光伏高压诱导衰减效应(pid)消除电路及其方法
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及一种低成本消除光伏PID效应的电路及方式，属于光伏发电制造领域。
【背景技术】
[0002]光伏机器内部或者外部都带有PID预防单元，起到预防光伏PID效应的作用，广范用于光伏逆变器和光伏电站。目前对光伏组件发生PID效应的真正原因说法不一，但实际电站运行情况和研宄结果表明:在光伏组件处于负偏压下会发生PID现象，而且负偏压越大，则PID现象越明显。而光伏组件处于正偏压下时PID现象不明显。所以PID效应是可以通过光伏PV电池组件负极接地或者电池组件输出端对大地施加正向电压来预防的。同时研宄表明PID效应是可恢复的，只要对PV负极和大地之间施加正向电压即可恢复由PID效应引起的PV板衰减，而施加正向电压对PV板的影响并不大。
【发明内容】
[0003]本发明解决前述技术缺陷，通过对PV板负极和大地之间施加一个正向高压，以恢复PID效应所带来的衰减。
[0004]本发明的技术方案主要是由交流(AC)输入电源、开关电源、比较电路和输出单元组成。其工作原理为由AC电源经开关电源生成一个隔离的直流DC高压，同时开关电源生成一个比较电压，将比较电压作为比较电路的基准，当PV电压高于比较电压时，比较电路将输出单元的继电器断开，从而关闭PID预防单元的输出，当PV电压低于比较电压时，比较电路将输出单元的继电器吸合，从而开启PID预防单元的输出。同时，PV电压被输入到封锁电路，当任何一路PV电压高于封锁阀值时，PID预防单元整体电路关闭。
[0005]技术方案:光伏PID消除电路连接至设于光伏PV电池板负极与地极之间的PID预防单元，由接入电网供电系统的AC输入电源、开关电源、比较电路和输出单元组成，所述AC输入电源连接开关电源，所述开关电源分别连接PID预防单元和比较电路，将来自AC输入电源的AC电源转换生成隔离DC高压，并生成一个比较电压作为比较电路的一个基准输入端，所述比较电路另一输入端接入PV电压，并根据比较电压与PV电压的比较输出来控制所述输出单元的通断，所述输出单元连接至所述PID预防单元与光伏PV电池板负极之间，其中所述比较电路被设置成:在所述PV电压大于比较电压时控制所述输出单元的继电器断开，以关断所述PID预防单元对光伏PV电池板的输出；以及在所述PV电压小于比较电压时控制所述输出单元的继电器吸合，以导通所述PID预防单元对光伏PV电池板的输出。在一个实施例中，PV电压进一步输入一个连接所述PID预防单元的封锁电路，所述封锁电路被配置成产生封锁阈值电压，在输入所述封锁电路或输入比较电路的PV电压大于所述封锁阈值电压时，控制所述PID预防单元断电。
[0006]在一个方面，基准源与PV电压是没有关联。这两块电路是分别独立的。独立的电路减少了芯片反馈控制的环节，节约成本，增加稳定性。在另一个方面，PV电压被分成两路，其中一路给封锁电路用来封锁PID电路，另一路给比较电路用来控制输出继电器。封锁电路和比较电路也是相互独立控制，起双重保护作用，成倍增加系统的稳定性。
[0007]在一个实施例中，所述封锁电路包括隔离光耦组件。
[0008]在一个实施例中，所述比较电路进一步被配置成在所述PV电压小于比较电压时，对PV电压进行冗余采样。
[0009]在另一个实施例中，一种消除光伏PID效应的方法包括:通过开关电源产生隔离DC高压，在所输出的隔离DC高压满足额定值时启动PID预防单元；在判断封锁电路未开启时判断所输出的隔离DC高压满足设定值时接通输出单元的继电器；以及在PV电压大于比较电压时控制所述输出单元的继电器断开，以关断所述PID预防单元对光伏PV电池板的输出，或在所述PV电压小于比较电压时控制所述输出单元的继电器吸合，以导通所述PID预防单元对光伏PV电池板的输出。
[0010]在一个实施例中，通过所述封锁电路产生封锁阈值电压，在输入所述封锁电路或输入比较电路的PV电压大于所述封锁阈值电压时，控制所述PID预防单元断电。
[0011]在一个实施例中，进一步包括通过所述比较电路在所述PV电压小于比较电压时对PV电压进行冗余采样，在判断冗余PV电压小于比较电压时控制所述输出单元的继电器吸合。
[0012]本发明实施例的技术优点在于:纯硬件控制系统，减去了软件复杂的采样控制逻辑，大大减少了故障率；减去PV电压数据处理单元和逆变器通信单元，系统简单，降低故障率的同时，大大降低了成本，可自成一块选配件模块，方便客户进行选择；独立单元，和逆变器错开工作，增加了故障保护功能，完美的避免了因故障而影响逆变器运行的情况。
【附图说明】
[0013]图1是本发明光伏PID消除电路的控制原理框图。
【具体实施方式】
[0014]参照图1，光伏PID消除电路连接至设于光伏PV电池板负极PV-与地极PE之间的PID预防单元3，由接入电网供电系统的AC或DC输入电源1、开关电源2、比较电路4和输出单元5组成.其中AC输入电源I连接开关电源2，所述开关电源2分别连接PID预防单元3和比较电路4，将来自AC输入电源I的AC电源转换生成隔离DC高压，并生成一个比较电压作为比较电路4的一个基准输入端，在所输出的隔离DC高压满足一个预设额定值时启动PID预防单元3。
[0015]比较电路4的另一个输入端接入PV电压，并根据对比较电压与PV电压的比较输出来控制所述输出单元5的继电器通断。输出单元5连接至所述PID预防单元3与光伏PV电池板负极PV-之间，其中比较电路4在所述PV电压大于比较电压时控制所述输出单元的继电器断开，以关断所述PID预防单元3对光伏PV电池板的输出，并在所述PV电压小于比较电压时控制所述输出单元4的继电器吸合，以导通所述PID预防单元3对光伏PV电池板的输出。
[0016]在一个实施例中，PV电压进一步被输入至一个连接PID预防单元3的封锁电路6.封锁电路6用于产生一个封锁阈值电压，在输入所述封锁电路或输入比较电路的PV电压大于所述封锁阈值电压时，控制所述PID预防单元断电。同时，在比较电路4判断封锁电路6未开启时，在确定所输出的隔离DC高压满足设定值时接通输出单元5的继电器。
[0017]在一个方面，基准源与PV电压是没有关联。这两块电路是分别独立的。独立的电路减少了芯片反馈控制的环节，节约成本，增加稳定性。在另一个方面，PV电压被分成两路，其中一路给封锁电路用来封锁PID预防单元3，另一路给比较电路用来控制输出继电器。封锁电路和比较电路也是相互独立控制，起双重保护作用，成倍增加系统的稳定性。
[0018]在一个实施例中，所述封锁电路6通过隔离光耦组件控制PID预防单元3的电气开关。
[0019]在一个实施例中，所述比较电路4进一步被配置成在所述PV电压小于比较电压时，对PV电压进行冗余采样，用于加强对电压信号的采样，避免在电压采样电路出现异常时的功能失效。
【主权项】
1.光伏高压诱导衰减效应(PID)消除电路，其特征在于:它连接至设于光伏PV电池板负极与地极之间的PID预防单元，由接入电网供电系统的交流(AC)输入电源、开关电源、比较电路和输出单元组成，所述AC输入电源连接开关电源，所述开关电源分别连接PID预防单元和比较电路，将来自AC输入电源的AC电源转换生成隔离直流(DC)高压，并生成一个比较电压作为比较电路的一个基准输入端，所述比较电路另一输入端接入PV电压，并根据比较电压与PV电压的比较输出来控制所述输出单元的通断，所述输出单元连接至所述PID预防单元与光伏PV电池板负极之间，其中所述比较电路被设置成:在所述PV电压大于比较电压时控制所述输出单元的继电器断开，以关断所述PID预防单元对光伏PV电池板的输出；以及在所述PV电压小于比较电压时控制所述输出单元的继电器吸合，以导通所述PID预防单元对光伏PV电池板的输出。
2.根据权利要求1所述的光伏PID消除电路，其特征在于:所述PV电压进一步输入一个连接所述PID预防单元的封锁电路，所述封锁电路被配置成产生封锁阈值电压，在输入所述封锁电路或输入比较电路的PV电压大于所述封锁阈值电压时，控制所述PID预防单元断电。
3.根据权利要求2所述的光伏PID消除电路，其特征在于:所述封锁电路包括隔离光耦组件。
4.根据权利要求1所述的光伏PID消除电路，其特征在于:所述比较电路进一步被配置成在所述PV电压小于比较电压时，对PV电压进行冗余采样。
5.一种消除光伏PID效应的方法，其特征在于包括:通过开关电源产生隔离DC高压，在所输出的隔离DC高压满足额定值时启动PID预防单元；在判断封锁电路未开启时判断所输出的隔离DC高压满足设定值时接通输出单元的继电器；以及在PV电压大于比较电压时控制所述输出单元的继电器断开，以关断所述PID预防单元对光伏PV电池板的输出，或在所述PV电压小于比较电压时控制所述输出单元的继电器吸合，以导通所述PID预防单元对光伏PV电池板的输出。
6.根据权利要求5所述的消除光伏PID效应的方法，其特征在于:通过所述封锁电路产生封锁阈值电压，在输入所述封锁电路或输入比较电路的PV电压大于所述封锁阈值电压时，控制所述PID预防单元断电。
7.根据权利要求5所述的消除光伏PID效应的方法，其特征在于:进一步包括通过所述比较电路在所述PV电压小于比较电压时对PV电压进行冗余采样，在判断冗余PV电压小于比较电压时控制所述输出单元的继电器吸合。
【专利摘要】本发明光伏PID消除电路主要是由交流(AC)输入电源、开关电源、比较电路和输出单元组成，由AC电源经开关电源生成一个隔离的直流DC高压，同时开关电源生成一个比较电压，将比较电压作为比较电路的基准，当PV电压高于比较电压时，比较电路将输出单元的继电器断开，从而关闭PID预防单元的输出。当PV电压低于比较电压时，比较电路将输出单元的继电器吸合，从而开启PID预防单元的输出。同时，PV电压被输入到封锁电路，当任何PV电压高于封锁阀值时，PID预防单元整体电路被关闭。
【IPC分类】H02S40-30
【公开号】CN104682858
【申请号】CN201510067724
【发明人】李新富, 欧余斯, 吴龙生
【申请人】杭州桑尼能源科技有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月7日