开关的第一端和第二端之间的电压。从而在逆变器中设置第一采样电路，通过第一采样电路采集接地开关的第一端与第二端之间的电压，并将采集的电压上报至控制单元，以使控制单元直接获取到接地开关的第一端与第二端之间的电压。
在一些实施例中，逆变器还包括第二采样电路，并使第二采样电路分别与中线输出开关的第一端和第二端连接，直接采集中线输出开关的第一端和第二端之间的电压。从而在逆变器中设置第二采样电路，通过第二采样电路采集中线输出开关的第一端与第二端之间的电压，并将采集的中线输出开关的第一端与第二端之间的电压上报至控制单元，以使控制单元直接获取到中线输出开关的第一端与第二端之间的电压。
在一些实施例中，逆变器还包括第三采样电路，并使第三采样电路分别与接地开关的第二端、中线输出开关的第一端和第二端、以及每个相线输出开关的第一端和第二端连接。并且，第三采样电路用于采集如下电压中的一个或多个，并上报至控制单元：至少两个相线输出开关的第一端之间的电压和第二端之间的电压，至少一个相线输出开关的第一端与中线输出开关的第一端之间的电压，以及至少一个相线输出开关的第二端与中线输出开关的第二端之间的电压，相线输出开关的第一端与接地开关的第二端之间的电压，至少一个相线输出开关的第一端与第二端之间的电压，中线输出开关的第一端与第二端之间的电压。从而使控制单元根据第三采样电路上报的电压，计算得到接地开关的第一端与第二端之间的电压、第一输入电压、第一输出电压、第二输入电压以及第二输出电压中的至少一个电压。由此设置，采用计算的方式得到接地开关的第一端与第二端之间的电压、第一输入电压、第一输出电压、第二输入电压以及第二输出电压中的至少一个电压。
为了调整逆变器工作，提高逆变器的工作稳定性，控制单元还根据第三采样电路上报的电压来调整逆变器工作，提高逆变器的工作稳定性。
上述接地开关和输出开关分别包括继电器和/或接触器。示例性地，接地开关和输出开关均设置为继电器。或者，接地开关和输出开关均设置为接触器。
第二方面，本申请实施例还提供了一种开关检测方法，该开关检测方法用于执行如下操作中的一种或多种：
控制连接于逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关断开，向连接于逆变器中的中性线的接地开关发送断开指令，控制中性线上产生电压幅值大于断开检测电压阈值的交流电压，响应于接地开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值小于断开检测电压阈值，上报接地开关存在断开故障；或者，
控制连接于逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关断开，向连接于逆变器中的中性线的接地开关发送闭合指令，控制中性线上产生电压幅值大于闭合检测电压阈值的交流电压，响应于接地开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值大于闭合检测电压阈值，上报接地开关存在闭合故障；或者，
控制连接于逆变器中的中性线的接地开关断开，向连接于逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关发送断开指令，控制中性线上产生电压幅值大于断开检测电压阈值的交流电压，响应于中线输出开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值小于断开检测电压阈值，上报中线输出开关存在断开故障；或者，
控制连接于逆变器中的中性线的接地开关闭合，向连接于逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关发送闭合指令，控制中性线上产生交流电压，响应于流经至少两个相线输出端的电流之间的电流之差处于预设电流区间，上报中线输出开关存在闭合故障。
在一些实施例中，对于在控制连接于逆变器中的中性线的接地开关断开，向连接于逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关发送断开指令之后，开关检测方法还能够包括如下过程：响应于连接于相线输出端的相线输出开关中的第一目标相线输出开关对应的第一电压差异处于预设电压区间，上报第一目标相线输出开关存在断开故障；其中，第一电压差异为第一目标相线输出开关对应的第一输入电压的电压幅值和第一输出电压的电压幅值之间差异，第一输入电压为第一目标相线输出开关的第一端与中线输出开关的第一端之间的电压，第一输出电压为第一目标相线输出开关的第二端与中线输出开关的第二端之间的电压。
在一些实施例中，对于在控制连接于逆变器中的中性线的接地开关断开，向连接于逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关发送断开指令之后，开关检测方法还能够包括如下过程：在响应于连接于相线输出端的相线输出开关中的第三目标相线输出开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值小于断开检测电压阈值，上报第三目标相线输出开关存在断开故障。
在一些实施例中，对于在控制连接于逆变器中的中性线的接地开关闭合，向连接于逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关发送闭合指令之后，开关检测方法还能够包括如下过程：响应于连接于相线输出端的相线输出开关中的第二目标相线输出开关对应的第二电压差异未处于闭合电压区间，上报第二目标相线输出开关存在闭合故障；其中，第二电压差异为第二目标相线输出开关对应的第二输入电压的电压幅值和第二输出电压的电压幅值之间差异，第二输入电压为第二目标相线输出开关的第一端与中线输出开关的第一端之间的电压，第二输出电压为第二目标相线输出开关的第二端与中线输出开关的第二端之间的电压。
在一些实施例中，对于在控制连接于逆变器中的中性线的接地开关闭合，向连接于逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关发送闭合指令之后，开关检测方法还能够包括如下过程：响应于连接于相线输出端的相线输出开关中的第四目标相线输出开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值大于闭合检测电压阈值，上报第四目标相线输出开关存在闭合故障。
可理解的是，该开关检测方法的工作过程和具体实施方式与第一方面或第一方面中任一实施例中逆变器的工作过程和实施方式相同，因此，该开关检测方法的过程可参见上述实施例中逆变器的具体实施方式进行实施，在此不再赘述。
第三方面，本申请实施例还提供了一种光伏系统，该光伏系统包括光伏组件与逆变器，在逆变器中，直流变换单元的输入端与光伏组件连接，中线输出开关和每个相线输出开关的第二端用于连接负载或电网。并且，逆变器用于将光伏组件输入的直流电转换为交流电后输出至负载或电网。其中，该逆变器为第一方面或第一方面中任一实施例中逆变器。另外，第三方面中相应方案的技术效果参照第一方面中对应方案可以得到的技术效果，重复之处不予详述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的光伏系统的一种应用场景示意图；
图2a与图2b分别为本申请实施例提供的逆变器的一种电路示意图；
图3为本申请实施例提供的逆变器的又一种电路示意图；
图4a至4d分别为本申请实施例提供的逆变器的一种具体电路示意图；
图5a至图5d分别为本申请实施例提供的平衡桥单元使中性线上产生交流电压的工作原理图；
图6a与图6b分别为本申请实施例提供的平衡桥单元使中性线上产生的交流电压的示意图；
图7为本申请实施例提供的逆变器在检测接地继电器是否存在断开故障时的一种局部电路示意图；
图8为本申请实施例提供的逆变器在检测接地继电器是否存在闭合故障时的一种局部电路示意图；
图9为本申请实施例提供的检测接地继电器的流程图；
图10为本申请实施例提供的逆变器在检测中线输出继电器和相线输出继电器是否存在断开故障时的一种局部电路示意图；
图11为本申请实施例提供的逆变器在检测中线输出继电器和相线输出继电器是否存在闭合故障时的一种局部电路示意图；
图12为本申请实施例提供的检测中线输出继电器和相线输出继电器的流程图；
图13为本申请实施例提供的逆变器的又一种电路示意图；
图14为图13所示的逆变器的局部电路示意图。
附图标记：
100-光伏组件；200-逆变器；300-负载；400-电网；500-储能装置；210-直流变换单元；220-平衡桥单元；230-交流逆变单元；240-控制单元；250-输出继电器；260-输入滤波器；270-输出滤波器；280-并网输出开关；290-并网输出滤波器；241-第一采样电路；242-第二采样电路；243-第三采样电路；KG-接地继电器；KO-中线输出继电器；KU/KW/KV-相线输出继电器；KU’/KW’-并网输出继电器；OX-中线；UX/WX/VX-相线；Bus+-正直流母线；Bus—负直流母线。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。方法实施例中的具体操作方法也可应用于装置实施例或系统实施例中。需要说明的是，在本申请的描述中可将“多个”理解为“至少两个”。另外，需要理解的是，在本申请的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
应注意的是，本申请的附图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本申请中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可做出改变，所做改变均包含在本申请保护范围内。本申请的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
为了方便理解本申请实施例提供的技术方案，下面首先说明一下本申请方案的应用场景。太阳能具有资源充足、长寿，分布广泛、安全、清洁，技术可靠等优点，利用太阳能进行发电具有无噪声、无污染、可靠性高等特点，在新能源发电领域具有良好的应用前景。本申请实施例提供的逆变器可以为能够支持离网模式和/或并网模式的单相逆变器、三相逆变器等。并且，本申请实施例提供的逆变器可以应用到电源系统或基于太阳能发电的光伏系统中。其中，逆变器能够在离网模式下运行，为负载(例如家用设备(如冰箱、空调等、例如蓄电池))供电。逆变器也能够在并网模式下运行，并通过并网变压器将电能输出给电网。当然，对于本申请实施例提供的逆变器的运行状态，可根据实际应用场景确定，在此不做限制。另外，本申请实施例中的技术方案还可应用于其他具备交流输出能力且由于隔直功能的存在无法对开关器件的电压进行准确判断的电压检测场景。
图1为本申请实施例提供的光伏系统的一种应用场景示意图。参照图1，光伏系统包括光伏组件100、逆变器200、储能装置500、电网400和/或负载300(例如家用设备(如冰箱、空调等))。其中，逆变器200可以集成有直流-直流(Direct Current-Direct Current，DC-DC)变换电路和直流-交流(Direct Current-Alternating Current，DC-AC)变换电路，储能装置500可以连接于DC-DC变换电路和DC-AC变换电路之间，光伏组件100产生的电能经过DC-DC变换电路进行升压或降压变换后可以给储能装置500充电，光伏组件100产生的电能还可以经过DC-DC变换电路和DC-AC变换电路传输给电网400或负载300。并且，当光伏组件100产生的电能不足以给电网400或负载300供电时，储能装置500中存储的电能可以经过逆变器200内的DC-AC变换电路传输给电网400或负载300。另一方面，储能装置500还可以接收来自电网400的供电，电网400输出的交流电经过DC-AC变换电路之后变换为直流电传输给储能装置500，实现给储能装置500的充电。
本申请实施例中的接地开关、中线输出开关以及每个相线输出开关分别包括继电器和/或接触器。示例性地，接地开关、中线输出开关以及每个相线输出开关可以均设置为继电器。或者，接地开关、中线输出开关以及每个相线输出开关也可以均设置为接触器。下面以接地开关、中线输出开关以及每个相线输出开关均设置为继电器为例进行说明。其中，接地开关为接地继电器，中线输出开关为中线输出继电器，相线输出开关为相线输出继电器。
图2a为本申请实施例提供的逆变器的一种电路示意图。参照图2a，逆变器200包括：直流变换单元210、平衡桥单元220、交流逆变单元230、接地继电器KG、输出继电器250和控制单元240。直流变换单元210的输入端与光伏组件100连接，直流变换单元210的输出端通过直流母线(包括正直流母线Bus+和负直流母线Bus-)与交流逆变单元230的输入端连接，交流逆变单元230的输出端与输出继电器250的第一端连接，输出继电器250的第二端连接负载300，平衡桥单元220连接于直流母线中的正直流母线Bus+和负直流母线Bus-之间，且平衡桥单元220还通过中性线OL与交流逆变单元230连接。为了使中性线OL能够在逆变器200内部接地，使接地继电器KG的第一端与中性线OL连接，接地继电器KG的第二端连接接地端。并且，控制单元240分别与直流变换单元210、平衡桥单元220、交流逆变单元230、接地继电器KG以及输出继电器250通信连接和/或电性连接，以控制直流变换单元210、平衡桥单元220、交流逆变单元230、接地继电器KG以及输出继电器250工作。在逆变器200运行在离线模式下时，控制单元240控制接地继电器KG以及输出继电器250均闭合，控制直流变换单元210将光伏组件100输入的直流电进行转换后输出至直流母线(包括正直流母线Bus+和负直流母线Bus-)，控制平衡桥单元220调节正直流母线Bus+和负直流母线Bus-上的电压，以使正直流母线Bus+和负直流母线Bus-上的电压平衡，使中性线OL上电压的稳定，并在正直流母线Bus+和负直流母线Bus-上的电压平衡之后，控制平衡桥单元220停止工作。以及控制交流逆变单元230将直流母线(包括正直流母线Bus+和负直流母线Bus-)上的直流电转换为交流电后输出至负载300，为负载300供电。由此设置，能够使本申请中的逆变器200包含中性线OL和平衡桥单元220，并且中性线OL从平衡桥单元220中引出并通过接地继电器KG在逆变器200内部直接实现接地，保证了中性线OL在逆变器200的内部能够可靠接地。
参照图2a，该逆变器200支持单相三线制输出，其中，该逆变器200能够支持离网模式运行或者支持离网模式和并网模式合并运行。下面以该逆变器200支持离网模式运行为例进行说明。具体地，交流逆变单元230的输出端包括中线输出端BO和两个相线输出端BU、BW，输出继电器250包括中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW。其中，中性线OL与中线输出端BO相互连接后与中线输出继电器KO的第一端连接，中线输出继电器KO的第二端通过中线OX连接负载300。相线输出端BU与相线输出继电器KU对应，且相线输出端BU与相线输出继电器KU的第一端连接，相线输出继电器KU的第二端连接负载300。相线输出端BW与相线输出继电器KW对应，且相线输出端BW与相线输出继电器KW的第一端连接，相线输出继电器KW的第二端连接负载300。在实际应用中，相线输出继电器KU的第二端通过相线UX与负载300连接，相线输出继电器KW的第二端通过相线WX与负载300连接，中线输出继电器KO的第二端通过中线OX与负载300连接。并且，中线OX也可以通过电阻R0接地。在向负载300供电时，相线UX与相线WX之间能够提供的电压为VUW，相线UX与中线OX之间能够提供的电压为1/2VUW，相线WX与中线OX之间能够提供的电压也为1/2VUW。例如，VUW＝202V，则1/2VUW＝101V。
为了对光伏组件输出的直流电进行滤波，参照图2b，图2b为本申请实施例提供的逆变器的又一种电路示意图。在逆变器200中还设置输入滤波器260和输出滤波器270，并使直流变换单元210的输入端通过输入滤波器260与光伏组件100连接，从而通过输入滤波器260将光伏组件100输出的直流电进行滤波后输出给直流变换单元210。以及，使中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW的第二端通过输出滤波器270与中线OX和相线UX、WX对应连接，从而通过输出滤波器270将交流逆变单元230输出的交流电进行滤波后输出给负载300。
图3为本申请实施例提供的逆变器的又一种电路示意图。参照图3，该逆变器200支持单相三线制输出，并且，该逆变器200能够支持离网模式和并网模式分离运行。具体地，图3所示的逆变器200相比图2b所示的逆变器200还额外设置了并网输出开关280(例如并网输出继电器KU’、KW’)以及并网输出滤波器290。并网输出滤波器290可以连接电网400。或者，并网输出滤波器290可以通过并网变压器连接电网400。在具体应用中，在逆变器200在并网模式下运行时，控制单元240控制输出开关250断开，控制并网输出开关280(例如接地继电器KG、并网输出继电器KU’、KW’)闭合，向电网400传递电量。在逆变器200在离网模式下运行时，控制单元240控制输出开关250(例如接地继电器KG、中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW)闭合，控制并网输出开关280(例如并网输出继电器KU’、KW’)断开，向负载300供电。
逆变器在离网模式下运行时，为了保障接地继电器、中线输出继电器以及相线输出继电器在运行中的可靠性，在逆变器向负载输出交流电之前，需要检测接地继电器、中线输出继电器以及相线输出继电器是否存在断开故障和闭合故障。本申请实施例中的逆变器，能够实现对接地继电器、中线输出继电器以及相线输出继电器是否存在断开故障和闭合故障进行检测。下面以图2b所示的单相逆变器为例进行详细描述。
为了保障逆变器在运行中正常断开的可靠性，本申请实施例中的逆变器200，能够实现对接地继电器KG是否存在断开故障进行检测的操作过程。具体地，参照图2b，控制单元240控制中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW断开(该检测过程中可以默认中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW能够可靠断开)，向接地继电器KG发送断开指令，该断开指令用于控制接地继电器KG断开。为了检测接地开关是否存在断开故障(例如黏连故障)，控制单元控制中性线OL上产生电压幅值大于断开检测电压阈值的交流电压，并将接地继电器KG的第一端和第二端之间的电压的电压幅值与断开检测电压阈值进行比较，若接地继电器KG的第一端和第二端之间的电压的电压幅值小于断开检测电压阈值，说明接地继电器KG存在断开故障，则响应于接地继电器KG的第一端和第二端之间的电压的电压幅值小于断开检测电压阈值，上报接地继电器KG存在断开故障。反之，说明接地继电器KG能够处于可靠的断开状态，则不用上报或也可以上报接地继电器KG工作正常。由此设置，能够在逆变器200输出前，检测接地继电器KG断开的可靠性，并在检测过程中，全程保持中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW断开，以将逆变器200的输出与负载或电网断开，从而不会对负载侧或电网侧造成谐波污染，提高了逆变器200输出运行的安全性。并且，通过使中性线OL上产生交流电压，还能够支持带隔直功能的交流电压采样，提高了检测的精确性，且不影响逆变器200的交流采样性能。
为了保障逆变器在运行中正常断开的可靠性，本申请实施例中的逆变器200，能够实现对接地继电器KG是否存在闭合故障进行检测的操作过程。具体地，参照图2b，控制单元240控制中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW断开(该检测过程中可以默认中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW能够可靠断开)，向接地继电器KG发送闭合指令，该闭合指令用于控制接地继电器KG闭合。为了检测接地继电器KG是否存在闭合故障(例如无法吸合)，控制单元240控制中性线OL上产生电压幅值大于闭合检测电压阈值的交流电压，并将接地继电器KG的第一端和第二端之间的电压的电压幅值与闭合检测电压阈值进行比较，若接地继电器KG的第一端和第二端之间的电压的电压幅值大于闭合检测电压阈值，说明接地继电器KG存在闭合故障，则响应于接地继电器KG的第一端和第二端之间的电压的电压幅值大于闭合检测电压阈值，则上报接地继电器KG存在闭合故障。反之，说明接地继电器KG能够处于可靠的闭合状态，则不用上报或也可以上报接地继电器KG工作正常。由此设置，能够在逆变器200输出前，检测接地继电器KG闭合的可靠性，并在检测过程中，全程保持中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW断开，以将逆变器200的输出与负载或电网闭合，从而不会对负载侧或电网侧造成谐波污染，提高了逆变器200输出运行的安全性。并且，通过使中性线OL上产生交流电压，还能够支持带隔直功能的交流电压采样，提高了检测的精确性，且不影响逆变器200的交流采样性能。
为了保障逆变器在运行中正常断开的可靠性，本申请实施例中的逆变器200，能够实现对中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW是否存在断开故障进行检测的操作过程。具体地，参照图2b，控制单元240控制接地继电器KG断开(该检测过程中可以默认接地继电器KG能够可靠断开)，向中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW发送断开指令，该断开指令用于控制中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW断开。为了检测中线输出继电器KO是否存在断开故障(例如黏连故障)，控制单元240控制中性线OL上产生电压幅值大于断开检测电压阈值的交流电压，并将中线输出继电器KO的第一端和第二端之间的电压的电压幅值与断开检测电压阈值进行比较，若中线输出继电器KO的第一端和第二端之间的电压的电压幅值小于断开检测电压阈值，说明中线输出继电器KO存在断开故障，则响应于中线输出继电器KO的第一端和第二端之间的电压的电压幅值小于断开检测电压阈值，上报中线输出继电器KO存在断开故障。反之，则说明中线输出继电器KO能够处于可靠的断开状态，则不用上报或也可以上报中线输出继电器KO工作正常。以及，还可以检测相线输出继电器KU、KW是否存在断开故障(例如黏连故障)。由此设置，能够在逆变器200输出前，检测中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW断开的可靠性，并在检测过程中，全程保持接地继电器KG断开，能够提高检测中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW是否存在断开故障的精确性。并且，通过使中性线OL上产生交流电压，还能够支持带隔直功能的交流电压采样，提高了检测的精确性，且不影响逆变器200的交流采样性能。
为了保障逆变器在运行中正常断开的可靠性，本申请实施例中的逆变器200，能够实现对中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW是否存在闭合故障进行检测的操作过程。具体地，参照图2b，控制单元240控制接地继电器KG闭合(该检测过程中可以默认接地继电器KG能够可靠闭合)，向中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW发送闭合指令，该闭合指令用于控制中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW闭合。为了检测中线输出继电器KO是否存在闭合故障(例如无法吸合)，控制单元240控制中性线OL上产生交流电压，并将流经至少两个相线输出端的电流之间的电流之差与预设电流区间进行比较，若该电流之差处于预设电流区间，说明中线输出继电器KO存在闭合故障，则响应于该电流之差处于预设电流区间，上报中线输出继电器KO存在闭合故障。反之，则说明中线输出继电器KO能够处于可靠的闭合状态，则不用上报或也可以上报中线输出继电器KO工作正常。以及，还可以检测相线输出继电器KU、KW是否存在闭合故障(例如无法吸合)。由此设置，能够在逆变器200输出前，检测中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW闭合的可靠性，并在检测过程中，全程保持接地继电器KG闭合，保证了逆变器和负载侧或电网侧的接地安全。并且，通过使中性线OL上产生交流电压，还能够支持带隔直功能的交流电压采样，提高了检测的精确性，且不影响逆变器200的交流采样性能。
另外，现有中的逆变器还存在如下问题：
(1)部分逆变器的中性线不具备输出电流能力，需要采用裂相变压器将逆变器的输出进行转换，实现单相三线制的输出，导致成本高，效率低，且容量受到裂相变压器的限制，无法简单的通过并机直接提高离网的输出容量。
(2)部分逆变器在离网运行时，中性线不是从逆变器内部的电压稳定点输出，无法在逆变器输出前直接接地，而是在输出后的负载侧通过接地继电器进行接地，并需要在接地继电器两侧设置隔离继电器，导致不能在逆变器输出前为接地继电器提供可靠的检测。并且，在对接地继电器进行检测时，还会影响逆变器输出运行的安全性。
(3)部分逆变器在离网运行时，逆变器中的中性线没有接地通路，而是依赖负载侧接地，导致逆变器输出时中性线悬空，无法实现在逆变器内部将中性线可靠接地，导致运行安全隐患大。
为此，本申请中的逆变器，通过设置平衡桥单元，中性线从平衡桥单元中引出并通过接地继电器在逆变器内部直接实现接地，不仅能够保证中性线在逆变器的内部可靠接地，还能够不用额外的设置裂相变压器，能够实现降低成本，以及提高逆变器运行的安全性。并且，在检测接地继电器是否能够正常断开或正常闭合的过程中，全程保持中线输出继电器和相线输出继电器断开，从而不会对负载造成谐波污染，提高了逆变器输出运行的安全性。以及，在检测中线输出继电器和相线输出继电器是否能够正常闭合的过程中，全程保持接地继电器闭合，保证了逆变器和负载侧的接地安全。
图4a为本申请实施例提供的逆变器的一种具体电路示意图。参照图4a，直流变换单元210包括直流-直流(Direct Current-Direct Current，DC-DC)变换电路，该DC-DC变换电路的输入端通过输入滤波器260与光伏组件100连接，DC-DC变换电路的输出端分别与正直流母线Bus+和负直流母线Bus-连接。平衡桥单元220包括上开关管Q02、下开关管Q01、电感L0、母线电容C01和C02。交流逆变单元230包括直流-交流(Direct Current-AlternatingCurrent，DC-AC)变换电路，该DC-AC变换电路通过输出继电器250连接负载300。其中，该DC-AC变换电路包括逆变开关管QS1、QS2、QS3以及QS4，逆变电感LS1与LS2，逆变电容CS1与CS2。在逆变器200工作时，控制单元240控制DC-DC变换电路工作，将光伏组件100输入的直流电进行转换后输出至直流母线。控制单元240控制上开关管Q02和下开关管Q01工作，调节正直流母线Bus+和负直流母线Bus-上的电压，使正直流母线Bus+和负直流母线Bus-上的电压平衡，使中性线OL上电压的稳定，并在正直流母线Bus+和负直流母线Bus-上的电压平衡之后，控制上开关管Q02和下开关管Q01停止工作。以及，控制单元240控制逆变开关管QS1、QS2、QS3以及QS4工作，将直流母线上的直流电转换为交流电。另外，DC-DC变换电路能够工作在最大功率点追踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)模式下，实现对光伏组件进行最大功率点跟踪，使得光伏组件100保持较高的输出功率。
可理解的是，控制单元可以是现场可编程门阵列(field programmable gatearray，FPGA)、通用中央处理器(central processing unit，CPU)，通用处理器，数字信号处理(digital signal processing，DSP)，专用集成电路(application specificintegrated circuits，ASIC)，或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。上述控制单元也可以是实现计算功能的组合，例如包括一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。
继续参照图4a，电感LS1连接相线输出端BU，电感LS2连接相线输出端BW。中性线OL的一端连接中性点ZO，中性线OL的另一端连接中线输出端BO。在实际应用中，中性点ZO为稳定的电压点。例如，中性点ZO分别与母线电容C01和C02连接，母线电容C01和C02的电容值相同，则中性点ZO相当于是正直流母线和负直流母线之间的母线电压中点。基于此，使得中性线OL从平衡桥单元220中的母线电压中点引出，并通过接地继电器KG在逆变器200内部接地，保证了中性线OL在逆变器200的内部能够可靠接地。可理解的是，中性点不限于为母线电压中点，其也可以为逆变器200内部其他相对稳定的电压点。
图4b为本申请实施例提供的逆变器的又一种具体电路示意图，参照图4b，可以在逆变器200中设置第一采样电路241，并使第一采样电路241分别与接地继电器KG的第一端和第二端连接，通过该第一采样电路241直接对接地继电器KG的第一端和第二端之间的电压进行采样，得到接地继电器KG的第一端和第二端之间的电压，并将采样得到的接地继电器KG的第一端和第二端之间的电压上报给控制单元240，从而使控制单元240能够获取到接地继电器KG的第一端和第二端之间的电压。
图4c为本申请实施例提供的逆变器的又一种具体电路示意图，参照图4c，可以在逆变器200中设置第二采样电路242，并使第二采样电路242分别与中线输出继电器KO的第一端和第二端连接，通过该第二采样电路242直接对中线输出继电器KO的第一端和第二端之间的电压进行采样，得到中线输出继电器KO的第一端和第二端之间的电压，并将采样得到的中线输出继电器KO的第一端和第二端上报给控制单元240，从而使控制单元240能够获取到中线输出继电器KO的第一端和第二端之间的电压。
图4d为本申请实施例提供的逆变器的又一种具体电路示意图，参照图4d，可以在逆变器200中设置第三采样电路243，并使第三采样电路243分别与接地继电器KG的第二端、中线输出继电器KO的第一端和第二端、以及相线输出继电器KU、KW的第一端和第二端连接。并且，第三采样电路243能够采集相线输出继电器KU、KW的第一端之间的电压，相线输出继电器KU、KW的第二端之间的电压，采集相线输出继电器KU、KW的第一端与中线输出继电器KO的第一端之间的电压，采集相线输出继电器KU、KW中的至少一个的第二端与中线输出继电器KO的第二端之间的电压，以及采集相线输出继电器KU、KW中的至少一个的第一端与中线输出继电器KO的第二端之间的电压，并将采集的电压上报至控制单元。基于此，控制单元240根据第三采样电路243上报的电压，计算得到接地继电器KG的第一端与第二端之间的电压、第一输入电压、第一输出电压、第二输入电压以及第二输出电压中的至少一个电压。进一步地，第三采样电路243还能够采集相线输出继电器KU、KW中的至少一个相线输出开关的第一端与第二端之间的电压，以及采集中线输出继电器KO的第一端与第二端之间的电压。进一步地，控制单元240还可以采用第三采样电路243上报的电压来调整逆变器200工作，提高逆变器200的工作稳定性。基于此，本申请可以直接复用第三采样电路243，不用额外设置其他采样电路，降低采样电路的设置数量。
在本申请中，也可以采用第三采样电路243采集每一个流经每个相线输出端的电流。
在本申请中，控制单元240能够控制平衡桥单元220工作，以使中性线OL上产生交流电压。具体地，参照图5a至图6b，图5a至图5d分别为本申请实施例提供的平衡桥单元使中性线上产生交流电压的工作原理图，图6a与图6b分别为本申请实施例提供的平衡桥单元使中性线上产生的交流电压的示意图。其中，带箭头的虚线代表电流的流动方向。首先，参照5a与图5b，在一个工频半波周期T1内，控制上开关管Q02持续以特定继电器频率和占空比导通，在上开关管Q02开通期间母线电容C02通过上开关管Q02给电感L0储能，电感L0储存的能量在上开关管Q02关断期间通过下开关管Q01的体二极管续流把能量传递给母线电容C01，使得中性线OL(或中性点ZO)的电压向正直流母线上的电压偏移。其次，参照5c与图5d，在下一个工频半波周期T2内，控制下开关管Q01持续以特定继电器频率和占空比导通，在下开关管Q01开通期间母线电容C01通过下开关管Q01给电感L0储能，电感L0储存的能量在下开关管Q01关断期间通过上开关管Q02的体二极管续流把能量传递给母线电容C02，使得中性线OL(或中性点ZO)的电压向负直流母线上的电压偏移。基于此，上开关管Q02和下开关管Q01在T1和T2两种状态中周期性运行，使中性线OL(或中性点ZO)上产生周期性变化的交流电压。并且，上开关管Q02和下开关管Q01的占空比相同且继电器频率相同。另外，通过对上开关管Q02和下开关管Q01的占空比进行调节，可以使中性线OL(或中性点ZO)上产生的交流电压的电压幅值进行调节。例如，在继电器频率固定的情况下，通过使上开关管Q02和下开关管Q01的占空比增大，可以使中性线OL(或中性点ZO)上产生的交流电压的电压幅值增大。由此设置，能够提高可变且可靠的交流电压，来检测接地继电器KG和输出继电器是否能够正常断开或正常闭合。基于此，通过控制上开关管Q02和下开关管Q01的占空比，可以使中性线上产生的交流电压为三角波形式或正弦波形式。当然，中性线OL上产生的交流电压也不限于三角波形式或正弦波形式。
下面对检测接地继电器是否存在断开故障进行详细说明。
图7为本申请实施例提供的逆变器在检测接地继电器是否存在断开故障时的一种局部电路示意图。参照图7，控制单元240先控制中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW均断开，之后，控制单元240向接地继电器KG发送断开指令。之后，控制单元240再控制直流变换单元210工作使正直流母线和负直流母线上分别具有电压，以及控制平衡桥单元220中的上开关管Q02和下开关管Q01按照特定继电器频率和相应的占空比工作，使中性线OL上产生第一交流电压V01，并使产生的第一交流电压V01的电压幅值大于断开检测电压阈值Vd。可理解的是，断开检测电压阈值Vd可以根据实际应用的需求进行确定，在此不作赘述。之后，控制单元240将接地继电器KG的第一端和第二端之间的电压VS1与断开检测电压阈值Vd进行比较，以确定接地继电器KG是否存在断开故障。
在一些示例中，控制单元240能够通过第一采样电路241得到电压VS1。或者，控制单元240也能够将第三采样电路243上报的电压进行计算，得到电压VS1。例如，参照图7，第三采样电路243会采集相线输出继电器KU的第一端与中线输出继电器KO的第一端之间的电压V1，采集相线输出继电器KU的第一端与相线输出继电器KW的第一端之间的电压V2，以及采集相线输出继电器KW的第一端与接地端之间的电压V6，电压V1、V2以及V6会上报给控制单元240，控制单元240可以根据电压V1、V2以及V6，计算得到电压VS1。例如，VS1＝V2-V1+V6。由此设置，能够使本申请中的逆变器200支持带隔直功能的交流电压采样。另外，还可以使控制单元240控制交流逆变单元230将直流母线上的直流电转换为交流电，从而使相线输出继电器KU的第一端与相线输出继电器KW的第一端可以具有交流电，进而能够采集得到电压V1、V2以及V6。
下面对检测接地继电器是否存在闭合故障进行详细说明。
图8为本申请实施例提供的逆变器在检测接地继电器是否存在闭合故障时的一种局部电路示意图。参照图8，控制单元240先控制中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW均断开，之后，控制单元240向接地继电器KG发送闭合指令。之后，控制单元240再控制直流变换单元210工作使正直流母线和负直流母线上分别具有电压，以及控制平衡桥单元220中的上开关管Q02和下开关管Q01按照特定继电器频率和相应的占空比工作，使中性线OL上产生第二交流电压V02，并使产生的第二交流电压V02的电压幅值大于闭合检测电压阈值Vb。可理解的是，闭合检测电压阈值Vb可以根据实际应用的需求进行确定，在此不作赘述。之后，控制单元240将接地继电器KG的第一端和第二端之间的电压VS2与闭合检测电压阈值Vb进行比较，以确定接地继电器KG是否存在闭合故障。另外，控制单元获取电压VS2的方式可以参照获取电压VS1的方式，在此不作赘述。
本申请中，控制单元240检测接地继电器KG是否存在断开故障和闭合故障的操作过程可以相互独立。即，控制单元240可以独立进行检测接地继电器KG是否存在断开故障的操作过程，控制单元也可以独立进行检测接地继电器KG是否存在闭合故障的操作过程。或者，控制单元240检测接地继电器KG是否存在断开故障和闭合故障的操作过程也可以相互联系，例如，由于在逆变器200不工作时，接地继电器KG默认断开，因此，为了节省控制功耗，可以先进行检测接地继电器KG是否存在断开故障的操作过程，在该过程完成后，再进行检测接地继电器KG是否存在闭合故障的操作过程。当然，要是不考虑控制功耗，也可以先进行检测接地继电器KG是否存在闭合故障的操作过程，之后，进行检测接地继电器KG是否存在断开故障的操作过程。
可理解的是，控制单元240可以将接地继电器KG存在断开故障和/或闭合故障打包成报文，将该报文上报给上位机、后台操作系统或设备(例如智能终端)上的应用软件(Application，APP)，以进行预警。
下面结合图7至图9，对检测接地继电器是否能够正常闭合和正常断开进行举例说明。其中，图9为本申请实施例提供的检测接地继电器的流程图。
S111、控制单元240控制中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW均断开。
S112、控制单元240向接地继电器KG发送断开指令。
S113、控制单元240使中性线OL上产生第一交流电压V01。
S114、控制单元240判断电压VS1的电压幅值是否小于断开检测电压阈值Vd，以确定接地继电器KG是否存在断开故障。其中，若是，则执行步骤S115，若否则执行步骤S116。
S115、控制单元240上报接地继电器KG存在断开故障。
S116、控制单元240确定接地继电器KG不存在断开故障。
S117、控制单元240向接地继电器KG发送闭合指令。
S118、控制单元240使中性线OL上产生第二交流电压V02。
S119、控制单元240判断电压VS2的电压幅值是否大于闭合检测电压阈值Vb，以确定接地继电器KG是否存在闭合故障。其中，若是，则执行步骤S120，若否则执行步骤S121。
S120、控制单元240上报接地继电器KG存在闭合故障。
S121、控制单元240上报接地继电器KG正常工作。之后，控制单元240还控制平衡桥单元220工作，以使中性线OL上的电压恢复稳定，并还控制接地继电器KG由闭合切换为断开。
下面对检测中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW是否能够正常断开进行详细说明。
图10为本申请实施例提供的逆变器在检测中线输出继电器和相线输出继电器是否存在断开故障时的一种局部电路示意图。参照图10，控制单元240先控制接地继电器KG断开，之后，向中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW均发送断开指令。之后，控制单元240再控制直流变换单元210工作使正直流母线和负直流母线上分别具有电压，以及控制平衡桥单元220中的上开关管Q02和下开关管Q01按照特定继电器频率和相应的占空比工作，使中性线OL上产生第三交流电压V03，并使产生的第三交流电压V03的电压幅值大于断开检测电压阈值Vd，基于此结合前述描述可以检测中线输出继电器KO是否存在断开故障。之后，控制单元240继续控制直流变换单元210工作使正直流母线和负直流母线上分别具有电压，并控制平衡桥单元220中的上开关管Q02和下开关管Q01工作，以使正直流母线和负直流母线上的电压平衡，恢复中性线OL上电压的稳定，并在正直流母线和负直流母线上的电压平衡之后，控制平衡桥单元220中的上开关管Q02和下开关管Q01停止工作。以及还控制交流逆变单元230中的逆变开关管QS1、QS2、QS3以及QS4工作，将直流母线上的直流电转换为交流电，使相线输出端BU、BW产生第四交流电压V04，并使第四交流电压V04的电压幅值大于断开检测电压阈值Vd，由此可以再检测相线输出继电器KU、KW是否存在断开故障。
对于确定相线输出继电器KU是否能够正常断开，可以包括如下方式：
方式一：将相线输出继电器KU作为第一目标相线输出继电器，控制单元240通过第三采样电路243上报的电压，获取相线输出继电器KU的第一端与中线输出继电器KO的第一端之间的第一输入电压V1U，以及，获取相线输出继电器KU的第二端与中线输出继电器KO的第二端之间的第一输出电压V3U。将第一输入电压V1U的电压幅值V1Uf和第一输出电压V3U的电压幅值V3Uf之间的第一电压差异与预设电压区间[0-ΔU1，0+ΔU1]进行比较，判断第一电压差异是否处于预设电压区间[0-ΔU1，0+ΔU1]。若第一电压差异不处于预设电压区间[0-ΔU1，0+ΔU1]，检测确定相线输出继电器KU能够处于可靠的断开状态。若第一电压差异处于预设电压区间[0-ΔU1，0+ΔU1]，控制单元240能够检测确定相线输出继电器KU存在断开故障，则上报相线输出继电器KU存在断开故障。
方式二：将相线输出继电器KU作为第一目标相线输出继电器，控制单元240通过第三采样电路243上报的电压，获取相线输出继电器KU的第一端与相线输出继电器KW的第一端之间的第一输入电压V2U，获取相线输出继电器KU的第二端与相线输出继电器KW的第二端之间的第一输出电压V4U，获取相线输出继电器KW的第一端与中线输出继电器KO的第一端之间的第二输入电压V1W，以及，获取相线输出继电器KW的第二端与中线输出继电器KO的第二端之间的第二输出电压V3W。控制单元240计算得到第一输入电压V1U＝V2U-V1W，第一输出电压V3U＝V4U-V3W。之后的过程可参照上述方式一中的描述，在此不作赘述。
方式三：将相线输出继电器KU作为第三目标相线输出继电器，控制单元240获取相线输出继电器KW的第一端和第二端之间的电压，将该电压与断开检测电压阈值进行比较，判断该电压的电压幅值是否小于断开检测电压阈值，若小于断开检测电压阈值，确定相线输出继电器KW存在断开故障，则上报相线输出继电器KW存在断开故障。
对于确定相线输出继电器KW是否存在断开故障，可以包括如下方式：
方式一：将相线输出继电器KW作为第一目标相线输出继电器，将中线输出继电器KO作为中线输出开关，控制单元240能够通过第三采样电路243上报的电压，获取相线输出继电器KW的第一端与中线输出继电器KO的第一端之间的第一输入电压V1W，以及，获取相线输出继电器KW的第二端与中线输出继电器KO的第二端之间的第一输出电压V3W。之后的过程可参照上述方式一中相线输出继电器KU的检测过程，在此不作赘述。
方式二：将相线输出继电器KW作为第一目标相线输出继电器，将中线输出继电器KO作为中线输出开关，控制单元240通过第三采样电路243上报的电压，获取相线输出继电器KW的第一端与相线输出继电器KU的第一端之间的第一输入电压V2W，以及，获取相线输出继电器KW的第二端与相线输出继电器KU的第二端之间的第一输出电压V4W，以及获取相线输出继电器KU的第一端与中线输出继电器KO的第一端之间的第一输入电压V1U，以及，获取相线输出继电器KU的第二端与中线输出继电器KO的第二端之间的第一输出电压V3U。控制单元240计算得到第一输入电压V1W＝V2W-V1U，第一输出电压V3W＝V4W-V3U。之后的过程可参照上述方式一中相线输出继电器KU的检测过程，在此不作赘述。
方式三：将相线输出继电器KW作为第三目标相线输出继电器，其检测过程可以参照上述方式三中相线输出继电器KU的检测过程，在此不作赘述。
可理解的是，上述第一电压差异可以是第一输入电压的电压幅值和第一输出电压的电压幅值之间的差值或比值。另外，ΔU1可以为中线输出继电器KO断开时其第一端与第二端的电压与电压误差值之和。其中，电压误差值为误差允许范围内的电压值。
下面对检测中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW是否存在闭合故障进行详细说明。
图11为本申请实施例提供的逆变器在检测中线输出继电器和相线输出继电器是否存在闭合故障时的一种局部电路示意图。参照图11，控制单元240先控制接地继电器KG闭合，使中性线OL接地。再根据负载侧的输出电压进行锁相和有效值匹配，在电压过零点控制中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW均闭合，并按照电流软启动策略逐步放开电流限值，并向中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW均发送闭合指令，实现中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW的闭合最小冲击电压电流。之后，控制单元240再控制直流变换单元210工作使正直流母线和负直流母线上分别具有电压，以及控制平衡桥单元220中的上开关管Q02和下开关管Q01按照特定继电器频率和相应的占空比工作，使中性线OL上产生第五交流电压V05，并使产生的第五交流电压V05的电压幅值大于闭合检测电压阈值Vb，由此可以检测中线输出继电器KO是否存在闭合故障。之后，控制单元240继续控制直流变换单元210工作使正直流母线和负直流母线上分别具有电压，并控制平衡桥单元220中的上开关管Q02和下开关管Q01工作，以使正直流母线和负直流母线上的电压平衡，恢复中性线OL上电压的稳定，并在正直流母线和负直流母线上的电压平衡之后，控制平衡桥单元220中的上开关管Q02和下开关管Q01停止工作。以及还控制交流逆变单元230中的逆变开关管QS1、QS2、QS3以及QS4工作，将直流母线上的直流电转换为交流电，使相线输出端BU、BW产生第六交流电压V06，并使第六交流电压V06的电压幅值大于闭合检测电压阈值Vb。基于此，能够再检测相线输出继电器KU、KW是否存在闭合故障。
对于确定中线输出继电器KO是否存在闭合故障，由于中性线OL接地，并且中线OX也会在负载侧接地，因此通过电流来检测存在闭合故障。具体地，参照图11，控制单元240通过第三采样电路243，获取流经相线输出端BU的电流IU和流经相线输出端BW的电流IW，由于在中性线上产生第五交流电压V05，若中线输出继电器KO能够可靠闭合，则电流IU和电流IW是不同的。因此，将相线输出端BU的电流IU和流经相线输出端BW的电流IW之间的电流之差与预设电流区间[0-ΔI，0+ΔI]进行比较，判断电流之差是否处于预设电流区间[0-ΔI，0+ΔI]，以确定中线输出继电器KO存在闭合故障。可理解的是，ΔI为误差允许范围内的电流值。
对于确定相线输出继电器KU是否存在闭合故障，可以包括如下方式：
方式一：将相线输出继电器KU作为第二目标相线输出继电器，控制单元240通过第三采样电路243上报的电压，获取相线输出继电器KU的第一端与中线输出继电器KO的第一端之间的第二输入电压V1U’，以及，获取相线输出继电器KU的第二端与中线输出继电器KO的第二端之间的第二输出电压V3U’。将第二输入电压V1U’的电压幅值V1Uf’和第二输出电压V3U’的电压幅值V3Uf’之间的第二电压差异与闭合电压区间[0-ΔU2，0+ΔU2]进行比较，判断第二电压差异是否处于闭合电压区间[0-ΔU2，0+ΔU2]。若第二电压差异处于闭合电压区间[0-ΔU2，0+ΔU2]，检测确定相线输出继电器KU能够处于可靠的闭合状态。若第二电压差异未处于闭合电压区间[0-ΔU2，0+ΔU2]，控制单元240能够检测确定相线输出继电器KU存在闭合故障，则上报相线输出继电器KU存在闭合障。
方式二：将相线输出继电器KU作为第二目标相线输出继电器，将中线输出继电器KO作为中线输出开关，控制单元240通过第三采样电路243上报的电压，获取相线输出继电器KU的第一端与相线输出继电器KW的第一端之间的电压V2U’，以及，获取相线输出继电器KU的第二端与相线输出继电器KW的第二端之间的电压V4U’，以及，获取相线输出继电器KW的第一端与中线输出继电器KO的第一端之间的电压V1W’，以及，获取相线输出继电器KW的第二端与中线输出继电器KO的第二端之间的电压V3W’。控制单元240计算得到第二输入电压V1U’＝V2U’-V1W’，第二输出电压V3U’＝V4U’-V3W’。之后的过程可参照上述方式一中的描述，在此不作赘述。
方式三：将相线输出继电器KU作为第四目标相线输出继电器，控制单元240获取相线输出继电器KW的第一端和第二端之间的电压，将该电压与闭合检测电压阈值进行比较，判断该电压的电压幅值是否大于闭合检测电压阈值，若大于断开检测电压阈值，确定相线输出继电器KW存在闭合故障，则上报相线输出继电器KW存在闭合故障。
对于确定相线输出继电器KW是否存在闭合故障，可以包括如下方式：
方式一：将相线输出继电器KW作为第二目标相线输出继电器，将中线输出继电器KO作为中线输出开关，控制单元240通过第三采样电路243上报的电压，获取相线输出继电器KW的第一端与中线输出继电器KO的第一端之间的第二输入电压V1W’，以及，获取相线输出继电器KW的第二端与中线输出继电器KO的第二端之间的第二输出电压V3W’。之后的过程可参照上述方式一中相线输出继电器KU的检测过程，在此不作赘述。
方式二：将相线输出继电器KW作为第二目标相线输出继电器，将中线输出继电器KO作为中线输出开关，控制单元240通过第三采样电路243上报的电压，获取相线输出继电器KW的第一端与相线输出继电器KU的第一端之间的电压V2W’，以及，获取相线输出继电器KW的第二端与相线输出继电器KU的第二端之间的电压V4W’，以及，获取相线输出继电器KU的第一端与中线输出继电器KO的第一端之间的电压V1U’，以及，获取相线输出继电器KU的第二端与中线输出继电器KO的第二端之间的电压V3U’。控制单元240计算得到第二输入电压V1W’＝V2W’-V1U’，第二输出电压V3W’＝V4W’-V3U’。之后的过程可参照上述方式一中相线输出继电器KU的检测过程，在此不作赘述。
方式三：将相线输出继电器KW作为第四目标相线输出继电器，其检测过程可以参照上述方式三中相线输出继电器KU的检测过程，在此不作赘述。
可理解的是，上述第二电压差异可以是第二输入电压的电压幅值和第二输出电压的电压幅值之间的差值或比值。另外，ΔU2可以为中线输出继电器KO闭合时其第一端与第二端的电压与电压误差值之和。其中，电压误差值为误差允许范围内的电压值。
本申请中，控制单元240检测中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW是否存在断开故障和闭合故障的过程可以相互独立。即，控制单元240可以独立进行检测输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW是否存在断开故障的操作过程，控制单元240也可以独立进行检测输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW是否存在闭合故障的操作过程。或者，控制单元240检测中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW是否存在断开故障和闭合故障的操作过程也可以相互联系。例如，可以先进行检测中线输出继电器KO是否存在断开故障的操作过程，之后进行检测相线输出继电器KU、KW是否能够存在断开故障的操作过程，之后进行检测中线输出继电器KO是否存在闭合故障的操作过程，最后进行检测相线输出继电器KU、KW是否存在闭合故障的操作过程。
可理解的是，控制单元240可以将中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW存在断开故障和/或闭合故障打包成报文，将该报文上报给上位机、后台操作系统或设备(例如智能终端)上的应用软件(Application，APP)，以进行预警。
下面结合图10至图12，对检测中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW是否存在断开故障和闭合故障的工作过程进行举例说明。其中，图12为本申请实施例提供的检测中线输出继电器和相线输出继电器的流程图。
S211、控制单元240控制接地继电器KG断开。
S212、控制单元240向中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW均发送断开指令。
S213、控制单元240使中性线OL上产生第三交流电压V03。
S214、控制单元240获取中线输出继电器KO的第一端和第二端之间的电压VS3，并判断电压VS3的电压幅值是否小于断开检测电压阈值Vd，以确定中线输出继电器KO是否参照断开故障。其中，若是，则执行步骤S215，若否则执行步骤S216。
S215、控制单元240检测确定中线输出继电器KO存在断开故障，则上报中线输出继电器KO存在断开故障。
S216、控制单元240检测确定中线输出继电器KO处于可靠的断开状态。
S217、控制单元240使相线输出端BU、BW产生第四交流电压V04。
S218、检测确定相线输出继电器KU、KW是否存在断开故障。若是，则执行步骤219，如否，则执行步骤226、上报相线输出继电器KU、KW存在断开故障。其中，检测确定相线输出继电器KU、KW是否存在断开故障可以参见上述描述，在此不作赘述。
S219、控制单元240控制接地继电器KG闭合，并向中线输出继电器KO和相线输出继电器KU、KW均发送闭合指令。
S220、控制单元240使中性线OL上产生第五交流电压V05。
S221、控制单元240流经相线输出端BU的电流IU和流经相线输出端BW的电流IW，并判断电流IU和电流IW之间的电流之差是否处于预设电流区间[0-ΔI，0+ΔI]，以确定中线输出继电器KO是否参照闭合故障。其中，若是，则执行步骤S222，若否则执行步骤S223。
S222、控制单元240上报中线输出继电器KO存在断开故障。
S223、控制单元240检测确定中线输出继电器KO处于可靠的闭合状态。
S224、控制单元240使相线输出端BU、BW产生第六交流电压V06。
S225、检测确定相线输出继电器KU、KW是否存在闭合故障。若是，则执行步骤227、上报相线输出继电器KU、KW出现闭合故障，若否，则执行步骤228、上报相线输出继电器KU、KW闭合和断开均正常。其中，检测确定相线输出继电器KU、KW是否存在闭合故障可以参见上述描述，在此不作赘述。
本申请中，控制单元检测接地继电器的操作过程与检测中线输出继电器、相线输出继电器的操作过程可以相互独立。或者，控制单元检测接地继电器的操作过程与检测中线输出继电器、相线输出继电器的操作过程也可以相互联系，例如，在进行检测接地开关是否存在断开故障的操作过程完成后，进行检测接地开关是否存在闭合故障的操作过程，之后，检测中线输出开关和相线输出开关是否存在断开故障的操作过程，之后，进行检测中线输出开关和相线输出开关是否存在闭合故障的操作过程。
另外，本申请中的逆变器还可以检测相线输出继电器KU的第一端或第二端与接地端的电压、或相线输出继电器KW的第一端或第二端与接地端的电压，来进行漏电检测。
图13为本申请实施例提供的逆变器的又一种电路示意图。参照图13，该逆变器200支持三相四线制输出，其中，该逆变器200能够支持离网模式运行或者支持离网模式和并网模式合并运行。下面以该逆变器200支持离网模式运行为例进行说明。本实施例中的逆变器200与前述逆变器的不同之处在于，还包括相线输出端BV和相线输出继电器KV。其中，相线输出端BV与相线输出继电器KV对应，且相线输出端BV与相线输出继电器KV的第一端连接，相线输出继电器KV的第二端通过相线VX与负载300连接。
图14为图13所示的逆变器的局部电路示意图。参照图14，第三采样电路还能够采集相线输出继电器KV的第一端与中线输出继电器KO的第一端之间的电压V1V，相线输出继电器KV的第二端与中线输出继电器KO的第二端之间的电压V4V，电压V1U、V1W、V1V、V3U、V3W、V4V以及V5会上报给控制单元240，控制单元240根据电压V1U、V1W、V1V、V3U、V3W、V4V以及V5来调整逆变器200工作。并且，控制单元240也根据交流电压V5以及V1V，计算得到电压VS1。例如，VS1＝V5-V1V。同理，电压VS2也可以参照上述描述的方式获取到，在此不作赘述。
对于图13所示的逆变器，在检测中线输出继电器KO、相线输出继电器KU、KW、KV是否存在断开故障和闭合故障的过程，可以参照上述实施例中描述的方式，具体在此不作赘述。
本申请实施例还提供了一种开关检测方法，该开关检测方法用于执行如下操作中的一种或多种：
控制连接于逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关断开，向连接于逆变器中的中性线的接地开关发送断开指令，控制中性线上产生电压幅值大于断开检测电压阈值的交流电压，响应于接地开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值小于断开检测电压阈值，上报接地开关存在断开故障；或者，
控制连接于逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关断开，向连接于逆变器中的中性线的接地开关发送闭合指令，控制中性线上产生电压幅值大于闭合检测电压阈值的交流电压，响应于接地开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值大于闭合检测电压阈值，上报接地开关存在闭合故障；或者，
控制连接于逆变器中的中性线的接地开关断开，向连接于逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关发送断开指令，控制中性线上产生电压幅值大于断开检测电压阈值的交流电压，响应于中线输出开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值小于断开检测电压阈值，上报中线输出开关存在断开故障；或者，
控制连接于逆变器中的中性线的接地开关闭合，向连接于逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关发送闭合指令，控制中性线上产生交流电压，响应于流经至少两个相线输出端的电流之间的电流之差处于预设电流区间，上报中线输出开关存在闭合故障。
该开关检测方法的工作过程和具体实施方式与上述实施例中的任一种逆变器的工作过程和实施方式相同，因此，该开关检测方法的过程可参见上述实施例中逆变器的具体实施方式进行实施，在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种光伏系统，该光伏系统包括光伏组件与逆变器，在逆变器中，直流变换单元的输入端与光伏组件连接，中线输出开关和每个相线输出开关的第二端用于连接负载或电网。并且，逆变器用于将光伏组件输入的直流电转换为交流电后输出至负载或电网。其中，该逆变器为上述实施例中的任一种逆变器。
以上内容，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种逆变器，其特征在于，包括：直流变换单元、平衡桥单元、交流逆变单元、接地开关、中线输出开关、多个相线输出开关和控制单元；
所述直流变换单元的输入端用于与光伏组件连接，所述直流变换单元的输出端通过直流母线与所述交流逆变单元的输入端连接，所述直流变换单元用于将所述光伏组件输入的直流电进行转换后输出至所述直流母线；
所述交流逆变单元的中线输出端与所述中线输出开关的第一端连接，所述中线输出开关的第二端用于连接负载或电网，所述交流逆变单元的多个相线输出端与所述多个相线输出开关一一对应，每个所述相线输出端与对应的所述相线输出开关的第一端连接，每个所述相线输出开关的第二端用于通过相线连接所述负载或所述电网，所述交流逆变单元用于将所述直流母线上的直流电转换为交流电后输出；
所述平衡桥单元连接于所述直流母线中的正直流母线和负直流母线之间，所述平衡桥单元还通过中性线与所述交流逆变单元的中线输出端连接，所述平衡桥单元用于调节所述正直流母线和所述负直流母线上的电压；
所述接地开关的第一端与所述中性线连接，所述接地开关的第二端用于连接所述中线输出开关的第二端和接地端；
所述控制单元，用于执行如下操作中的一种或多种：
控制所述中线输出开关和每个所述相线输出开关断开，向所述接地开关发送断开指令，控制所述中性线上产生电压幅值大于断开检测电压阈值的交流电压，响应于所述接地开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值小于所述断开检测电压阈值，上报所述接地开关存在断开故障；或者，
控制所述中线输出开关和每个所述相线输出开关断开，向所述接地开关发送闭合指令，控制所述中性线上产生电压幅值大于闭合检测电压阈值的交流电压，响应于所述接地开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值大于所述闭合检测电压阈值，上报所述接地开关存在闭合故障；或者，
控制所述接地开关断开，向所述中线输出开关和每个所述相线输出开关发送断开指令，控制所述中性线上产生电压幅值大于断开检测电压阈值的交流电压，响应于所述中线输出开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值小于所述断开检测电压阈值，上报所述中线输出开关存在断开故障；或者，
控制所述接地开关闭合，向所述中线输出开关和每个所述相线输出开关发送闭合指令，控制所述中性线上产生交流电压，响应于流经至少两个相线输出端的电流之间的电流之差处于预设电流区间，上报所述中线输出开关存在闭合故障。
2.如权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述控制单元还用于：
响应于所述多个相线输出开关中的第一目标相线输出开关对应的第一电压差异处于预设电压区间，上报所述第一目标相线输出开关存在断开故障；其中，所述第一电压差异为所述第一目标相线输出开关对应的第一输入电压的电压幅值和第一输出电压的电压幅值之间差异，所述第一输入电压为所述第一目标相线输出开关的第一端与中线输出开关的第一端之间的电压，所述第一输出电压为所述第一目标相线输出开关的第二端与所述中线输出开关的第二端之间的电压。
3.如权利要求2所述的逆变器，其特征在于，所述控制单元还用于：
在响应于所述多个相线输出开关中的第一目标相线输出开关对应的第一电压差异处于预设电压区间，上报所述第一目标相线输出开关存在断开故障之前，控制所述直流变换单元、所述平衡桥单元以及所述交流逆变单元工作，使所述正直流母线和所述负直流母线上的电压平衡，并使所述相线输出端产生大于所述断开检测电压阈值的交流电压。
4.如权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述控制单元还用于：
响应于所述多个相线输出开关中的第三目标相线输出开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值小于所述断开检测电压阈值，上报所述第三目标相线输出开关存在断开故障。
5.如权利要求1-4任一项所述的逆变器，其特征在于，所述控制单元还用于：
响应于所述多个相线输出开关中的第二目标相线输出开关对应的第二电压差异未处于闭合电压区间，上报所述第二目标相线输出开关存在闭合故障；其中，所述第二电压差异为所述第二目标相线输出开关对应的第二输入电压的电压幅值和第二输出电压的电压幅值之间差异，所述第二输入电压为所述第二目标相线输出开关的第一端与中线输出开关的第一端之间的电压，所述第二输出电压为所述第二目标相线输出开关的第二端与所述中线输出开关的第二端之间的电压。
6.如权利要求5所述的逆变器，其特征在于，所述控制单元还用于：
在响应于所述多个相线输出开关中的第二目标相线输出开关对应的第二电压差异未处于闭合电压区间，上报所述第二目标相线输出开关存在闭合故障之前，控制所述直流变换单元、所述平衡桥单元以及所述交流逆变单元工作，使所述正直流母线和所述负直流母线上的电压平衡，并使所述相线输出端产生大于所述闭合检测电压阈值的交流电压。
7.如权利要求1-6任一项所述的逆变器，其特征在于，所述控制单元还用于：
响应于所述多个相线输出开关中的第四目标相线输出开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值大于所述闭合检测电压阈值，上报所述第四目标相线输出开关存在闭合故障。
8.如权利要求1-7任一项所述的逆变器，其特征在于，所述控制单元进一步用于：
控制所述直流变换单元和所述平衡桥单元工作，使所述中性线上产生电压幅值大于所述断开检测电压阈值的交流电压。
9.如权利要求1-8任一项所述的逆变器，其特征在于，所述控制单元进一步用于：
控制所述直流变换单元和所述平衡桥单元工作，使所述中性线上产生电压幅值大于所述闭合检测电压阈值的交流电压。
10.如权利要求1-9任一项所述的逆变器，其特征在于，所述逆变器还包括：第一采样电路，所述第一采样电路分别与所述接地开关的第一端和第二端连接；
所述第一采样电路用于采集所述接地开关的第一端与第二端之间的电压，并将采集的所述电压上报至所述控制单元。
11.如权利要求1-10任一项所述的逆变器，其特征在于，所述逆变器还包括：第二采样电路，所述第二采样电路分别与所述中线输出开关的第一端和第二端连接；
所述第二采样电路用于采集所述中线输出开关的第一端与第二端之间的电压，并将采集的所述中线输出开关的第一端与第二端之间的电压上报至所述控制单元。
12.如权利要求1-11任一项所述的逆变器，其特征在于，所述逆变器还包括：第三采样电路，所述第三采样电路分别与所述接地开关的第二端、所述中线输出开关的第一端和第二端、以及每个所述相线输出开关的第一端和第二端连接；
所述第三采样电路用于采集如下电压中的一个或多个，并上报至所述控制单元：
至少两个所述相线输出开关的第一端之间的电压和第二端之间的电压；
至少一个相线输出开关的第一端与所述中线输出开关的第一端之间的电压，以及所述至少一个相线输出开关的第二端与所述中线输出开关的第二端之间的电压；
所述相线输出开关的第一端与所述接地开关的第二端之间的电压；
至少一个相线输出开关的第一端与第二端之间的电压；
中线输出开关的第一端与第二端之间的电压；
所述控制单元还用于根据所述第三采样电路上报的电压，计算得到所述接地开关的第一端与第二端之间的电压、所述第一输入电压、所述第一输出电压、所述第二输入电压以及所述第二输出电压中的至少一个电压。
13.如权利要求1-12任一项所述的逆变器，其特征在于，所述接地开关、所述中线输出开关以及每个所述相线输出开关分别包括继电器和/或接触器。
14.一种开关检测方法，其特征在于，用于执行如下操作中的一种或多种：
控制连接于逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于所述逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关断开，向连接于所述逆变器中的中性线的接地开关发送断开指令，控制所述中性线上产生电压幅值大于断开检测电压阈值的交流电压，响应于所述接地开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值小于所述断开检测电压阈值，上报所述接地开关存在断开故障；或者，
控制连接于逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于所述逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关断开，向连接于所述逆变器中的中性线的接地开关发送闭合指令，控制所述中性线上产生电压幅值大于闭合检测电压阈值的交流电压，响应于所述接地开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值大于所述闭合检测电压阈值，上报所述接地开关存在闭合故障；或者，
控制连接于逆变器中的中性线的接地开关断开，向连接于所述逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于所述逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关发送断开指令，控制所述中性线上产生电压幅值大于断开检测电压阈值的交流电压，响应于所述中线输出开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值小于所述断开检测电压阈值，上报所述中线输出开关存在断开故障；或者，
控制连接于逆变器中的中性线的接地开关闭合，向连接于所述逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于所述逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关发送闭合指令，控制所述中性线上产生交流电压，响应于流经至少两个相线输出端的电流之间的电流之差处于预设电流区间，上报所述中线输出开关存在闭合故障。
15.如权利要求14所述的开关检测方法，其特征在于，在所述控制连接于逆变器中的中性线的接地开关断开，向连接于所述逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于所述逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关发送断开指令之后，还包括：
响应于连接于所述相线输出端的相线输出开关中的第一目标相线输出开关对应的第一电压差异处于预设电压区间，上报所述第一目标相线输出开关存在断开故障；其中，所述第一电压差异为所述第一目标相线输出开关对应的第一输入电压的电压幅值和第一输出电压的电压幅值之间差异，所述第一输入电压为所述第一目标相线输出开关的第一端与中线输出开关的第一端之间的电压，所述第一输出电压为所述第一目标相线输出开关的第二端与所述中线输出开关的第二端之间的电压。
16.如权利要求14所述的开关检测方法，其特征在于，在所述控制连接于逆变器中的中性线的接地开关断开，向连接于所述逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于所述逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关发送断开指令之后，还包括：
在响应于连接于所述相线输出端的相线输出开关中的第三目标相线输出开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值小于所述断开检测电压阈值，上报所述第三目标相线输出开关存在断开故障。
17.如权利要求14-16任一项所述的开关检测方法，其特征在于，在所述控制连接于逆变器中的中性线的接地开关闭合，向连接于所述逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于所述逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关发送闭合指令之后，还包括：
响应于连接于所述相线输出端的相线输出开关中的第二目标相线输出开关对应的第二电压差异未处于闭合电压区间，上报所述第二目标相线输出开关存在闭合故障；其中，所述第二电压差异为所述第二目标相线输出开关对应的第二输入电压的电压幅值和第二输出电压的电压幅值之间差异，所述第二输入电压为所述第二目标相线输出开关的第一端与中线输出开关的第一端之间的电压，所述第二输出电压为所述第二目标相线输出开关的第二端与所述中线输出开关的第二端之间的电压。
18.如权利要求14-16任一项所述的开关检测方法，其特征在于，在所述控制连接于逆变器中的中性线的接地开关闭合，向连接于所述逆变器中交流逆变单元的中线输出端的中线输出开关和连接于所述逆变器中交流逆变单元的相线输出端的相线输出开关发送闭合指令之后，还包括：
响应于连接于所述相线输出端的相线输出开关中的第四目标相线输出开关的第一端和第二端之间的电压的电压幅值大于所述闭合检测电压阈值，上报所述第四目标相线输出开关存在闭合故障。
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