CN206149209U - 一种集散式汇流箱、逆变器、光伏逆变电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种集散式汇流箱、逆变器、光伏逆变电路。集散式汇流箱包括并联连接的多个集散式汇流电路，每个集散式汇流电路具有连接电源正极与负极的两个输入端PV+、PV‑，且包括二极管D2、熔丝K2、二极管D1、直流断路器K1、升压电路。两个输入端PV+、PV‑分别连接相应升压电路的两端并通过直流断路器K1分别连接一个逆变器的正、负输入端。输入端PV+在连接相应升压电路之后，连接二极管D1的阳极，通过二极管D1的阴极连接直流断路器K1。两个二极管共阴极连接，二极管D2的阳极连接输入端PV‑，且二极管D2的压降低于相应升压电路反接时的通路压降。熔丝K2串联在相应升压电路反接时的通路中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种集散式汇流箱、连接所述集散式汇流箱的逆变器、具有所述集散式汇流箱和所述逆变器的光伏逆变电路，尤其涉及一种输出受反接保护的集散式汇流箱、能对集散式汇流箱提供输出反接保护的逆变器、具有所述集散式汇流箱和所述逆变器的光伏逆变电路。
背景技术
集散式汇流箱输出母线反接时，逆变器的直流支撑电容瞬间放电，短路能量极高。现有的方案是依靠直流断路器的过流保护脱扣或者在汇流箱输出与逆变器输入串入快速熔断器，还有采用能控制直流断路器脱扣保护的控制系统，所述控制系统检测母线电流，当母线电流超过上限值则控制直流断路器脱扣保护。
现有方案中断路器过流保护脱扣反应速度较慢、熔断器保护同样也有这个缺点，极短的时间内难以做到有效保护集散式汇流箱内的BOOST电路即升压电路，同时BOOST电路的功率器件需要留出较大裕量。因此，传统的集散式汇流箱不但存在熔断器难选型、断路器脱扣时间较长的技术问题，还存在升压电路的功率器件需留出较大的裕量，因而电路体积较大的技术问题。
实用新型内容
针对上述技术缺陷，本实用新型提供一种输出受反接保护的集散式汇流箱、能对集散式汇流箱提供输出反接保护的逆变器、具有所述集散式汇流箱和所述逆变器的光伏逆变电路，当集散式汇流箱的输出与逆变器的直流母线反接时，能有效保护集散式汇流箱内的BOOST电路即升压电路，而且BOOST电路的功率器件无需留出较大的裕量。
本实用新型的解决方案是：一种集散式汇流箱，其包括并联连接的多个集散式汇流电路，每个集散式汇流电路具有连接电源正极与负极的两个输入端PV+、PV-；所述集散式汇流电路包括二极管D1、直流断路器K1、升压电路、二极管D2、熔丝K2；两个输入端PV+、PV-分别连接相应升压电路的两端并通过直流断路器K1分别连接一个逆变器的正输入端和负输入端，其中，输入端PV+在连接相应升压电路之后，连接二极管D1的阳极，通过二极管D1的阴极连接直流断路器K1；二极管D2的阴极连接二极管D1的阴极，二极管D2的阳极连接输入端PV-，且二极管D2的压降低于相应升压电路反接时的通路压降；熔丝K2串联在相应升压电路反接时的通路中。
作为上述方案的进一步改进，所述集散式汇流箱还包括控制系统，所述控制系统检测到二极管D2有正向电流通过时将相应直流断路器K1脱扣。
本实用新型还提供另一种集散式汇流箱，其包括控制系统、并联连接的多个集散式汇流电路，每个集散式汇流电路具有连接电源正极与负极的两个输入端PV+、PV-；所述集散式汇流电路包括二极管D1、直流断路器K1、升压电路、二极管D2；两个输入端PV+、PV-分别连接相应升压电路的两端并通过直流断路器K1分别连接一个逆变器的正输入端和负输入端，其中，输入端PV+在连接相应升压电路之后，连接二极管D1的阳极，通过二极管D1的阴极连接直流断路器K1；二极管D2的阴极连接二极管D1的阴极，二极管D2的阳极连接输入端PV-，且二极管D2的压降低于相应升压电路反接时的通路压降；所述控制系统检测到二极管D2有正向电流通过时将相应直流断路器K1脱扣。
作为上述方案的进一步改进，所述集散式汇流电路还包括电阻R1，电阻R1串联在输入端PV+上。
本实用新型还提供一种逆变器，其能对集散式汇流箱的提供输出反接保护；所述集散式汇流箱包括并联连接的多个集散式汇流电路，每个集散式汇流电路具有连接电源正极与负极的两个输入端PV+、PV-；所述集散式汇流电路包括二极管D1、直流断路器K1、升压电路；两个输入端PV+、PV-分别连接相应升压电路的两端并通过直流断路器K1分别连接所述逆变器的正输入端和负输入端，其中，输入端PV+在连接相应升压电路之后，连接二极管D1的阳极，通过二极管D1的阴极连接直流断路器K1；所述逆变器配置有二极管D2、熔丝K2；二极管D2的阴极连接二极管D1的阴极，二极管D2的阳极连接输入端PV-，且二极管D2的压降低于相应升压电路反接时的通路压降；熔丝K2串联在相应升压电路反接时的通路中。
作为上述方案的进一步改进，所述逆变器还配置控制系统，所述控制系统检测到二极管D2有正向电流通过时将相应直流断路器K1脱扣。
本实用新型还提供另一种逆变器，其能对集散式汇流箱的提供输出反接保护；所述集散式汇流箱具有连接电源正极与负极的两个输入端PV+、PV-；所述集散式汇流箱包括并联连接的多个集散式汇流电路，每个集散式汇流电路包括二极管D1、直流断路器K1、升压电路；两个输入端PV+、PV-分别连接每个升压电路的两端并通过直流断路器K1分别连接所述逆变器的正输入端和负输入端，其中，输入端PV+在连接相应升压电路之后，连接二极管D1的阳极，通过二极管D1的阴极连接直流断路器K1；所述逆变器配置有二极管D2、控制系统；二极管D2的阴极连接二极管D1的阴极，二极管D2的阳极连接输入端PV-，且二极管D2的压降低于相应升压电路反接时的通路压降；所述控制系统检测到二极管D2有正向电流通过时将相应直流断路器K1脱扣。
本实用新型还提供一种光伏逆变电路，其包括集散式汇流箱、逆变器；所述集散式汇流箱包括并联连接的多个集散式汇流电路，每个集散式汇流电路具有连接电源正极与负极的两个输入端PV+、PV-；所述集散式汇流电路包括二极管D1、直流断路器K1、升压电路、二极管D2、熔丝K2；两个输入端PV+、PV-分别连接每个升压电路的两端并通过直流断路器K1分别连接所述逆变器的正输入端和负输入端，其中，输入端PV+在连接相应升压电路之后，连接二极管D1的阳极，通过二极管D1的阴极连接直流断路器K1；二极管D2的阴极连接二极管D1的阴极，二极管D2的阳极连接输入端PV-，且二极管D2的压降低于相应升压电路反接时的通路压降；熔丝K2串联在相应升压电路反接时的通路中。
作为上述方案的进一步改进，所述光伏逆变电路还包括控制系统，所述控制系统检测到二极管D2有正向电流通过时将相应直流断路器K1脱扣。
本实用新型还提供另一种光伏逆变电路，其包括集散式汇流箱、逆变器；所述集散式汇流箱包括控制系统、并联连接的多个集散式汇流电路，每个集散式汇流电路具有连接电源正极与负极的两个输入端PV+、PV-；所述集散式汇流电路包括二极管D1、直流断路器K1、升压电路、二极管D2；两个输入端PV+、PV-分别连接相应升压电路的两端并通过直流断路器K1分别连接所述逆变器的正输入端和负输入端，其中，输入端PV+在连接相应升压电路之后，连接二极管D1的阳极，通过二极管D1的阴极连接直流断路器K1；二极管D2的阴极连接二极管D1的阴极，二极管D2的阳极连接输入端PV-，且二极管D2的压降低于相应升压电路反接时的通路压降；所述控制系统检测到二极管D2有正向电流通过时将相应直流断路器K1脱扣。
本实用新型通过设计二极管D2，使在直流母线反接时，逆变器的直流支撑电容通过二极管D2放电，由于二极管D2的压降相对于BOOST电路反接时的通路压降要低，能量从二极管D2流过，汇流箱内的控制系统在检测到二极管D2有正向电流流过时，就可受到触发因而控制直流断路器K1脱扣，能够有效保护直流母线反接时对BOOST电路的伤害。因此，本实用新型采用BOOST电路的输出反并联二极管进行反接保护，短路电流不经过BOOST电路，不但不影响BOOST电路结构，能有效保护BOOST电路，而且BOOST电路功率器件无需留出较大裕量。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的输出受反接保护的集散式汇流箱的电路图。
图2为图1中集散式汇流箱输出反接时的电路图。
图3为本实用新型实施例2的输出受反接保护的集散式汇流箱的电路图。
图4为图3中集散式汇流箱输出反接时的电路图。
图5为本实用新型实施例3的输出受反接保护的集散式汇流箱的电路图。
图6为图5中集散式汇流箱输出反接时的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型介绍了一种光伏逆变电路，其包括集散式汇流箱、逆变器。采用本实用新型的设计思路，可将集散式汇流箱设计成输出受反接保护的集散式汇流箱，或者可将逆变器设计成能对集散式汇流箱的提供输出反接保护的逆变器。
实施例1
请一并参阅图1及图2，集散式汇流箱包括并联连接的多个集散式汇流电路，每个集散式汇流电路具有连接电源正极与负极的两个输入端PV+、PV-。当将集散式汇流箱设计成输出受反接保护的集散式汇流箱时，集散式汇流箱的每个集散式汇流电路可包括电阻R1、二极管D1、直流断路器K1、升压电路U1、二极管D2、熔丝K2。
两个输入端PV+、PV-分别连接相应升压电路U1的两端并通过直流断路器K1分别连接一个逆变器的正输入端和负输入端，其中，输入端PV+在连接相应升压电路U1之后，连接二极管D1的阳极，通过二极管D1的阴极连接直流断路器K1。二极管D2的阴极连接二极管D1的阴极，二极管D2的阳极连接输入端PV-，且二极管D2的压降低于相应升压电路U1反接时的通路压降。熔丝K2串联在相应升压电路U1反接时的通路中。
二极管D2的压降低于相应升压电路U1反接时的通路压降，因此，二极管D2选型时压降要低，电流大于额定输入电流。在直流母线反接时，逆变器的直流支撑电容通过此二极管D2放电，由于单个二极管D2压降相对于BOOST电路反接时的通路压降要低，能量从该二极管D2流过。二极管D2有正向电流流过时，熔丝K2断开，能够有效保护直流母线反接时对BOOST电路的伤害。
当将逆变器设计成能对集散式汇流箱的提供输出反接保护的逆变器时，所述集散式汇流箱的每个集散式汇流电路可包括二极管D1、直流断路器K1、升压电路U1。两个输入端PV+、PV-分别连接相应升压电路U1的两端并通过直流断路器K1分别连接所述逆变器的正输入端和负输入端，其中，输入端PV+在连接相应升压电路U1之后，连接二极管D1的阳极，通过二极管D1的阴极连接直流断路器K1。
而所述逆变器配置有二极管D2、熔丝K2。二极管D2的阴极连接二极管D1的阴极，二极管D2的阳极连接输入端PV-，且二极管D2的压降低于相应升压电路U1反接时的通路压降。熔丝K2串联在相应升压电路U1反接时的通路中。
实施例1的集散式汇流箱或逆变器择一设计即可达到相同的有益效果。
实施例2
请一并参阅图3及图4，实施例2与实施例1的区别在于，在实施例1集散式汇流箱的基础上增设控制系统。
当将集散式汇流箱设计成输出受反接保护的集散式汇流箱时，集散式汇流箱还可包括能控制直流断路器K1脱扣的控制系统。所述控制系统检测到二极管D2有正向电流通过时控制相应直流断路器K1脱扣，即所述控制系统检测到二极管D2有正向电流通过时立即将受触发因而控制相应直流断路器K1脱扣。当然，传统的集散式汇流箱本身就包括控制系统，一般控制系统是检测母线上的电流是否超过预定电流，如果超过才会控制相应直流断路器K1脱扣。而在本实施例中，只要二极管D2有正向电流通过，所述控制系统就会将相应直流断路器K1脱扣，响应速度大大提高，而且准确性非常高。
同理，当将逆变器设计成能对集散式汇流箱的提供输出反接保护的逆变器时，所述逆变器也可配置能控制直流断路器K1脱扣的控制系统，所述控制系统检测到二极管D2有正向电流通过时将相应直流断路器K1脱扣。
实施例3
请参阅图5及图6，集散式汇流箱包括控制系统、并联连接的多个集散式汇流电路，每个集散式汇流电路具有连接电源正极与负极的两个输入端PV+、PV-。当将集散式汇流箱设计成输出受反接保护的集散式汇流箱时，集散式汇流箱的每个集散式汇流电路可包括电阻R1、二极管D1、直流断路器K1、升压电路U1、二极管D2。两个输入端PV+、PV-分别连接相应升压电路U1的两端并通过直流断路器K1分别连接一个逆变器的正输入端和负输入端，其中，输入端PV+在连接相应升压电路U1之后，连接二极管D1的阳极，通过二极管D1的阴极连接直流断路器K1。二极管D2的阴极连接二极管D1的阴极，二极管D2的阳极连接输入端PV-，且二极管D2的压降低于相应升压电路U1反接时的通路压降。控制系统能控制直流断路器K1脱扣，控制系统检测到二极管D2有正向电流通过时将相应直流断路器K1脱扣。
当然，传统的集散式汇流箱本身就包括控制系统，一般控制系统是检测母线上的电流是否超过预定电流，如果超过才会控制直流断路器K1脱扣。而在本实施例中，只要二极管D2有正向电流通过，所述控制系统就将相应直流断路器K1脱扣，响应速度大大提高，而且准确性非常高。
同理，当将逆变器设计成能对集散式汇流箱的提供输出反接保护的逆变器时，所述集散式汇流箱的每个集散式汇流电路可包括二极管D1、直流断路器K1、升压电路。两个输入端PV+、PV-分别连接相应升压电路U1的两端并通过直流断路器K1分别连接所述逆变器的正输入端和负输入端，其中，输入端PV+在连接相应升压电路U1之后，连接二极管D1的阳极，通过二极管D1的阴极连接直流断路器K1。所述逆变器可配置有二极管D2、能控制直流断路器K1脱扣的控制系统。二极管D2的阴极连接二极管D1的阴极，二极管D2的阳极连接输入端PV-，且二极管D2的压降低于相应升压电路U1反接时的通路压降。所述控制系统检测到二极管D2有正向电流通过时将相应直流断路器K1脱扣。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种集散式汇流箱，其包括并联连接的多个集散式汇流电路，每个集散式汇流电路具有连接电源正极与负极的两个输入端PV+、PV-；所述集散式汇流电路包括二极管D1、直流断路器K1、升压电路；两个输入端PV+、PV-分别连接相应升压电路的两端并通过直流断路器K1分别连接一个逆变器的正输入端和负输入端，其中，输入端PV+在连接相应升压电路之后，连接二极管D1的阳极，通过二极管D1的阴极连接直流断路器K1；其特征在于：所述集散式汇流电路还包括二极管D2、熔丝K2；二极管D2的阴极连接二极管D1的阴极，二极管D2的阳极连接输入端PV-，且二极管D2的压降低于相应升压电路反接时的通路压降；熔丝K2串联在相应升压电路反接时的通路中。
2.如权利要求1所述的集散式汇流箱，其特征在于：所述集散式汇流箱还包括控制系统，所述控制系统检测到二极管D2有正向电流通过时将相应直流断路器K1脱扣。
3.一种集散式汇流箱，其包括控制系统、并联连接的多个集散式汇流电路，每个集散式汇流电路具有连接电源正极与负极的两个输入端PV+、PV-；所述集散式汇流电路包括二极管D1、直流断路器K1、升压电路；两个输入端PV+、PV-分别连接相应升压电路的两端并通过直流断路器K1分别连接一个逆变器的正输入端和负输入端，其中，输入端PV+在连接相应升压电路之后，连接二极管D1的阳极，通过二极管D1的阴极连接直流断路器K1；其特征在于：所述集散式汇流电路还包括二极管D2；二极管D2的阴极连接二极管D1的阴极，二极管D2的阳极连接输入端PV-，且二极管D2的压降低于相应升压电路反接时的通路压降；所述控制系统检测到二极管D2有正向电流通过时将相应直流断路器K1脱扣。
4.如权利要求1或2或3所述的集散式汇流箱，其特征在于：所述集散式汇流电路还包括电阻R1，电阻R1串联在输入端PV+上。
5.一种逆变器，其能对集散式汇流箱的提供输出反接保护；所述集散式汇流箱包括并联连接的多个集散式汇流电路，每个集散式汇流电路具有连接电源正极与负极的两个输入端PV+、PV-；所述集散式汇流电路包括二极管D1、直流断路器K1、升压电路；两个输入端PV+、PV-分别连接相应升压电路的两端并通过直流断路器K1分别连接所述逆变器的正输入端和负输入端，其中，输入端PV+在连接相应升压电路之后，连接二极管D1的阳极，通过二极管D1的阴极连接直流断路器K1；其特征在于：所述逆变器配置有二极管D2、熔丝K2；二极管D2的阴极连接二极管D1的阴极，二极管D2的阳极连接输入端PV-，且二极管D2的压降低于相应升压电路反接时的通路压降；熔丝K2串联在相应升压电路反接时的通路中。
6.如权利要求5所述的逆变器，其特征在于：所述逆变器还配置控制系统，所述控制系统检测到二极管D2有正向电流通过时将相应直流断路器K1脱扣。
7.一种逆变器，其能对集散式汇流箱的提供输出反接保护；所述集散式汇流箱具有连接电源正极与负极的两个输入端PV+、PV-；所述集散式汇流箱包括并联连接的多个集散式汇流电路，每个集散式汇流电路包括二极管D1、直流断路器K1、升压电路；两个输入端PV+、PV-分别连接每个升压电路的两端并通过直流断路器K1分别连接所述逆变器的正输入端和负输入端，其中，输入端PV+在连接相应升压电路之后，连接二极管D1的阳极，通过二极管D1的阴极连接直流断路器K1；其特征在于：所述逆变器配置有二极管D2、控制系统；二极管D2的阴极连接二极管D1的阴极，二极管D2的阳极连接输入端PV-，且二极管D2的压降低于相应升压电路反接时的通路压降；所述控制系统检测到二极管D2有正向电流通过时将相应直流断路器K1脱扣。
8.一种光伏逆变电路，其包括集散式汇流箱、逆变器；所述集散式汇流箱包括并联连接的多个集散式汇流电路，每个集散式汇流电路具有连接电源正极与负极的两个输入端PV+、PV-；所述集散式汇流电路包括二极管D1、直流断路器K1、升压电路；两个输入端PV+、PV-分别连接每个升压电路的两端并通过直流断路器K1分别连接所述逆变器的正输入端和负输入端，其中，输入端PV+在连接相应升压电路之后，连接二极管D1的阳极，通过二极管D1的阴极连接直流断路器K1；其特征在于：所述集散式汇流电路还包括二极管D2、熔丝K2；二极管D2的阴极连接二极管D1的阴极，二极管D2的阳极连接输入端PV-，且二极管D2的压降低于相应升压电路反接时的通路压降；熔丝K2串联在相应升压电路反接时的通路中。
9.如权利要求8所述的光伏逆变电路，其特征在于：所述光伏逆变电路还包括控制系统，所述控制系统检测到二极管D2有正向电流通过时将相应直流断路器K1脱扣。
10.一种光伏逆变电路，其包括集散式汇流箱、逆变器；所述集散式汇流箱包括控制系统、并联连接的多个集散式汇流电路，每个集散式汇流电路具有连接电源正极与负极的两个输入端PV+、PV-；所述集散式汇流电路包括二极管D1、直流断路器K1、升压电路；两个输入端PV+、PV-分别连接相应升压电路的两端并通过直流断路器K1分别连接所述逆变器的正输入端和负输入端，其中，输入端PV+在连接相应升压电路之后，连接二极管D1的阳极，通过二极管D1的阴极连接直流断路器K1；其特征在于：所述集散式汇流箱还包括二极管D2；二极管D2的阴极连接二极管D1的阴极，二极管D2的阳极连接输入端PV-，且二极管D2的压降低于相应升压电路反接时的通路压降；所述控制系统检测到二极管D2有正向电流通过时将相应直流断路器K1脱扣。
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