CN219322353U - Bipv光伏幕墙用组件级快速关断装置及光伏系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及BIPV光伏幕墙用组件级快速关断装置及光伏系统，包括形成光伏幕墙的光伏组件阵列、关断器、接收器、发射器及逆变器；所述发射器连接设置在电网分布供电线路上，用于发送维持开通信号至所述光伏组件阵列和所述逆变器之间的直流导线上；所述接收器内置于关断器内，所述接收器以接收发射器所发射信号为准控制所述关断器常闭，反之则打开所述关断器；所述关断器用于切断每一块光伏组件之间的连接，以实现组件级关断电路，单个组件快速关断。

Description

BIPV光伏幕墙用组件级快速关断装置及光伏系统

技术领域

本申请涉及光伏幕墙发电系统的技术领域，尤其涉及BIPV光伏幕墙用组件级快速关断装置及光伏系统。

背景技术

光伏发电安全隐患大，尤其光伏幕墙其发电玻璃组件为镶嵌在金属框架上，直流走线在金属框架中；光伏幕墙为建筑外围护结构人是可以直接接触，这就导致存在极大触电危险。

这主要因为在光伏幕墙发电系统中，只要有光照射光伏组件，直流侧就会产生直流电压，而这些直流电压可能会高达600－1500V。尽管目前光伏系统中的逆变器，可以在特定情况下关断系统，但逆变器只能关断自身到电网侧的电压，在光伏组件之间、以及组件阵列和逆变器之间的线缆会存在高压直流电无法关断，还是会对人身安全造成重大威胁。

再则在光伏幕墙在发电运行中，随着时间推移，设备的老化、组件热斑、组串失配、线缆破损、连接器故障、直流拉弧等可能引起火灾事故，而一旦光伏幕墙发电系统发生火灾，系统中直流侧依然存在着600－1500V的高压，为保证消防人员火灾进行施救时安全，就需要与光伏幕墙保持一个最小的安全距离，并保证光伏幕墙单个组件电压在安全电压范围内。

实用新型内容

为了解决上述问题，实现组件级关断电路，单个组件快速关断，本申请提供BIPV光伏幕墙用组件级快速关断装置及光伏系统。采用如下的技术方案：

BIPV光伏幕墙用组件级快速关断装置，包括形成光伏幕墙的光伏组件阵列、关断器、接收器、发射器及逆变器；

所述发射器连接设置在电网分布供电线路上，用于发送维持开通信号至所述光伏组件阵列和所述逆变器之间的直流导线上；

所述接收器内置于关断器内，所述接收器以接收发射器所发射信号为准控制所述关断器常闭，反之则打开所述关断器；

所述关断器用于切断每一块光伏组件之间的连接。

可选的，每两个所述光伏组件之间串联有一所述关断器。

可选的，所述逆变器设置为微型逆变器，所述关断器内置在所述逆变器内。

可选的，每一所述逆变器连接控制四个所述光伏组件。

可选的，所述光伏组件内设置有接线盒，所述关断器集成在所述接线盒内。

可选的，所述关断器设置在10ms内迅速关断灭弧。

可选的，所述关断器设置在1ms内复位通电及恢复信号。

光伏系统，包括上述中任一项所述的BIPV光伏幕墙用组件级快速关断装置。

综上所述，本申请包括以下有益效果：

1.本申请提供一种应用于光伏幕墙发电组件级关断措施，采用组件级关断电路系统设计，设计发射器及关断器实现单个组件快速关断。

2.本申请可实现组件级别的关断，在快速关断启动后在10ms内快速关断灭弧，实现界限范围内可在极短时间将其电压降低至80V以下，有效的保证了建筑BIPV光伏发电系统的安全性。

附图说明

图1是第一实施例的整体结构示意图；

图2是第一实施例的光伏组件的结构示意图；

图3是第二实施例的整体结构示意图；

图4是第二实施例的光伏组件的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图1－4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开BIPV光伏幕墙用组件级快速关断装置，主要应用于光伏系统，实现组件级关断，确保单个发电组件的关闭，并保证其发电电压保证在直流安全电压以下，保证人身安全。

所述BIPV光伏幕墙用组件级快速关断装置包括形成光伏幕墙的光伏组件阵列、关断器、接收器、发射器及逆变器。

其工作原理为：快速关断的功能通过信号发射器及接收器来实现，一个信号发射器可同时匹配若干接收器，接收器内置在关断器内，用于控制关断器的启动或停止。

所述发射器连接设置在电网分布供电线路上，用于发送维持开通信号传递至所述光伏组件阵列和所述逆变器之间的直流导线上，接收信号负责接收检测这些直流导线上的信号。

当发射器处于发射信号时，接收器接收到信号并感应信号存在时，接收器保持不动，关断器没接收到信号保持常闭状态，此时光伏逐组件正常工作。

当发射器断电，无法发射信号时，接收器检测到信号消失后控制启动关断器进行电力切断，同时负责在指定时间内将光伏组件阵列的电压降低至标准限制的电压以下，从而实现快速关断功能。

关断器通过接收器接收发射器的信号维持正常工作。当发生火灾或出现故障时，此时要电网断电或开关人工关断。发射器由于失去供电停止维持开通的信号的发送，接收器一段时间接收不到维持开通信号，就启动关断功能，关断器关断每一块组件的连接。电网恢复时，发射器恢复供电，发送开通信号，接收器接收信号后闭合开关，PV直流恢复每一块组件正常发电。

优选的，本申请采用的关断器设置在10ms秒迅速关断灭弧，而关断后如需再次复位，直接通电，可在1ms内恢复信号。

本申请可在光伏组件内设置有接线盒，并将关断器集成在接线盒内。

进一步，第一实施例中，本申请的关断器串联在光伏组件上，即，在光伏组件阵列中每两个光伏组件之间串联有一关断器。

第二实施例中，本申请所采用的变器设置为微型逆变器，关断器内置在逆变器内，优选的，每一逆变器连接控制四个光伏组件。

本发明所应用的关断装置、组件级关断系统有着百亿级的业务市场，通过对国内现有存量建筑市场和未来增量建筑市场空间的测算，到2025年新增建筑光伏装机量的CAGR(年复合增长率)超过20％；建筑光伏立面以BIPV为主，预计累计装机量达10.63GW。而bipv光伏幕墙是其主要部分，通过本申请设计的组件级快速关断装置能有效的保证了建筑BIPV光伏发电系统的安全性，促进其发展。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.BIPV光伏幕墙用组件级快速关断装置，其特征在于：包括形成光伏幕墙的光伏组件阵列、关断器、接收器、发射器及逆变器；

所述发射器连接设置在电网分布供电线路上，用于发送维持开通信号至所述光伏组件阵列和所述逆变器之间的直流导线上；

所述接收器内置于关断器内，所述接收器以接收发射器所发射信号为准控制所述关断器常闭，反之则打开所述关断器；

所述关断器用于切断每一块光伏组件之间的连接。

2.根据权利要求1所述的BIPV光伏幕墙用组件级快速关断装置，其特征在于：每两个所述光伏组件之间串联有一所述关断器。

3.根据权利要求1所述的BIPV光伏幕墙用组件级快速关断装置，其特征在于：所述逆变器设置为微型逆变器，所述关断器内置在所述逆变器内。

4.根据权利要求3所述的BIPV光伏幕墙用组件级快速关断装置，其特征在于：每一所述逆变器连接控制四个所述光伏组件。

5.根据权利要求1所述的BIPV光伏幕墙用组件级快速关断装置，其特征在于：所述光伏组件内设置有接线盒，所述关断器集成在所述接线盒内。

6.根据权利要求1所述的BIPV光伏幕墙用组件级快速关断装置，其特征在于：所述关断器设置在10ms内迅速关断灭弧。

7.根据权利要求1所述的BIPV光伏幕墙用组件级快速关断装置，其特征在于：所述关断器设置在1ms内复位通电及恢复信号。

8.光伏系统，其特征在于：包括权利要求1－7中任一项所述的BIPV光伏幕墙用组件级快速关断装置。

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