WO2023066317A1

WO2023066317A1 - 一种关断器、关断器的通信方法及快速关断光伏系统

Info

Publication number: WO2023066317A1
Application number: PCT/CN2022/126260
Authority: WO
Inventors: 禹红斌; 周世高; 吴彦伟; 赵一; 杨波
Original assignee: 杭州禾迈电力电子股份有限公司
Priority date: 2021-10-20
Filing date: 2022-10-19
Publication date: 2023-04-27
Also published as: CN116547881A; CN116406489A; WO2023065135A1

Abstract

本发明公开了一种关断器，包括第一输入端、第二输入端、输出端、第一关断模块、第二关断模块及控制模块，第一关断模块包括第一开关管，第一开关管控制第一输入端耦接的第一直流电源的输出功率；第二关断模块包括第二开关管，第二开关管控制第二输入端耦接的第二直流电源的输出功率；控制模块将一功率控制信号与第一通信信号进行调制，生成第一复合控制信号，功率控制信号调节第一输入端耦接的第一直流电源的输出功率，第一复合控制信号控制第一开关管工作在高频开关状态下，以在功率总线上叠加包含第一通信信号的电流纹波信号；控制模块还生成开关控制信号，控制第二开关管的工作状态。本发明可提高关断器的集成度和功率密度，降低生产成本。

Description

一种关断器、关断器的通信方法及快速关断光伏系统

本申请要求于2021年10月20日提交的申请号为PCT/CN2021/124879，发明名称为“一种关断器、关断器的通信方法及快速关断光伏系统”的PCT专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及分布式光伏发电技术领域，尤其涉及一种关断器、关断器的通信方法及快速关断光伏系统。

背景技术

近年来，在光伏上下游产业链的共同努力下，光伏发电电价逐渐低于购电电价甚至传统煤电的发电成本，光伏装机容量逐年快速增长，在不久的未来将成为主要的发电来源。

组串式光伏系统由于技术成熟、转换效率高、集成度高、价格低廉等优势，在户用和工商业屋顶等分布式光伏系统以及地面电站中都得到了广泛的应用，但是当光伏系统起火时，组串式光伏系统的直流高压却给屋顶灭火带来了严重的触电风险，消防灭火极其困难，大部分情况只能任由火灾蔓延。为了解决屋顶光伏系统的灭火安全问题，2017版美国国家电气法规NEC引入了组件级快速关断功能，要求光伏阵列内部任意导体上的电压在触发快速关断功能后30s内降至80V以下，光伏阵列外部导体上的电压在30s内降至30V以下，随后UL1741标准中也加入了快速关断装置和快速关断系统的评估方法。

组串式光伏系统满足NEC 2017快速关断要求的解决方案是增加组件级快速关断设备，包括关断器和优化器，关断器由于成本较低，且大部分关断器都兼容Sunspec快速关断协议，可互相替代使用，因而在组串式光伏系统中得到了广泛的应用。

Sunspec快速关断协议是一种简单可靠的单向电力线载波通讯协议，采用该协议的传统关断器简单、可靠、成本低廉，但是仅有接收功能，不能发送信息，无法实现组件级的监控。当关断器、组件等出现异常时，故障排查费时费力。有厂家将关断器中Sunspec快速关断协议接收器换成电力线载波收发器模块，实现了关断器的双向通讯功能，进而提供组件级监控，但是增加了不少成本，也有其他的厂家将Sunspec快速关断协议接收器替换为无线通讯收发器实现双向通讯功能，但是无线通讯在现场不是很稳定，需要中继来提升现场通讯的稳定性，增加了系统的通讯复杂度及成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种关断器、关断器的通信方法及快速关断光伏系统，可以提高关断器的集成度和功率密度，大幅降低产品的生产成本。

为实现上述目的，本发明提供一种关断器，所述关断器包括：

第一输入端，用于耦接第一直流电源；

至少一个第二输入端，用于耦接第二直流电源；

输出端，用于耦接功率总线；

第一关断模块，与第一输入端连接，第一关断模块包括第一开关管，第一开关管用于控制第一输入端耦接的第一直流电源的输出功率；

至少一个第二关断模块，与第二输入端连接，第二关断模块包括第二开关管，第二开关管用于控制第二输入端耦接的第二直流电源的输出功率；

所述第一关断模块和至少一个第二关断模块的输出串联连接，并与所述输出端连接；

控制模块，用于将一功率控制信号与第一通信信号进行调制，生成第一复合控制信号，其中，所述功率控制信号调节第一输入端耦接的第一直流电源的输出功率，所述第一复合控制信号控制所述第一开关管工作在高频开关状态下，以在功率总线上叠加包含所述第一通信信号的电流纹波信号；

控制模块，还用于生成开关控制信号，用以控制第二开关管的工作状态。

进一步的，所述控制模块根据功率总线电流调节所述功率控制信号的大小，进而控制所述第一复合控制信号的占空比，使关断器的输入端的输入电压的纹波峰值在一预设的纹波阈值内。

进一步的，所述第一复合控制信号的占空比和所述功率总线电流正相关，所述功率总线电流越大，所述占空比越大，反之所述占空比越小。

进一步的，所述控制模块包括：

功率控制单元，用于根据所述功率总线电流生成功率控制信号；

调制单元，用于接收所述第一通信信号和所述功率控制信号，并对所述第一通信信号和所述功率控制信号进行调制生成所述第一复合控制信号；

开关控制单元，所述开关控制单元用于生成控制所述第二开关管的工作状态的开关控制信号。

进一步的，所述控制模块还包括：

监测单元，用于采集并获取关断器的运行数据；

综合控制单元，用于将所述关断器的运行数据打包成第一数据包；

协议处理单元，用于将所述第一数据包按照预定的通信协议封装为所述第一通信信号，并发送至所述调制单元。

进一步的，当进行数据发送时，所述综合控制单元将关断器的运行数据打包成第一数据包并发送至协议处理单元，所述第一复合控制信号控制所述第一开关管工作在高频开关状态，所述开关控制信号控制所述第二开关管为常通状态；

当数据发送完成后，所述第一复合控制信号控制第一开关管工作在常通状态，所述开关控制信号控制所述第二开关管保持为常通状态。

进一步的，所述关断器还包括信号解耦模块，将来自所述功率总线的电力线载波信号与功率总线电流进行分离，提取电力线载波信号；

所述控制模块还包括解调单元，用于将所述提取的电力线载波信号解调后得到第二通信信号；

所述协议处理单元，还用于对所述第二通信信号按照协议格式解析出第二数据包，将第二数据包传递给综合控制单元，综合控制单元对第二数据包进行解析，获取第二数据包中的控制指令，所述控制指令用于控制关断器的工作状态。

进一步的，当所述关断器第一输入端的输入状态异常，在进行数据发送时，所述控制模块根据所述第一关断模块的输入电压控制所述第一复合控制信号的占空比。

进一步的，当所述第一关断模块的输入电压的峰值大于等于预设的第一参考电压时，增大所述第一复合控制信号的占空比，当所述第一关断模块的输入电压的峰值小于所述第一参考电压时，减小所述第一复合控制信号的占空比。

进一步的，当所述第一关断模块的输入电压的均值大于等于预设的第二参考电压时，增大所述第一复合控制信号的占空比，当所述第一关断模块的输入电压的均值小于所述第二参考电压时，减小所述第一复合控制信号的占空比。

进一步的，当所述监测单元监测到所述关断器的第一关断模块的输入电压小于预设的电压阈值时，判定所述第一输入端的输入状态为异常，否则为正常，并输出用以表示所述第一输入端的输入状态的输入状态检测信号。

进一步的，所述控制模块还包括：

电压控制单元，用于根据所述第一关断模块的输入电压产生电压控制信号；

选择单元，分别与所述功率控制单元和所述电压控制单元连接，用于根据所述输入状态检测信号，选择输出所述功率控制信号或者电压控制信号，以控制所述第一复合控制信号的占空比。

进一步的，当第一输入端的输入状态正常时，所述选择单元选择输出所述功率控制信号，所述调制单元对所述第一通信信号和所述功率控制信号进行调制，生成所述第一复合控制信号；

当第一输入端的输入状态异常，在进行数据发送时所述选择单元选择输出所述电压控制信号，所述调制单元对所述第一通信信号和所述电压控制信号进行调制，生成所述第一复合控制信号，数据发送完成时，所述选择单元选择输出所述功率控制信号。

进一步的，所述电压控制单元包括：

误差放大器，用于获取所述第一关断模块的输入电压和参考电压之间的误差放大值；

控制器，用于根据所述误差放大值产生所述电压控制信号。

进一步的，与所述第一关断模块相邻的第二关断模块所连接的第二直流电源用于向所述控制模块提供电源。

进一步的，所述关断器还包括采样电阻，所述采样电阻分别与所述第一关断模块以及与所述第一关断模块相邻的第二关断模块连接，所述采样电阻用于获取功率总线电流，所述采样电阻和所述第一关断模块之间的连接点作为公共地。

为实现上述目的，本发明提供一种关断器的通信方法，所述方法包括：

将一功率控制信号与第一通信信号进行调制，生成第一复合控制信号，所述功率控制信号用于调节关断器的第一输入端所耦接的第一直流电源的输出功率；

所述第一复合控制信号控制所述关断器的第一输入端的第一开关管工作在高频开关状态下，以在功率总线上叠加包含所述第一通信信号的电流纹波信号；

提供一开关控制信号，所述开关控制信号用以控制所述关断器的第二输入端的第二开关管的工作状态。

进一步的，所述方法还包括：

根据关断器的功率总线电流调节所述功率控制信号的大小，进而控制所述第一复合控制信号的占空比，使关断器的输入端的输入电压的纹波峰值在一预设的纹波阈值内。

进一步的，所述方法还包括：

当进行数据发送时

当进行数据发送时，根据功率总线电流生成功率控制信号，将所述功率控制信号与所述第一通信信号调制生成所述第一复合控制信号，所述第一复合控制信号控制所述关断器的第一开关管工作在高频开关状态，所述开关控制信号控制所述关断器的第二开关管为常通状态；

当数据发送完成后，所述第一复合控制信号控制所述第一开关管工作在常通状态，所述开关控制信号控制所述第二开关管保持为常通状态。

进一步的，所述方法还包括：

当所述关断器第一输入端的输入状态异常，在进行数据发送时，根据所述关断器的第一关断模块的输入电压控制所述第一复合控制信号的占空比。

进一步的，所述方法还包括：

当所述第一关断模块的输入电压的峰值大于等于预设的第一参考电压时，增大所述第一复合控制信号的占空比，当所述第一关断模块的输入电压的峰值小于所述第一参考电压时，减小所述第一复合控制信号的占空比。

进一步的，所述方法还包括：

当所述第一关断模块的输入电压的均值大于等于预设的第二参考电压时，增大所述第一复合控制信号的占空比，当所述第一关断模块的输入电压的均值小于所述第二参考电压时，减小所述第一复合控制信号的占空比。

进一步的，所述方法还包括：

当所述关断器的第一输入端的输入状态正常时，对所述第一通信信号和所述功率控制信号进行调制，生成所述第一复合控制信号；

当所述关断器的第一输入端的输入状态异常，在进行数据发送时，根据第一关断模块的输入电压产生电压控制信号，对所述第一通信信号和所述电压控制信号进行调制生成所述第一复合控制信号，数据发送完成时，对所述第一通信信号和所述功率控制信号进行调制，生成所述第一复合控制信号。

为实现上述目的，本发明提供一种快速关断光伏系统，所述系统包括多个关断器、多个光伏组件、主控器以及光伏逆变器，每一个关断器接入第一光伏组件和第二光伏组件，多个关断器串接在一功率总线上，所述功率总线接入光伏逆变器的直流输入端口，所述关断器包括第一输入端、至少一个第二输入端、与第一输入端连接的第一关断模块、与第输入端连接的第二关断模块、输出端以及控制模块，所述第一关断模块包括第一开关管，所述第二关断模块包括第二开关管，其中，

所述关断器，用于将功率控制信号与第一通信信号进行调制，并调制生成第一复合控制信号，所述功率控制信号调节第一输入端耦接的第一直流电源的输出功率，所述第一复合控制信号控制所述第一开关管工作在高频开关状态下，以在功率总线上叠加包含所述第一通信信号的电流纹波信号，所述关断器还用于生成开关控制信号，用以控制所述第二开关管的工作状态；

所述主控器，用于提取功率总线中的电流纹波信号，进行解调和解析处理，获取关断器发送的第一通信信号。

本发明中的关断器包括多个输入端，为多输入的拓扑结构，可以选择任意一输入端对应的关断模块的开关管工作在高频开关状态，实现将关断器的运行数据耦合至功率总线进行数据发送的目的，多个关断模块共用一个控制模块，可以提高关断器的集成度和功率密度，大幅降低产品的生产成本；在多输入端的关断器中，当用于发送数据的关断模块所连接的光伏组件异常时，根据关断模块的输入电压调节复合控制信号的占空比，增加了电力线载波信号的强度，以使在光伏组件异常时能够实现通信数据的正常发送。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的关断器的系统框图；

图2是根据本发明的一个实施例的关断器进行数据发送时输入输出电压波形图；

图3是根据本发明的第一实施例的关断器的调制单元的示意框图；

图4是根据本发明的第二实施例的关断器的系统框图；

图5是根据本发明的第二实施例的关断器的调制单元的示意框图；

图6是根据本发明的第三实施例的关断器的系统框图；

图7是根据本发明的第三实施例的关断器进行数据发送时输入输出电压波形图；

图8是根据本发明的第四实施例的关断器的系统框图；

图9是根据本发明的第四实施例的关断器进行数据发送时输入输出电压波形图；

图10是根据本发明的第五实施例的关断器的系统框图；

图11是根据本发明的实施例的快速关断光伏系统的系统示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述，但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

如图1所示的本发明一个实施例中，本发明提供一种关断器，关断器包括：

至少一个输入端10，用于耦接直流电源；

输出端11，用于耦接功率总线；

至少一个关断模块12，关断模块12对应一个输入端10，包括至少一个开关管1221，开关管1221用于控制输入端10耦接的直流电源的输出功率：

控制模块13，用于将一功率控制信号与第一通信信号进行调制，生成第一复合控制信号，其中，

功率控制信号，用于调节输入端10耦接的直流电源的输出功率；

第一复合控制信号，用于控制开关管1221工作在高频开关状态下，以在功率总线上叠加包含第一通信信号的电流纹波信号。

直流电源至少包含一个电池片，一般为一个光伏组件或两个串联的光伏组件。本发明以直流电源为光伏组件为例说明，一个输入端10对应一个光伏组件。在其他实施例中，关断模块12例如包括多个串联和/或并联连接的开关管,通过控制任意一开关管工作在高频开关状态以实现数据发送功能。

以下将以关断器包括一个输入端10、一个输出端11、一个关断模块12、一个控制模块13以及关断模块12包括一个开关管1221为例进行说明，但不以次为限。

开关管1221连接在输入端10和输出端11之间，控制输入端10耦接的光伏组件的输出功率。开关管1221可以位于输入端10的高电位端和输出端11的高电位端之间，也可以位于输入端10的低电位端和输出端11的低电位端之间，本实施例以位于低电位端之间为例说明，控制模块13与关断模块12耦接，根据第一通信信号和功率总线电流生成控制开关管1221的第一复合控制信号，第一复合控制信号调节关断器的输入端10耦接的光伏组件的输出功率，以及控制开关管1221工作在高频开关状态，以将第一通信信号耦合至功率总线并进行传输。功率总线将多个关断器的输出端串接起来接入光伏逆变器，其线路长度为数十米到数百米，回路寄生电感一般在7.8uH到269uH之间。功率总线电流受光伏逆变器控制，光伏逆变器通过调控功率总线电流来实现光伏系统中各个光伏组件的最大功率输出。

所述第一通信信号包含关断器的通信数据，所述通信数据包括关断器的运行数据等，但不以此为限，在其他实施例中，所述第一通信信号还可以包含其他任何需要发送的数据。

作为本发明的一种实现方式，控制模块13根据功率总线电流调节功率控制信号的大小，进而控制第一复合控制信号的占空比，使关断器的输入端的输入电压的纹波峰值在一预设的纹波阈值内，从而避免光伏组件的稳态工作点大幅度波动，导致光伏组件在开关管1221进行高频的开关动作时输出功率降低的问题。第一复合控制信号的占空比和功率总线电流正相关，功率总线电流越大，占空比越大，反之占空比越小。

作为本发明的一种实现方式，关断模块12还包括一与输入端10耦接的输入单元121以及与输出端11耦接的输出单元123，输入单元121包括一输入电容Cin，用于稳定关断器的输入电压Vin。输出单元123包括一输出电容Co，用于稳定关断器的输出电压Vo。

关断器通过开关管1221的高频开关动作实现第一通信信号发送功能的原理说明如下。当开关管1221工作在高频开关状态时，在开关管1221瞬时断开期间，由于功率总线的线路寄生电感足够大，在储能惯性作用下，功率总线电流基本保持不变，输出端11的输出电压Vo线性下跌，跌落电压ΔVo如式(1)所示：

ΔVo＝(I·(1-D)·T)/C _o (1)；

其中，I为功率总线电流，T为第一复合控制信号的周期，D为第一复合控制信号的占空比，C _o为输出电容Co的容值。

在开关管1221瞬时断开期间，光伏组件的输出电流给输入电容Cin充电，输入电容Cin两端的输入电压Vin被抬升。当光伏组件受光伏逆变器的控制工作在最大功率点，关断器的输入电压Vin小幅波动，波动值小于光伏组件的输出电压的10％时，对光伏组件的输出电流影响很小，光伏组件的输出电流可认为基本不变，近似等于功率总线电流，关断器的输入电压Vin在此期间线性上升，其过充电压ΔVin如式(2)所示：

ΔVin＝(I·(1-D)·T)/C _in (2)；

其中，C _in为输入电容Cin的容值。

当开关管1221闭合时，输入电容Cin在开关管1221断开期间存储的能量通过开关管1221快速转移到输出电容Co，补偿输出电容Co在开关管1221关断期间泄放掉的能量，同时关断器的输入电压Vin和输出电压Vo恢复至稳态电压，光伏组件的输出电压也恢复至稳态电压，光伏逆变器仍然通过调节功率总线电流来控制光伏组件的输出电压，使其工作在最大功率点。同时关断器需要根据功率总线电流来调整占空比D，例如根据式(1)或式(2)中的比例关系进行调整，使得开关管1221关断期间，关断器的输入电压Vin的过充电压ΔVin小于光伏组件的输出电压的10％，避免光伏组件工作点偏离最大功率点较多，降低光伏组件的输出功率。

在开关管1221工作在高频开关状态时，关断器的输出电压Vo包含丰富的高频开关管谐波，对输出电压Vo进行傅里叶分解，可以得到输出电压Vo的直流分量、基波分量及各次谐波分量，其中，基波分量的频率为开关管1221的开关频率。在输出电压Vo的基波分量的激励下，功率总线产生对应的基波电流纹波。根据以上分析可知，根据包含关断器运行数据的第一通信信号对关断器的输出电压所包含的基波分量进行调制，可以在功率总线上注入携带第一通信信号的电力线载波信号，可以实现关断器数据发送功能，本实施例中，所述电力线载波信号为电流纹波信号的基波分量，即所述基波电流纹波。

作为本发明的一种实现方式，关断器输入电容Cin的典型值为1uF,输出电容Co的典型值为1uF，开关频率为100kHz，功率总线在该开关频率下的阻抗为100欧姆。当关断器的输入电压Vin为40V、功率总线电流为2A、过充电压ΔVin控制为2V，根据公式(1)、(2)得出占空比D＝0.9，跌落电压ΔVo为2V，输入电压Vin和输出电压Vo的波形如图2所示。对输出电压Vo的波形进行傅里叶分解，可以得到输出电压Vo的直流分量、基波分量及各次谐波分量，其中100kHz基波分量的幅值为100mV，该输出电压Vo的基波分量在功率总线上产生幅值为1mA的基波电流纹波；当关断器的输入电压Vin 为40V、功率总线电流为10A、ΔVin控制为2V，根据公式(1)(2)得出占空比D＝0.98，跌落电压ΔVo为2V，对输出电压Vo的波形进行傅里叶分解，可以得到输出电压Vo的基波分量的幅值为38mV，该输出电压Vo的基波分量在功率总线上产生幅值为0.38mA的基波电流纹波。

作为本发明的一种实现方式，所述控制模块13包括功率控制单元131和调制单元132。所述功率控制单元131根据功率总线电流生成功率控制信号，并输出至调制单元132。所述调制单元132接收第一通信信号和功率控制信号，对第一通信信号和功率控制信号进行调制，生成第一复合控制信号。第一复合控制信号控制开关管1221进行高频的开关动作。开关管1221在第一复合控制信号的控制下执行高频开关动作，使在关断器的输出端上产生相应的基波电压纹波，在该基波电压纹波的激励下，功率总线上产生相应的基波电流纹波，从而将包含运行数据的第一通信信号耦合至功率总线，在功率总线上产生携带运行数据的电流纹波信号，实现关断器数据的发送功能，不需要传统的关断器中的电力线载波收发器模块或无线通信模块，就可以实现关断器的数据发送功能。

调制单元132对接收到的功率控制信号和第一通信信号进行调制生成第一复合控制信号。基于多种成熟的调制技术对功率控制信号和第一通信信号进行调制，即对关断器的输出电压中的基波分量进行调制，从而使得功率总线中的基波电流纹波携带包含关断器的运行数据的第一通信信号。可采用的成熟调制技术有FSK(Frequency shift keying频移键控)、PSK(Phase shift keying相移键控)等等。FSK调制技术实现简单，抗噪声与抗衰减的性能较好，在中低速率数字通讯中得到了广泛的应用，比如各种窄带电力线载波通讯芯片、蓝牙、ZIGBEE等无线芯片均采用FSK调制技术，FSK调制技术有马克频率Fm(mark frequency)和空间频率Fs(space frequency)两个码元，马克频率Fm用来表示数字“1”，空间频率Fs用来表示数字“0”。

本发明以采用FSK调制技术为例说明，图3示出了的调制单元132的示意框图，调制单元132包括选择开关S和第一比较器U1。第一比较器U1的第一输入端接收功率控制信号，第二输入端与选择开关S的第一端连接，输出端输出第一复合控制信号。选择开关S的第二端接收马克频率Fm的载波信号，第三端接收空间频率Fs的载波信号。第一通信信号控制选择开关S选择不同频率的载波信号，当第一通信信号bit为“1”时，选择马克频率Fm的载波信号，当第一通信信号bit为“0”时，选择空间频率Fs的载波信号。功率控制信号和载波信号进行比较，得到第一复合控制信号。第一复合控制信号控制开关管1221工作在高频开关状态，其频率决定输出电压Vo的基波分量的频率，相应的，也决定了电流纹波信号的基波分量的频率，第一复合控制信号的占空比决定了关断器输入/输出电压的电压纹波，从而间接控制了光伏组件的输出功率。

作为本发明的一种实现方式，所述控制模块13还包括监测单元133、综合控制单元134和协议处理单元135。所述监测单元133采集并获取关断器的运行数据，发送至综合控制单元134。所述关断器的运行数据包括关断器的输入输出电气参数和内部运行数据，其中，所述输入输出电气参数包括关断器的各输入端所耦接直流电源的输出电压、输出电流、发电量、以及关断器的输出电压和功率总线电流，所述内部运行数据包括关断器的温度、运行状态和报警信息。所述综合控制单元134将所述关断器的运行数据打包成第一数据包，并发送至协议处理单元135。所述协议处理单元135将第一数据包按照预定的通信协议进行封装，封装为第一通信信号，并将第一通信信号发送至调制单元132。

作为本发明的一种实现方式，所述控制模块13还包括驱动单元136，与调制单元132连接，根据接收的第一复合控制信号生成第一驱动信号，第一驱动信号控制开关管1221的导通与关断。

作为本发明的一种实现方式，关断器还包括信号解耦模块14，信号解耦模块14将来自所述功率总线的电力线载波信号与功率总线电流进行分离，提取电力线载波信号。信号解耦模块14由RLC并联谐振电路组成，RLC并联谐振电路为一个带通滤波器，电力线载波信号的频率位于带通滤波器的通带内，RLC并联谐振电路为电力线载波信号提供稳定的阻抗，从而将电力线载波信号从功率线路中提取出来。所述控制模块13还包括解调单元137，接收信号解耦模块14提取的电力线载波信号，对电力线载波信号进行滤波和放大处理，获取更佳信噪比的电力线载波信号，并进行解调处理，得到第二通信信号，将所述第二通信信号发送至协议处理单元135。协议处理单元135对接收的第二通信信号按照协议格式解析出第二数据包，将第二数据包传递给综合控制单元134。综合控制单元134对第二数据包进行解析，获取第二数据包中的控制指令，根据关断器的控制指令调整关断器的运行模式，关断器的控制指令包括允许运行指令、快速关机指令和数据采集指令。关断器的运行模式包括安全断开模式和正常运行模式。协议处理单元135还生成数据发送状态信号至功率控制单元131，数据发送状态信号表征关断器发送数据的状态，包括空闲和忙两种状态，功率控制单元131根据数据发送状态信号和关断器的运行模式调整开关管1221的工作状态。

作为本发明的一种实现方式，关断器上电后的初始模式为安全断开模式，当综合控制单元134接收到允许运行指令时，将关断器的运行模式切换为正常运行模式。当综合控制单元134超过第一预设时间后没有接收到允许运行指令时或者接收到快速关机指令时，将关断器的运行模式切换为安全断开模式。

作为本发明的一种实现方式，当关断器处于正常运行模式时，若综合控制单元134接收到数据采集指令时，将关断器的运行数据打包成第一数据包，协议处理单元135将第一数据包封装为第一通信信号，发送至所述调制单元132，并将数据发送状态信号设置为忙状态。功率控制单元131根据功率总线电流调整功率控制信号的大小，进而调整第一复合控制信号的占空比。调制单元132对第一通信信号和功率控制信号进行调制，生成第一复合控制信号，此时第一复合控制信号控制开关管1221工作在高频开关状态，以在功率总线上产生携带关断器的运行数据的电流纹波信号。当第一数据包发送完成后，协议处理单元135将数据发送状态信号设置为空闲状态，功率控制单元131将所述功率控制信号调整为第一预设值，此时所述第一复合控制信号控制开关管1221工作在常通状态。当关断器处于安全断开模式时，功率控制单元131将所述功率控制信号调整为第二预设值，此时第一复合控制信号控制开关管1221工作在断开状态。

作为本发明的一种实现方式，当关断器处于安全断开模式时，调制单元132输出低电平的第一复合控制信号，控制开关管1221处于断开状态，关断器的输出电压和功率处于受控安全状态，当关断器处于正常运行模式并且数据发送状态信号为空闲状态时，调制单元132输出高电平的第一复合控制信号，控制开关管1221处于常通状态。当关断器处于正常运行模式并且数据发送状态信号为忙状态时，调制单元132输出调制后的第一复合控制信号，第一复合控制信号控制开关管1221处于高频开关状态。功率控制信号根据功率总线电流来调整第一复合控制信号的占空比，控制光伏组件工作点的波动范围，使关断器的输入端的输入电压的纹波峰值在预设的纹波阈值内，降低关断器的输入电压纹波导致的光伏组件的输出功率在开关管1221的高频开关状态下的下降幅度。

当关断器处于安全断开模式时，同传统的关断器一样，开关管1221处于断开状态，输入端10接入的光伏组件和功率总线断开，光伏组件的输出处于开路状态，输出功率接近于零，关断器的输出电压及功率处于受限状态。当关断器处于正常运行模式时，并且开关管1221处于常通状态时，关断器的输出电压等于输入电压，关断器的输出功率等于光伏组件的输出功率，光伏组件的输出功率由功率总线电流来调节，功率总线电流受接入功率总线的光伏逆变器控制。当关断器处于正常运行模式时，并且开关管1221处于高频开关状态时，将关断器的运行数据耦合至功率总线，光伏组件的输出功率由功率总线电流和第一复合控制信号的占空比控制。

作为本发明的一种实现方式，所述关断器还包括泄放模块15，当关断器从正常运行模式切换为安全断开模式时，综合控制单元134控制打开泄放模块15，提供泄放通道，将功率总线电压在规定时间内快速泄放到安全电压以下，即在30s内将功率总线的输出电压泄放到30V以下，以满足北美电气法规NEC2017的要求，泄放通道提供的泄放电流一般在5-10mA。当关断器从安全断开模式切换为正常运行模式时，综合控制单元134控制关闭泄放模块15，断开泄放通道。

当光伏系统中的光伏逆变器处于待机状态时，功率总线电流可能极低，比如小于1mA，根据公式(2)及本发明的一具体实施例参数，当关断器的输入电压Vin为40V，功率总线电流为1mA时，占空比D取0.5时，输出电压Vo的跌落电压ΔVo为5mV，对输出电压Vo的波形进行傅里叶分析，可以得到其基波分量的幅值为1.9mV，功率总线中基波电流纹波的幅值为19uA，产生的电力线载波信号的强度过低，导致关断器与外部通信失败。因此，当功率总线电流低于一定值时，会导致关断器的发射信号，即耦合到功率总线上的电流纹波信号强度过低，进而导致主控器无法接收到关断器发送的运行数据。在此情况下，本发明提供一种实现方式，当关断器发送第一数据包时，若功率总线电流小于一电流阈值时，打开泄放模块15，增加关断模块的输出单元的泄放电流，以增强所述电流纹波信号的强度。比如，可以通过打开泄放模块15，给关断器额外提供5-10mA的输出电流，当占空比D还是取0.5时，功率总线中的基波电流纹波会增加5至10倍，达到114uA-209uA，电力线载波信号强度大幅提高，提升通信的成功率。当第一数据包发送完成时，控制关闭泄放模块15。

作为本发明的一种实现方式，关断器还包括续流管，其并联在输出单元123的两端，和开关管1221组成开关单元122，当光伏组件遮挡、控制模块或者光伏组件故障时，给功率总线电流提供旁路通道。续流管可通过二极管实现。

由于关断器是从输入端10对应的光伏组件取辅电以向控制模块13供电，在关断器处于正常运行模式时，当光伏组件的最大输出电流小于功率总线电流时，比如光伏组件受阴影和灰尘遮挡，以及衰减较大等工况，光伏组件的输出电压会被逐渐拉低至零，从而导致辅助电源供电中断，控制模块13掉电。为了避免控制模块13掉电，通常会断开开关管1221，功率总线电流从开关模块122的续流管流过，在此工况下，即关断器输入端的输入状态异常时，关断器的运行数据无法通过开关管1221的高频开关动作耦合至功率总线，为了实现关断器的数据发送功能，本发明在第一实施例的基础上进行改进，提出了第二实施例的关断器。与本发明第一实施例的关断器相比，关断模块12的续流管采用开关管实现，其类型例如为IGBT、MOSFET等，在光伏组件受阴影遮挡、灰尘遮挡、衰减较大等工况导致光伏组件的最大输出电流小于功率总线电流时，利用续流管的高频开关动作将关断器的运行数据等通信数据耦合至功率总线，实现关断器的通信发送功能。

图4示出本发明第二实施例的关断器的系统框图。续流管1222为开关管，为所述功率总线电流提供旁路通道。当所述关断器的输入端的输入状态异常时，所述控制模块13将一续流控制信号与所述第一通信信号进行调制，生成第二复合控制信号，所述第二复合控制信号控制所述续流管1222工作在高频开关状态，以在功率总线上叠加包含所述第一通信信号的电流纹波信号，其中，所述续流控制信号用于控制所述续流管1222的开通与关断。

作为本发明的一种实现方式，监测单元133监测关断器的输入电压Vin，输出一输入状态检测信号至功率控制单元131。功率控制单元131根据所述输入状态检测信号、关断器的运行模式以及数据发送状态信号，生成续流控制信号。功率控制单元131还根据所述输入状态检测信号、关断器的运行模式、数据发送状态信号以及功率总线电流生成功率控制信号。功率控制信号的大小和功率总线电流相关，续流控制信号为一设定值。调制单元132对功率控制信号和第一通信信号进行调制，以及对续流控制信号和第一通信信号进行调制，生成对应的第一复合控制信号和第二复合控制信号，其中，第一复合控制信号的占空比由功率总线电流确定，第二复合控制信号的占空比为一预设值。驱动单元136分别对第一复合控制信号和第二复合控制信号进行驱动处理，得到第一驱动信号和第二驱动信号，第一驱动信号控制开关管1221，第二驱动信号控制续流管1222。

作为本发明的一种实现方式，当监测单元133检测到关断器的输入电压Vin小于一电压阈值时，判定关断器的输入端10的输入状态为异常，否则为正常。当关断器输入端10的输入状态为异常时，功率控制单元131输出功率控制信号控制开关管1221处于断开状态，输出续流控制信号控制续流管1222处于常通状态或高频开关状态，经过第二预设时间后功率控制单元131输出的功率控制信号控制开关管1221闭合，输出的续流控制信号控制续流管1222断开。比如第二预设时间设置为5mins。当关断器的输入电压Vin大于阈值电压的时长超过第三预设时间时，关断器输入端10的输入状态切换为正常状态，否则保持为异常状态。比如第三预设时间设置为100ms。

作为本发明的一种实现方式，关断器上电后的初始运行模式为安全断开模式，当综合控制单元134接收到允许运行指令，将关断器的运行模式切换为正常运行模式。当综合控制单元134超过第一预设时间后没有接收到所述允许运行指令，或者接收到快速关机指令时，将关断器的运行模式切换为安全断开模式。当关断器处于正常运行模式时，若综合控制单元134接收到数据采集指令，将关断器的运行数据打包成第一数据包并发送至协议处理单元135。协议处理单元135将第一数据包封装为第一通信信号，发送至调制单元132，并将数据发送状态信号设置为忙状态。此时若关断器输入端10的输入状态为正常状态时，功率控制单元131根据功率总线电流调整功率控制信号的大小。调制单元132将第一通信信号和功率控制信号调制成第一复合控制信号，第一复合控制信号控制开关管1221工作在高频开关状态，第二复合控制信号控制续流管1222为断开状态。当第一数据包发送完成后，协议处理单元135将数据发送状态信号置为空闲状态，功率控制单元131将功率控制信号调整为第一预设值，此时第一复合控制信号控制开关管1221工作在常通状态，第二复合控制信号控制续流管1222保持为断开状态；若关断器输入端10的输入状态为异常状态时，调制单元132将第一通信信号和续流控制信号调制生成第二复合控制信号，第二复合控制信号控制续流管1222工作在高频开关状态，第一复合控制信号控制开关管1221处于断开状态；当第一数据包发送完成后，第二复合控制信号控制续流管1222的状态切换为常通状态。当关断器的运行模式为安全断开模式时，第一复合控制信号控制开关管1221为断开状态，第二复合控制信号控制续流管1222为断开状态。

关断器输入端10的输入状态为异常状态时，第二复合控制信号控制续流管1222工作在高频开关状态，在关断器的输出端11上产生相应的基波电压纹波，在该基波电压纹波的激励下，功率总线上会产生相应的基波电流纹波，从而将包含运行数据的第一通信信号耦合至功率总线，在功率总线上产生携带运行数据的电流纹波信号，实现关断器向外部发送数据的目的。其原理同本发明的第一实施例，这里不再重复，关断器输入端10的输入状态为正常状态时，利用开关管1221进行数据的发送，原理同第一实施例，不再赘述。

当关断器处于安全断开模式，开关管1221和续流管1222处于断开状态，输入端10接入的光伏组件和功率总线断开，光伏组件的输出处于开路状态，输出功率接近于零，关断器的输出电压及功率处于受限状态。当关断器处于正常运行模式，且关断器输入端10的输入状态为正常状态时，开关管1221处于常通状态或高频开关状态，续流管1222处于断开状态，输入端10接入的光伏组件和功率总线连通，光伏组件的输出功率受功率总线电流和第一复合控制信号的占空比控制。当关断器处于正常运行模式，且关断器输入端10的输入状态为异常状态时，开关管1221处于断开状态，输入端10接入的光伏组件和功率总线断开，续流管1222处于导通状态，功率总线电流从续流管 1222通过，当关断器发送数据时，续流管1222处于高频开关状态，将关断器需要发送的运行数据耦合至功率总线。

作为本发明的一种实现方式，开关管1221可以位于输入端10的高电位端和输出端11的高电位端之间，也可以位于输入端10的低电位端和输出端11的低电位端之间，本实施方式以位于低电位端之间为例说明。

图5示出了本发明第二实施例中关断器的调制单元132的示意框图，调制单元132包括选择开关S、第一比较器U1和第二比较器U2，第一比较器U1的第一输入端接收功率控制信号，第二输入端与选择开关S的第一端连接，第一比较器U1的输出端输出第一复合控制信号。第二比较器U2的第一输入端接收续流控制信号，第二输入端与选择开关S的第一端连接，第二比较器U2的输出端输出第二复合控制信号。选择开关S的第一端接收马克频率Fm的载波信号，第二端接收空间频率Fs的载波信号。第一通信信号控制选择开关S1选择不同频率的载波信号，当第一通信信号的bit为“1”时，选择马克频率Fm的载波信号，当第一通信信号的bit为“0”时，选择空间频率Fs的载波信号。功率控制信号和载波信号进行比较，得到第一复合控制信号；续流控制信号和载波信号进行比较，得到第二复合控制信号。当关断器输入端10的输入状态为正常状态时，第一复合控制信号可以控制开关管1221工作在高频开关状态，第二复合控制信号控制续流管1222为断开状态，第一复合控制信号的占空比决定了输入、输出电压的电压纹波，从而间接控制了光伏组件的输出功率。当关断器输入端10的输入状态为异常状态时，第一复合控制信号控制开关管1221为断开状态，第二复合控制信号控制续流管1222为常通状态或高频开关状态，当续流管工作在高频开关状态时，第二复合控制信号的占空比设定为50％。

综上，当关断器输入端的光伏组件输出异常导致其最大输出电流小于功率总线电流，在关断模块的开关管关断的情况下，本实施例通过关断器的续流管的调制控制，控制续流管工作在高频开关状态下，实现了关断器在异常工况的数据发送，提升了关断器的环境适用性。

本发明提供一种关断器的通信方法，可以应用于上述关断器，但本发明不以此为限，本发明实施例的通信方法可应用于其他任何可以应用本发明的关断器中。关断器的通信方法包括：

将一功率控制信号与第一通信信号进行调制，生成第一复合控制信号，功率控制信号用于调节关断器的输入端10耦接的直流电源的输出功率；

第一复合控制信号控制关断器的开关管1221工作在高频开关状态下，以在功率总线上叠加包含第一通信信号的电流纹波信号。

采集并获取关断器的运行数据，将关断器的运行数据打包成第一数据包，并按照预定的通信协议将第一数据包封装为第一通信信号。关断器根据功率总线电流生成功率控制信号，对第一通信信号和功率控制信号进行调制，生成第一复合控制信号。第一复合控制信号控制开关管1221进行高频的开关动作。开关管1221在第一复合控制信号的控制下执行高频开关动作，使在关断器的输出端上产生相应的基波电压纹波，在该基波电压纹波的激励下，功率总线上产生相应的基波电流纹波，即在功率总线上产生携带运行数据的电流纹波信号，实现关断器通信数据的发送功能。

作为本发明的一种实现方式，根据关断器的功率总线电流调节功率控制信号的大小，进而控制第一复合控制信号的占空比，使关断器的输入端的输入电压的纹波峰值在一预设的纹波阈值内。

作为本发明的一种实现方式，第一复合控制信号的占空比和功率总线电流正相关，功率总线电流越大，占空比越大，反之占空比越小。

作为本发明的一种实现方式，该通信方法还包括：

提供一续流控制信号，续流控制信号用于控制关断器的续流管的开通与关断；

当关断器的输入端10的输入状态异常时，第一复合控制信号控制开关管1221断开，将一续流控制信号与第一通信信号进行调制，生成第二复合控制信号，第二复合控制信号控制续流管1222工作在高频开关状态，以在功率总线上叠加包含第一通信信号的电流纹波信号。

当关断器处于正常运行模式时，若监测到关断器的输入电压小于电压阈值时，判定关断器的输入端的输入状态为异常。当需要发送第一数据包时，将第一通信信号和续流控制信号调制生成第二复合控制信号，第二复合控制信号控制续流管1222工作在高频开关状态，第一复合控制信号控制开关管1221处于断开状态，在关断器的输出端11上产生相应的基波电压纹波，功率总线上会产生相应的基波电流纹波，从而将包含关断器运行数据的第一通信信号耦合至功率总线，实现关断器在输入端异常情况下，向外部发送数据的目的。当第一数据包发送完成后，第二复合控制信号控制续流管1222的状态切换为常通状态。

图6示出本发明第三实施例的关断器的系统框图，关断器包括：

第一输入端20，用于耦接第一直流电源；

至少一个第二输入端30，用于耦接第二直流电源；

输出端11，用于耦接功率总线；

第一关断模块22，与第一输入端20连接，第一关断模块22包括第一开关管2221，第一开关管2221用于控制第一输入端20耦接的第一直流电源的输出功率；

至少一个第二关断模块32，与第二输入端30连接，第二关断模块32包括第二开关管3221，第二开关管3221用于控制第二输入端30耦接的第二直流电源的输出功率；

第一关断模块22和第二关断模块32串联连接并与输出端11连接；

控制模块13，用于将一功率控制信号与第一通信信号进行调制，生成第一复合控制信号，其中，功率控制信号调节第一输入端20耦接的第一直流电源的输出功率，第一复合控制信号控制第一开关管2221工作在高频开关状态下，以在功率总线上叠加包含第一通信信号的电流纹波信号；

控制模块13，还用于生成开关控制信号，用以控制第二开关管3221的工作状态。

第一关断模块22还包括与第一输入端20耦接的第一输入单元221以及与输出端11耦接的第一输出单元223，第一输入单元221包括第一输入电容Cin1，用于稳定关断器第一输入端20的输入电Vin1压。第一关断模块22还包括续流管，其并联在第一输出单元223的两端，和第一开关管2221组成第一开关单元222。第一输出单元223包括第一输出电容Co1，用于稳定关断器的输出电压。第二关断模块32还包括与第二输入端30耦接的第二输入单元321以及与输出端11耦接的第二输出单元323，第二输入单元321包括第二输入电容Cin2，用于稳定关断器第二输入端30的输入电压Vin2。第二关断模块32还包括续流管，其并联在第二输出单元323的两端，和第二开关管3221组成第二开关单元322。第二输出单元323包括第二输出电容Co2，用于稳定关断器的输出电压。第二关断模块32串联在第一关断模块22的高电位输出端或低电位输出端。本申请以第二关断模块32串联在第一关断模块22的高电位输出端为例进行说明。第一关断模块22与第一实施例中关断器的关断模块的工作方式相同，相同之处不再赘述，这里仅介绍不同之处。

作为本发明的一种实现方式，控制模块13还包括开关控制单元138，用于根据关断器的运行模式，生成控制第二开关管3221的工作状态的开关控制信号，第二开关管3221的工作状态包括断开状态和常通状态。关断器的模式包括安全断开模式和正常运行模式。

关断器上电后的初始运行模式为安全断开模式，当综合控制单元134接收到允许运行指令，将关断器的运行模式切换为正常运行模式。当综合控制单元134超过第一预设时间后没有接收到所述允许运行指令，或者接收到快速关机指令时，将关断器的运行模式切换为安全断开模式。

作为本发明的一种实现方式，当关断器处于正常运行模式时，若综合控制单元134接收到数据采集指令时，将关断器的运行数据打包成第一数据包并发送至协议处理单元135，协议处理单元135将第一数据包封装为第一通信信号，并将数据发送状态信号设置为忙状态。功率控制单元131根据功率总线电流调整将功率控制信号的大小。调制单元132对第一通信信号和功率控制信号进行调制，生成第一复合控制信号，此时第一复合控制信号控制第一开关管2221工作在高频开关状态，开关控制信号控制第二开关管3221为常通状态。当第一数据包发送完成后，协议处理单元135将数据发送状态信号设置为空闲状态，功率控制单元131将功率控制信号调整为第一预设值，此时第一复合控制信号控制第一开关管2221工作在常通状态，开关控制信号控制第二开关管3221保持为常通状态。当关断器处于安全断开模式时，功率控制单元131将功率控制信号调整为第二预设值，此时第一复合控制信号控制第一开关管2221工作在断开状态，开关控制信号控制第二开关管3221的工作状态为断开状态。

当关断器处于安全断开模式，第一开关管2221和第二开关管3221均处于断开状态，第一输入端20接入的光伏组件和功率总线的连接断开，以及第二输入端30接入的光伏组件和功率总线的连接断开，光伏组件的输出均处于开路状态，输出功率接近于零，关断器的输出电压及功率处于受限状态。当关断器处于正常运行模式，第一开关管2221处于常通状态或高频开关状态，第二开关管3221处于常通状态，第一输入端20接入的光伏组件和功率总线连通，以及第二输入端30接入的光伏组件和功率总线连通，第一输入端20接入的光伏组件的输出功率受功率总线电流和第一复合控制信号的占空比两者的控制，第二输入端30接入的光伏组件的输出功率受功率总线电流控制。

作为本发明的一种实现方式，第一开关管2221可以位于第一输入端20的高电位端和输出端11的高电位端之间，也可以位于第一输入端20的低电位端和输出端11的低电位端之间，第二开关管3221可以位于第二输入端30的高电位端和输出端11的高电位端之间，也可以位于第二输入端30的低电位端和输出端11的低电位端之间，本实施方式均以位于高电位端之间为例说明。

本实施例的关断器包括多个输入端，为多输入的拓扑结构，可以选择任意一输入端对应的开关管工作在高频开关状态，实现将关断器的运行数据耦合至功率总线进行数据发送的目的，多个开关管共用一个控制模块，可以提高关断器的集成度和功率密度，大幅降低产品的生产成本。

如图6所示的第三实施例的关断器中，关断器连接有多个光伏组件，当关断器进行数据发送，且进行数据发送的第一关断模块22所连接的第一光伏组件正常时，功率总线电流等于第一光伏组件的输出电流，根据功率总线电流调节第一复合控制信号的占空比。但是在第一光伏组件异常时，例如在第一光伏组件受阴影遮挡、灰尘遮挡、衰减较大等工况，导致第一光伏组件的输出电流小于功率总线电流时，第一光伏组件的输出电压被短路至零，若采用和上述实施例中相同的占空比控制方案，在功率总线上产生的电力线载波信号的强度会比较弱，导致数据发送失败。下面进行详细说明。

关断器通过第一开关管2221的高频开关动作实现第一通信信号发送功能的原理说明如下。当第一光伏组件正常时，第一开关管2221工作在高频开关状态时，在第一开关管2221瞬时断开期间，第一光伏组件的输出电流I _PV1向第一输入电容Cin1充电，第一输入电容Cin1两端的输入电压Vin1被抬升。第一光伏组件的输出电流I _PV1等于功率总线电流I，第一关断模块22的输入电压Vin1在此期间线性上升，其过充电压ΔVin1如式(3)所示：

ΔVin1＝(I·(1-D)·T)/C _in1 (3)；

其中，I为功率总线电流，T为第一复合控制信号的周期，D为第一复合控制信号的占空比，C _in1为第一输入电容Cin1的容值。

第一关断模块22的输出电压Vo1线性下跌，跌落电压ΔVo1如式(4)所示：

ΔVo1＝(I·(1-D)·T)/C _o1 (4)；

其中，C _o1为第二输出电容Co1的容值。

当第一开关管2221闭合时，第一输入电容Cin1在第一开关管2221断开期间存储的能量通过第一开关管2221快速转移到第一输出电容Co1，补偿第一输出电容Co1在第一开关管2221关断期间泄放掉的能量，同时第一关断模块22的输入电压Vin1和输出电压Vo1恢复至稳态电压。关断器的输出电压Vo为第一关断模块22的输出电压Vo1和第二关断模块32的输出电压Vo2之和，在第一开关管2221工作在高频开关状态时，关断器的输出电压Vo包含丰富的高频开关管谐波，对输出电压Vo进行傅里叶分解，可以得到输出电压Vo的直流分量、基波分量及各次谐波分量，其中，基波分量的频率为第一开关管2221的开关频率。在输出电压Vo的基波分量的激励下，功率总线产生对应的基波电流纹波。根据以上分析可知，根据包含关断器运行数据的第一通信信号对关断器的输出电压所包含的基波分量进行调制，可以在功率总线上注入携带第一通信信号的电力线载波信号，可以实现关断器的数据发送，本实施例中，电力线载波信号为电流纹波信号的基波分量，即基波电流纹波。

因此，当第一光伏组件正常时，根据功率总线电流I计算得到第一复合控制信号的占空比D，第一开关管2221在第一复合控制信号的控制下执行高频开关动作，在关断器的输出端11上会产生相应的基波电压纹波，在该基波电压纹波的激励下，功率总线上产生相应的基波电流纹波，即在功率总线上产生携带运行数据的电流纹波信号，实现关断器通信数据的发送功能。在第一光伏组件异常时，例如在第一光伏组件受阴影遮挡、灰尘遮挡、衰减较大等工况，导致第一光伏组件的输出电流I _PV1小于功率总线电流I，即关断器的第一输入端20的输入状态异常时，续流管导通，功率总线电流I分别流经第一光伏组件和续流管，此时第一关断模块22的输入电压Vin1被拉低至0，即，若采用上述实施例的占空比方案，在功率总线上产生的电力线载波信号的强度会比较弱，导致数据发送失败。例如，如图7所示，在T＝1/100kHz，第一输出电容Co1为1uF的情况下，第一光伏组件正常工作时，I _PV1＝I＝10A，占空比D＝0.98，根据公式(4)计算得到第一关断模块22的输出电压Vo1的跌落电压ΔVo1为2V，对输出电压Vo的波形进行傅里叶分解，可以得到输出电压Vo的基波分量的幅值为38mV，该输出电压Vo的基波分量在功率总线上产生幅值为0.38mA的基波电流纹波。当第一光伏组件异常时，I仍旧为10A，但第一光伏组件的输出电流I _PV1降至2A，此时跌落电压为ΔVo1＝0.3V，在功率总线上产生的基波电流纹波非常微弱，容易导致数据发送失败。因此在第一光伏组件异常时，在进行数据发送时，需要调整第一复合控制信号的占空比的控制策略。为了提高光伏组件异常时耦合至功率总线的电力线载波信号的强度，本发明提出了第四实施例的关断器。

图8示出本发明第四实施例的关断器的系统框图，在本实施例中，在进行数据发送时，通过第一复合控制信号控制开关管2221工作在高频开关状态下，以在功率总线上叠加电力线载波信号。与第三实施例相比，控制模块13还根据第一关断模块22的输入电压Vin1控制第一复合控制信号的占空比。

作为本发明的一种实现方式，当关断器的第一输入端20的输入状态异常，在进行数据发送时，控制模块13根据第一关断模块22的输入电压Vin1控制第一复合控制信号的占空比。

作为本发明的一种实现方式，控制模块13还包括电压控制单元139和选择单元140，电压控制单元139根据第一关断模块22的输入电压Vin1产生电压控制信号。选择单元140分别与功率控制单元131和电压控制单元139连接，根据第一输入端20的输入状态检测信号和数据发送状态信号，选择输出功率控制信号或者电压控制信号至调制单元132。

作为本发明的一种实现方式，当输入状态检测信号表示第一输入端20的输入状态正常时，选择单元140选择输出功率控制信号，调制单元132对第一通信信号和功率控制信号进行调制生成第一复合控制信号。当输入状态检测信号表示第一输入端20的输入状态异常，在进行数据发送时，选择单元140选择输出电压控制信号，调制单元132对第一通信信号和电压控制信号进行调制生成第一复合控制信号，数据发送完成时，选择单元140选择输出功率控制信号，调制单元132对第一通信信号和功率控制信号进行调制生成第一复合控制信号。

作为本发明的一种实现方式，当关断器处于正常运行模式时，若综合控制单元134接收到数据采集指令时，将关断器的运行数据打包成第一数据包并发送至协议处理单元135，协议处理单元135将第一数据包封装为第一通信信号，并将数据发送状态信号设置为忙状态。当关断器第一输入端20的输入状态为正常状态时，功率控制单元131根据功率总线电流调整将功率控制信号的大小。选择单元140选择输出功率控制信号至调制单元132。调制单元132对第一通信信号和功率控制信号进行调制，生成第一复合控制信号，此时第一复合控制信号控制第一开关管2221工作在高频开关状态，开关控制信号控制第二开关管3221为常通状态。当第一数据包发送完成后，协议处理单元135将数据发送状态信号设置为空闲状态，功率控制单元131将功率控制信号调整为第一预设值，此时第一复合控制信号控制第一开关管2221工作在常通状态，开关控制信号控制第二开关管3221保持为常通状态。当关断器处于安全断开模式时，功率控制单元131将功率控制信号调整为第二预设值，此时第一复合控制信号控制第一开关管2221工作在断开状态，开关控制信号控制第二开关管3221的工作状态为断开状态。

作为本发明的一种实现方式，当关断器处于正常运行模式时，若综合控制单元134接收到数据采集指令时，将关断器的运行数据打包成第一数据包并发送至协议处理单元135，协议处理单元135将第一数据包封装为第一通信信号，并将数据发送状态信号设置为忙状态。当关断器第一输入端20的输入状态为异常状态时，电压控制单元139根据第一关断模块22的输入电压Vin1调节电压控制信号的大小，选择单元140选择输出电压控制信号至调制单元132。调制单元132将第一通信信号和电压控制信号调制成第一复合控制信号，第一复合控制信号控制第一开关管2221工作在高频开关状态，开关控制信号控制第二开关管3221为常通状态。当第一数据包发送完成后，协议处理单元135将数据发送状态信号设置为空闲状态，选择单元140选择输出功率控制信号至调制单元132。功率控制单元131将功率控制信号调整为第一预设值，此时第一复合控制信号控制第一开关管2221工作在常通状态，开关控制信号控制第二开关管3221保持为常通状态。当关断器处于安全断开模式时，功率控制单元131将功率控制信号调整为第二预设值，此时第一复合控制信号控制第一开关管2221工作在断开状态，开关控制信号控制第二开关管3221的工作状态为断开状态。

作为本发明的一种实现方式，当监测单元133监测到第一关断模块22的输入电压Vin1小于一相应的预设的电压阈值时，判定关断器的第一输入端20的输入状态为异常，否则为正常，并输出表示第一输入端20的输入状态的输入状态检测信号。

作为本发明的一种实现方式，根据第一关断模块22的输入电压Vin1控制第一复合控制信号的占空比。当第一关断模块22的输入电压Vin1的峰值大于预设的第一参考电压时，增大第一复合控制信号的占空比，以使关断器的第一输入端20的输入电压的纹波峰值在一预设的纹波阈值内；当第一关断模块22的输入电压Vin1的峰值低于第一参考电压时，减小第一复合控制信号的占空比，以增大电力线载波信号的强度，满足数据发送中信号强度的要求，防止数据发送失败。

作为本发明的一种实现方式，根据第一关断模块22的输入电压Vin1控制第一复合控制信号的占空比。当第一关断模块22的输入电压Vin1的平均值大于预设的第二参考电压时，增大第一复合控制信号的占空比，以使关断器的第一输入端20的输入电压的纹波峰值在一预设的纹波阈值内；当第一关断模块22的输入电压Vin1的平均值小于第二参考电压时，减小所述第一复合控制信号的占空比，以增大电力线载波信号的强度，满足数据发送中信号强度的要求，防止数据发送失败。

作为本发明的一种实现方式，电压控制单元139包括误差放大器和控制器，误差放大器用于获取所述第一关断模块22的输入电压Vin1和参考电压之间的误差放大值。控制器根据误差放大值产生电压控制信号。控制器例如为PI控制器或Bang-Bang控制器等。参考电压为第一参考电压，或者为第二参考电压。误差放大器计算输入电压Vin的峰值ΔV _{in1_peak}和第一参考电压之间的误差放大值或输入电压Vin的平均值V _{in1_ave}和第二参考电压之间的误差放大值。

作为本发明的一种实现方式，在第二关断模块32和第一关断模块22的输出端之间串联采样电阻Rcs，根据采样电阻Rcs两端的电压获得功率总线电流I，在本实施例中，为了控制简单，第一关断模块22和采样电阻Rcs之间的连接点作为公共地。

以下将结合附图9介绍本发明实施例的工作原理。图9是根据本发明的一个实施例的关断器的第一关断模块进行数据发送时的输入输出电压波形图，如图9所示，第一光伏组件异常时，在第一开关管2221断开期间，第一光伏组件的输出电流I _PV1向第一输入电容Cin1充电，第一输入电容Cin1两端的输入电压Vin1被抬升，关断器的输入电压Vin1在此期间线性上升，过充电压ΔVin1如式(3)所示。当第一开关管2221闭合时，假设在闭合过程，第一输入电容Cin1上的能量无损的转移一部分到第一输出电容Co1，则第一输出电容Co1上的跌落电压ΔVo1为：

ΔVo1＝sqrt(C _in1/(C _o1+C _in1))*ΔVin1 (5)；

由以上分析可知，电流纹波信号的强度和第一光伏组件的输出电流I _PV1相关，即与第一关断模块22的输入电流I _PV1相关，可以根据第一关断模块22的输入电流调节第一复合控制信号的占空比的大小，即根据第一关断模块22的输入电流来计算占空比。

在实际应用中，第一关断模块22的输入电流不容易检测，根据光伏组件的电压电流特性，因此可以通过检测第一关断模块22的输入电压Vin1，根据输入电压Vin1来调节第一复合控制信号的占空比。

第一关断模块22的输入电压的峰值ΔV _{in1_peak}为：

第一输出电容Co1上的跌落电压ΔVo1的峰值ΔV _{o1_peak}为：

其中，ΔT为输出电压Vo1下降的时间；

因此可知，提高电流纹波信号的强度需要增大跌落电压ΔVo1的峰值ΔV _{o1_peak}，ΔV _{o1_peak}和ΔV _{in1_peak}成正比例，而ΔV _{in1_peak}又和占空比相关，因此可以根据输入电压Vin1的峰值ΔV _{in1_peak}的大小调节第一复合控制信号占空比的大小。具体的，当输入电压Vin1的峰值ΔV _{in1_peak}大于第一参考电压时，增大占空比；当输入电压Vin1的峰值ΔV _{in1_peak}低于第一参考电压时，减小占空比，以增大跌落电压ΔVo1的峰值，增大电流纹波信号的强度，满足数据发送中载波信号强度的要求，防止数据发送失败。

作为本发明的一种实现方式，由以上公式可知，第一关断模块22的输入电压Vin1的均值V _{in1_ave}为：

进一步得到：

由以上输入电压V _in1的峰值ΔV _{in1_peak}和输入电压V _in1的平均值V _{in1_ave}之间的关系式可知，可以根据输入电压V _in1的平均值V _{in1_ave}调节第一复合控制信号占空比的大小。具体的，当输入电压V _in1的平均值V _{in1_ave}大于第二参考电压时，增大占空比，当输入电压V _in1的平均值V _{in1_ave}低于第二参考电压时，减小占空比，增大电力线载波信号的强度，满足数据发送中载波信号强度的要求，防止数据发送失败。

作为本发明的一种实现方式，与第二关断模块32连接的第二光伏组件为控制模块13提供电源。

在其他实施例中，关断器中关断模块的个数可以为3、4、5等任意个数，相应的关断器的输入端可以连接3、4、5等个光伏组件，用于为控制模块供电的光伏组件所对应的关断模块的输出和用于发送数据的关断模块的输出串联连接。

作为本发明的一种实现方式，如图10所示的第五实施例的关断器，第一关断模块22包括续流管2222，续流管2222为开关管，当关断器的第一输入端20的输入状态异常时，在进行数据发送时，第一复合控制信号控制第一开关管2221工作在高频开关状态，控制续流管2222为断开状态；当关断器的第一输入端20的输入状态异常时，在不进行数据发送时，控制第一开关管2221和续流管2222均为闭合状态，为功率总线电流提供续流通道。

本发明提供一种关断器的通信方法，可以应用于上述关断器。关断器的通信方法包括：

将一功率控制信号与第一通信信号进行调制，生成第一复合控制信号，功率控制信号用于调节关断器的第一输入端20所耦接的第一直流电源的输出功率；

第一复合控制信号控制关断器的第一输入端20的第一开关管2221工作在高频开关状态下，以在功率总线上叠加包含述第一通信信号的电流纹波信号；

提供一开关控制信号，开关控制信号用以控制关断器的第二输入端的第二开关管的工作状态。

作为本发明的一种实现方式，关断器的通信方法还包括：根据关断器的功率总线电流调节功率控制信号的大小，进而控制第一复合控制信号的占空比，使关断器的输入端的输入电压的纹波峰值在一预设的纹波阈值内。

作为本发明的一种实现方式，关断器的通信方法还包括：当进行数据发送时，根据功率总线电流生成功率控制信号，将功率控制信号与第一通信信号调制生成第一复合控制信号，第一复合控制信号控制关断器的第一开关管2221工作在高频开关状态，开关控制信号控制关断器的第二开关管3221为常通状态；当数据发送完成后，第一复合控制信号控制第一开关管2221工作在常通状态，开关控制信号控制述第二开关管3221保持为常通状态。

作为本发明的一种实现方式，当关断器第一输入端20的输入状态异常，在进行数据发送时，根据关断器的第一关断模块22的输入电压控制第一复合控制信号的占空比。

具体的，根据第一关断模块22的输入电压产生电压控制信号，对第一通信信号和电压控制信号进行调制生成第一复合控制信号。当关断器的第一输入端20的输入状态正常时，对第一通信信号和功率控制信号进行调制，生成第一复合控制信号；当关断器的第一输入端20的输入状态异常，在进行数据发送时，对第一通信信号和电压控制信号进行调制生成第一复合控制信号，第一复合控制信号控制关断器的第一开关管2221工作在高频开关状态，所述开关控制信号控制所述关断器的第二开关管3221为常通状态，数据发送完成时，对第一通信信号和功率控制信号进行调制，生成第一复合控制信号，第一复合控制信号控制第一开关管2221工作在常通状态，开关控制信号控制第二开关管3221保持为常通状态。

作为本发明的一种实现方式，关断器的通信方法还包括：当第一关断模块22的输入电压的峰值大于等于预设的第一参考电压时，增大第一复合控制信号的占空比，当第一关断模块22的输入电压的峰值小于第一参考电压时，减小第一复合控制信号的占空比。

作为本发明的一种实现方式，关断器的通信方法还包括：当第一关断模块22的输入电压的均值大于等于预设的第二参考电压时，增大第一复合控制信号的占空比，当第一关断模块22的输入电压的均值小于第二参考电压时，减小第一复合控制信号的占空比。

如图11所示的本发明一个实施例中，本发明提供一种快速关断光伏系统，系统包括多个光伏组件40、多个关断器41、主控器42、光伏逆变器43及并网开关44，每一个关断器41接入第一光伏组件和第二光伏组件，多个关断器41串接在一功率总线上，功率总线接入光伏逆变器43的直流输入端口，关断器41包括第一输入端和至少一个第二输入端、与第一输入端连接的第一关断模块、与第二输入端连接的第二关断模块、输出端以及控制模块，第一关断模块包括第一开关管，第二关断模块包括第二开关管，

关断器41，用于将功率控制信号与第一通信信号进行调制，并调制生成第一复合控制信号，所述功率控制信号调节第一输入端耦接的第一直流电源的输出功率，所述第一复合控制信号控制所述第一开关管工作在高频开关状态下，以在功率总线上叠加包含所述第一通信信号的电流纹波信号，所述关断器还用于根据关断器的运行模式生成开关控制信号，用以控制第二开关管的工作状态；

主控器42，用于提取功率总线中的电流纹波信号，进行解调和解析处理，获取关断器发送的第一通信信号。

主控器42包括电力线载波收发器和电流互感器，通过电流互感器提取关断器41耦合到功率总线上的电力线载波信号(即所述电流纹波信号)，并经过电力线载波收发器的解调、解析处理，得到关断器41发送的第一数据包，第一数据包包括关断器41的运行数据。主控器42发送的包括关断器的控制指令的第二数据包经过电力线载波收发器的协议封装及调制处理后，再通过电流互感器耦合到功率总线上，并通过功率总线传输至每一个关断器41。

主控器42采用主从轮询的方式和各个关断器41进行点对点通讯，主控器42定期发送控制指令采集关断器41的运行数据，并控制关断器的运行模式。主控器42的控制指令中包含一允许运行指令，用于控制光伏系统的运行状态。当允许运行指令正常发送时，若各个关断器41正常接收到允许运行指令，各个关断器41处于正常运行模式,关断器的开关管处于常通状态或高频开关状态，输入的光伏组件正常串联接入功率总线，光伏系统处于正常运行状态；当允许运行指令停止发送超过一定时间后，各个关断器41切换为安全断开模式，其开关管处于断开状态，关断器41的输入端的光伏组件40和功率总线之间的连接断开，功率总线电压在规定时间内快速泄放到安全电压内，光伏系统处于安全断开模式。

关断器41通过内部的RLC解耦电路提取主控器42发送到功率总线上的电力线载波信号，经过调理、解调及解析处理得到主控器发送的轮询指令，若该轮询指令的采集地址与关断器41的地址匹配，则该关断器将采集的运行数据，经过内部的协议处理单元、功率控制单元、调制单元综合处理生成第一复合控制信号，关断器41的开关管接收第一复合控制信号，使开关管工作在高频开关状态，并在功率总线上注入携带关断器41的运行数据的电力线载波信号，并通过功率总线耦接到主控器42，主控器42获取关断器41的运行数据。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。

Claims

一种关断器，其特征在于，所述关断器包括：

第一输入端，用于耦接第一直流电源；

至少一个第二输入端，用于耦接第二直流电源；

输出端，用于耦接功率总线；

第一关断模块，与第一输入端连接，第一关断模块包括第一开关管，第一开关管用于控制第一输入端耦接的第一直流电源的输出功率；

至少一个第二关断模块，与第二输入端连接，第二关断模块包括第二开关管，第二开关管用于控制第二输入端耦接的第二直流电源的输出功率；

所述第一关断模块和至少一个第二关断模块的输出串联连接，并与所述输出端连接；

控制模块，用于将一功率控制信号与第一通信信号进行调制，生成第一复合控制信号，其中，所述功率控制信号调节第一输入端耦接的第一直流电源的输出功率，所述第一复合控制信号控制所述第一开关管工作在高频开关状态下，以在功率总线上叠加包含所述第一通信信号的电流纹波信号；

控制模块，还用于生成开关控制信号，用以控制第二开关管的工作状态。
如权利要求1所述的关断器，其特征在于，所述控制模块根据功率总线电流调节所述功率控制信号的大小，进而控制所述第一复合控制信号的占空比，使关断器的输入端的输入电压的纹波峰值在一预设的纹波阈值内。
如权利要求2所述的关断器，其特征在于，所述第一复合控制信号的占空比和所述功率总线电流正相关，所述功率总线电流越大，所述占空比越大，反之所述占空比越小。
如权利要求2所述的关断器，其特征在于，所述控制模块包括：

功率控制单元，用于根据所述功率总线电流生成功率控制信号；

调制单元，用于接收所述第一通信信号和所述功率控制信号，并对所述第一通信信号和所述功率控制信号进行调制生成所述第一复合控制信号；

开关控制单元，所述开关控制单元用于生成控制所述第二开关管的工作状态的开关控制信号。
如权利要求4所述的关断器，其特征在于，所述控制模块还包括：

监测单元，用于采集并获取关断器的运行数据；

综合控制单元，用于将所述关断器的运行数据打包成第一数据包；

协议处理单元，用于将所述第一数据包按照预定的通信协议封装为所述第一通信信号，并发送至所述调制单元。
如权利要求5所述的关断器，其特征在于，

当进行数据发送时，所述综合控制单元将关断器的运行数据打包成第一数据包并发送至协议处理单元，所述第一复合控制信号控制所述第一开关管工作在高频开关状态，所述开关控制信号控制所述第二开关管为常通状态；

当数据发送完成后，所述第一复合控制信号控制第一开关管工作在常通状态，所述开关控制信号控制所述第二开关管保持为常通状态。
如权利要求5所述的关断器，其特征在于，所述关断器还包括信号解耦模块，将来自所述功率总线的电力线载波信号与功率总线电流进行分离，提取电力线载波信号；

所述控制模块还包括解调单元，用于将所述提取的电力线载波信号解调后得到第二通信信号；

所述协议处理单元，还用于对所述第二通信信号按照协议格式解析出第二数据包，将第二数据包传递给综合控制单元，综合控制单元对第二数据包进行解析，获取第二数据包中的控制指令，所述控制指令用于控制关断器的工作状态。
如权利要求5所述的关断器，其特征在于，当所述关断器第一输入端的输入状态异常，在进行数据发送时，所述控制模块根据所述第一关断模块的输入电压控制所述第一复合控制信号的占空比。
如权利要求8所述的关断器，其特征在于，当所述第一关断模块的输入电压的峰值大于等于预设的第一参考电压时，增大所述第一复合控制信号的占空比，当所述第一关断模块的输入电压的峰值小于所述第一参考电压时，减小所述第一复合控制信号的占空比。
如权利要求8所述的关断器，其特征在于，当所述第一关断模块的输入电压的均值大于等于预设的第二参考电压时，增大所述第一复合控制信号的占空比，当所述第一关断模块的输入电压的均值小于所述第二参考电压时，减小所述第一复合控制信号的占空比。
如权利要求8所述的关断器，其特征在于，当所述监测单元监测到所述关断器的第一关断模块的输入电压小于预设的电压阈值时，判定所述第一输入端的输入状态为异常，否则为正常，并输出用以表示所述第一输入端的输入状态的输入状态检测信号。
如权利要求11所述的关断器，其特征在于，所述控制模块还包括：

电压控制单元，用于根据所述第一关断模块的输入电压产生电压控制信号；

选择单元，分别与所述功率控制单元和所述电压控制单元连接，用于根据所述输入状态检测信号，选择输出所述功率控制信号或者电压控制信号，以控制所述第一复合控制信号的占空比。
如权利要求12所述的关断器，其特征在于，当第一输入端的输入状态正常时，所述选择单元选择输出所述功率控制信号，所述调制单元对所述第一通信信号和所述功率控制信号进行调制，生成所述第一复合控制信号；

当第一输入端的输入状态异常，在进行数据发送时所述选择单元选择输出所述电压控制信号，所述调制单元对所述第一通信信号和所述电压控制信号进行调制，生成所述第一复合控制信号，在数据发送完成时，所述选择单元选择输出所述功率控制信号。
如权利要求12所述的关断器，其特征在于，所述电压控制单元包括：

误差放大器，用于获取所述第一关断模块的输入电压和参考电压之间的误差放大值；

控制器，用于根据所述误差放大值产生所述电压控制信号。
如权利要求1所述的关断器，其特征在于，与所述第一关断模块相邻的第二关断模块所连接的第二直流电源用于向所述控制模块提供电源。
如权利要求1所述的关断器，其特征在于，所述关断器还包括采样电阻，所述采样电阻分别与所述第一关断模块以及与所述第一关断模块相邻的第二关断模块连接，所述采样电阻用于获取功率总线电流，所述采样电阻和所述第一关断模块之间的连接点作为公共地。
一种关断器的通信方法，其特征在于，所述方法包括：

将一功率控制信号与第一通信信号进行调制，生成第一复合控制信号，所述功率控制信号用于调节关断器的第一输入端所耦接的第一直流电源的输出功率；

所述第一复合控制信号控制所述关断器的第一输入端的第一开关管工作在高频开关状态下，以在功率总线上叠加包含所述第一通信信号的电流纹波信号；提供一开关控制信号，所述开关控制信号用以控制所述关断器的第二输入端的第二开关管的工作状态。
如权利要求17所述的关断器的通信方法，其特征在于，所述方法还包括：根据关断器的功率总线电流调节所述功率控制信号的大小，进而控制所述第一复合控制信号的占空比，使关断器的输入端的输入电压的纹波峰值在一预设的纹波阈值内。
如权利要求17所述的关断器的通信方法，其特征在于，所述方法还包括：当进行数据发送时，根据功率总线电流生成功率控制信号，将所述功率控制信号与所述第一通信信号调制生成所述第一复合控制信号，所述第一复合控制信号控制所述关断器的第一开关管工作在高频开关状态，所述开关控制信号控制所述关断器的第二开关管为常通状态；

当数据发送完成后，所述第一复合控制信号控制所述第一开关管工作在常通状态，所述开关控制信号控制所述第二开关管保持为常通状态。
如权利要17所述的关断器的通信方法，其特征在于，所述方法还包括:当所述关断器第一输入端的输入状态异常，在进行数据发送时，根据关断器的第一关断模块的输入电压控制所述第一复合控制信号的占空比。
如权利要20所述的关断器的通信方法，其特征在于，当所述第一关断模块的输入电压的峰值大于等于预设的第一参考电压时，增大所述第一复合控制信号的占空比，当所述第一关断模块的输入电压的峰值小于所述第一参考电压时，减小所述第一复合控制信号的占空比。
如权利要20所述的关断器的通信方法，其特征在于，当所述第一关断模块的输入电压的均值大于等于预设的第二参考电压时，增大所述第一复合控制信号的占空比，当所述第一关断模块的输入电压的均值小于所述第二参考电压时，减小所述第一复合控制信号的占空比。
如权利要求20所述的关断器的通信方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述关断器的第一输入端的输入状态正常时，对所述第一通信信号和所述功率控制信号进行调制，生成所述第一复合控制信号；

当所述关断器的第一输入端的输入状态异常，在进行数据发送时，根据第一关断模块的输入电压产生电压控制信号，对所述第一通信信号和所述电压控制信号进行调制生成所述第一复合控制信号，数据发送完成时，对所述第一通信信号和所述功率控制信号进行调制，生成所述第一复合控制信号。
一种快速关断光伏系统，其特征在于，所述系统包括多个关断器、多个光伏组件、主控器以及光伏逆变器，每一个关断器接入第一光伏组件和第二光伏组件，多个关断器串接在一功率总线上，所述功率总线接入光伏逆变器的直流输入端口，所述关断器包括第一输入端、至少一个第二输入端、与第一输入端连接的第一关断模块、与第二输入端连接的第二关断模块、输出端以及控制模块，所述第一关断模块包括第一开关管，所述第二关断模块包括第二开关管，其中，

所述关断器，用于将功率控制信号与第一通信信号进行调制，并调制生成第一复合控制信号，所述功率控制信号调节第一输入端耦接的第一直流电源的输出功率，所述第一复合控制信号控制所述第一开关管工作在高频开关状态下，以在功率总线上叠加包含所述第一通信信号的电流纹波信号，所述关断器还用于生成开关控制信号，用以控制所述第二开关管的工作状态；

所述主控器，用于提取功率总线中的电流纹波信号，进行解调和解析处理，获取关断器发送的第一通信信号。