一种光伏组件关断器的制作方法

文档序号:21178673发布日期:2020-06-20 17:39阅读:565来源:国知局
一种光伏组件关断器的制作方法

本发明涉及光伏并网发电技术领域,特别是涉及一种光伏组件关断器。



背景技术:

由于太阳能的可再生性及清洁性,光伏并网发电技术得以迅猛发展。通常的光伏系统是多个光伏组件串联形成组串,然后接入逆变器实现直流转换为交流而并网。串联的光伏组件形成直流高压,这种高压会导致人身危险和火灾事故。现场光伏系统要求逆变器有防电弧保护,也就是在检测到电弧的时候要马上关断逆变器的运行。但是,即使逆变器停止运行了,光伏组件串起来以后的直流电缆还是会输出高压电,有安全风险。所以最安全的做法是有个控制功能把每个光伏组件的输出电压关断,这样就应该完全消除直流高压。

图1为现有技术中的光伏组件关断器的连接示意图;图2为现有技术中的光伏组件关断器的电路图。

如图1所示,现有技术中通过在每个光伏组件后面加入光伏组件关断器,光伏组件关断器的输出端再串联连接逆变器。如图2所示,现有的光伏组件关断器在关断器输入端vin+、vin-与关断器输出端vout+、vout-之间,由两个互为冗余的开关管m1、m2,驱动模块u1,通信模块u2和旁路二极管d1组成,驱动模块u1的供电端与关断器输入端vin+、vin-连接,驱动模块u1的驱动端g1、g2分别与开关管m1、m2的控制端连接,用于在接收到通信模块u2的控制信号后控制开关管m1、m2的通断,旁路二极管d1串联于关断器输出端vout+、vout-之间,在开关管m1、m2断开后,光伏组件关断器连接的光伏组件从直流电缆上断开。

然而,随着串联的光伏组件的数量的增加,光伏组件关断器的数量随之增加,其中涉及到的电子器件、芯片、线缆等器件更是成倍增长。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种光伏组件关断器,用于节省光伏系统中光伏组件关断器的数量,进而节省相应的器件,降低成本。

为解决上述技术问题,本发明提供一种光伏组件关断器,包括多组关断器输入端,一组关断器输出端,开关管,驱动模块,与所述驱动模块连接的通信模块和旁路二极管;

其中,一组所述关断器输入端与一个光伏组件的输出端连接;靠近所述关断器输出端的正极为高侧,靠近所述关断器输出端的负极为低侧,相邻的所述关断器输入端之间,高侧的所述关断器输入端的负极与低侧的所述关断器输入端的正极串联;

每组所述关断器输入端与所述关断器输出端之间均设有所述开关管;所述驱动模块的供电端与其中一组所述关断器输入端连接,所述驱动模块的输出端与所述关断器输出端的正极连接,所述驱动模块的驱动端与各所述开关管的控制端连接,用于通过控制各所述开关管的通断以控制各所述光伏组件与所述关断器输出端之间的通断;所述旁路二极管的阴极与所述关断器输出端的正极连接,所述旁路二极管的阳极与所述关断器输出端的负极连接。

可选的,每组所述关断器输入端与所述关断器输出端之间均设有两个所述开关管。

可选的,所述驱动模块的供电端与高侧的第一组所述关断器输入端连接,所述开关管设于所述关断器输入端的正极与所述关断器输出端之间,用于控制所述关断器输入端的正极与所述关断器输出端之间的通断;

或,所述驱动模块的供电端与低侧的第一组所述关断器输入端连接,所述开关管设于所述关断器输出端的负极与所述关断器输出端之间,用于控制所述关断器输入端的负极与所述关断器输出端之间的通断。

可选的,所述旁路二极管具体包括多个第一旁路二极管;

所述第一旁路二极管与一组所述关断器输入端一一对应,用于旁路对应的所述关断器输入端之间的光伏组件,相邻的所述第一旁路二极管的阴极与阳极串接。

可选的,所述旁路二极管还包括一个用于旁路所有所述关断器输入端对应的光伏组件的第二旁路二极管。

可选的,所述开关管具体包括第一开关管和第二开关管;

所述第一开关管设于一组所述关断器输入端的正极与负极之间,用于在导通时使所述关断器输入端的正极与负极之间短路;所述第二开关管设于所述关断器输入端与所述关断器输出端之间,用于控制所述关断器输入端与所述关断器输出端之间的通断;

所述驱动模块的供电端与所述第二开关管对应的关断器输入端连接。

可选的,所述开关管具体为mos管。

可选的,所述驱动模块还与所述第一开关管对应的所述关断器输入端的正极连接,用于在根据所述第一开关管对应的所述关断器输入端的正极电压确定所述第一开关管对应的所述关断器输入端的正极与所述关断器输出端之间出现旁路后,开通所述第一开关管。

可选的,所述旁路二极管具体包括第三旁路二极管和第四旁路二极管;

所述第三旁路二极管与设有所述第二开关管的所述关断器输入端一一对应,用于旁路对应的所述关断器输入端之间的光伏组件,相邻的所述第三旁路二极管的阴极与阳极串接;所述第四旁路二极管用于旁路所有所述关断器输入端对应的光伏组件。

可选的,所述通信模块设于两个相邻的关断器输入端之间高侧的所述关断器输入端的负极与低侧的所述关断器输入端的正极的串联通路上。

本发明所提供的光伏组件关断器,包括多组关断器输入端,一组关断器输出端,开关管,驱动模块,与驱动模块连接的通信模块和旁路二极管;其中,一组关断器输入端与一个光伏组件的输出端连接;靠近关断器输出端的正极为高侧,靠近关断器输出端的负极为低侧,相邻的关断器输入端之间,高侧的关断器输入端的负极与低侧的关断器输入端的正极串联;每组关断器输入端与关断器输出端之间均设有开关管;驱动模块的供电端与其中一组关断器输入端连接,驱动模块的输出端与关断器输出端的正极连接,驱动模块的驱动端与各开关管的控制端连接,用于通过控制各开关管的通断以控制各光伏组件与所述关断器输出端之间的通断;旁路二极管的阴极与关断器输出端的正极连接,旁路二极管的阳极与关断器输出端的负极连接。通过本发明提供的光伏组件关断器,实现了一个光伏组件关断器控制多个光伏组件的关断,进一步可以通过一个驱动模块可以分别控制多个光伏组件的关断,相较于现有技术中针对单个光伏组件的光伏组件关断器,大幅减少了电子器件数目,减少了机构件,降低了产品成本,降低了功耗。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的光伏组件关断器的连接示意图;

图2为现有技术中的光伏组件关断器的电路图;

图3为本发明实施例提供的一种光伏组件关断器的连接示意图;

图4为本发明实施例提供的第一种光伏组件关断器的电路图;

图5为本发明实施例提供的第二种光伏组件关断器的电路图;

图6为本发明实施例提供的第三种光伏组件关断器的电路图;

图7为本发明实施例提供的第四种光伏组件关断器的电路图;

图8为本发明实施例提供的第五种光伏组件关断器的电路图;

图9为本发明实施例提供的第六种光伏组件关断器的电路图;

图10为本发明实施例提供的第七种光伏组件关断器的电路图;

图11为本发明实施例提供的第八种光伏组件关断器的电路图;

图12为本发明实施例提供的第九种光伏组件关断器的电路图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种光伏组件关断器,用于节省光伏系统中光伏组件关断器的数量,进而节省相应的器件,降低成本。

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一

图3为本发明实施例提供的一种光伏组件关断器的连接示意图。

本发明实施例提供一种可以连接多个光伏组件的光伏组件关断器,如图3所示,以一个光伏组件关断器连接两个光伏组件为例,本发明实施例提供的光伏组件关断器与两个光伏组件的输出端连接,可以控制两个光伏组件与逆变器的连接与否。各光伏组件关断器的输出端串联,最后连接至逆变器。

为实现图3所示的效果,本发明实施例提供的光伏组件关断器包括多组关断器输入端,一组关断器输出端,开关管,驱动模块,与驱动模块连接的通信模块和旁路二极管;

其中,一组关断器输入端与一个光伏组件的输出端连接;靠近关断器输出端的正极为高侧,靠近关断器输出端的负极为低侧,相邻的关断器输入端之间,高侧的关断器输入端的负极与低侧的关断器输入端的正极串联;

每组关断器输入端与关断器输出端之间均设有开关管;驱动模块的供电端与其中一组关断器输入端连接,驱动模块的输出端与关断器输出端的正极连接,驱动模块的驱动端与各开关管的控制端连接,用于通过控制各开关管的通断以控制各光伏组件与关断器输出端之间的通断;旁路二极管的阴极与关断器输出端的正极连接,旁路二极管的阳极与关断器输出端的负极连接。

在本发明实施例提供的光伏组件关断器中,通过一组驱动模块及通信模块控制多个光伏组件的通断,相较于现有技术中针对单光伏组件的光伏组件关断器,节约了大量的驱动模块和通信模块。

在具体实施中,一组关断器输入端之间连接一个光伏组件,为了便于说明,令靠近关断器输出端的正极为高侧,靠近关断器输出端的负极为低侧,相邻的关断器输入端之间,高侧的关断器输入端的负极与低侧的关断器输入端的正极串联。

驱动模块的供电端与其中一组关断器输入端连接,以接收其中一个光伏组件的供电。驱动模块的驱动端与开关管连接,驱动模块还与通信模块连接,用于根据通信模块发送的信息确定要关断的光伏组件及其对应的开关管,控制开关管导通或关断来关断对应的光伏组件。驱动模块的输出端与关断器输出端的正极连接,用于在开关管断开时,向关断器输出端的正极输出一个通常<1v的低电压。

为了实现各路关断功能的冗余,保证关断可靠性,每组关断器输入端与关断器输出端之间均设有两个开关管。

开关管具体可以采用mos管、igbt、晶闸管、三极管或继电器等。

旁路二极管用于旁路故障的光伏组件,在本发明实施例提供的针对多光伏组件的光伏组件关断器中,旁路二极管可以与光伏组件一一对应,即旁路二极管具体可以包括多个第一旁路二极管;

第一旁路二极管与一组关断器输入端一一对应,用于旁路对应的关断器输入端之间的光伏组件,相邻的第一旁路二极管的阴极与阳极串接。

在另一种实施方式中,可以设置一个旁路二极管用于同时旁路多个或所有的光伏组件。

旁路二极管可以与光伏组件一一对应的方案,可以分别旁路不同的光伏组件,但在同时旁路多个光伏组件时,多个旁路二极管将产生较高温度,提高了系统功耗。而采用一个旁路二极管同时旁路多个或全部光伏组件的方案,虽然可以降低器件发热,但无法分别旁路不同的光伏组件。

因此,在多个第一旁路二极管与光伏组件一一对应的基础上,旁路二极管还可以包括一个用于旁路所有所述关断器输入端对应的光伏组件的第二旁路二极管,从而既可以分别旁路不同的光伏组件,又可以在同时旁路所有的光伏组件时降低系统功耗,缺点是使用的二极管元件较多。故在具体实施中,可以根据电路的实际需要,在上述三种方案中选择设置。

参考现有技术图2,通信模块通常设置于关断器输出端处。而一种更好的实施方式是将通信模块设于两个相邻的关断器输入端之间高侧的关断器输入端的负极与低侧的关断器输入端的正极的串联通路上。通信模块可以采用电感串联在主线路中,这个电感也可以作为采样电阻来测试组件的电流,可以用于电流检测和防倒灌电流。

本发明实施例提供的光伏组件关断器,包括多组关断器输入端,一组关断器输出端,开关管,驱动模块,与驱动模块连接的通信模块和旁路二极管;其中,一组关断器输入端与一个光伏组件的输出端连接;靠近关断器输出端的正极为高侧,靠近关断器输出端的负极为低侧,相邻的关断器输入端之间,高侧的关断器输入端的负极与低侧的关断器输入端的正极串联;每组关断器输入端与关断器输出端之间均设有开关管;驱动模块的供电端与其中一组关断器输入端连接,驱动模块的输出端与关断器输出端的正极连接,驱动模块的驱动端与各开关管的控制端连接,用于通过控制各开关管的通断以控制各光伏组件与所述关断器输出端之间的通断;旁路二极管的阴极与关断器输出端的正极连接,旁路二极管的阳极与关断器输出端的负极连接。通过本发明提供的光伏组件关断器,实现了一个光伏组件关断器控制多个光伏组件的关断,进一步可以通过一个驱动模块可以分别控制多个光伏组件的关断,相较于现有技术中针对单个光伏组件的光伏组件关断器,大幅减少了电子器件数目,减少了机构件,降低了产品成本,降低了功耗。

为实现对光伏组件的关断,具体可以采用两种方式,一种是将光伏组件与逆变器之间的通路断路,一种是将光伏组件输出端正负极之间短路。

实施例二

在执行断路关断时,为降低关断器所需承受的组件电压,应尽量将驱动模块与开关管设置于同侧。

在具体实施中,驱动模块的供电端与高侧的第一组所述关断器输入端连接,开关管设于关断器输入端的正极与关断器输出端之间,用于控制关断器输入端的正极与关断器输出端之间的通断;

或,驱动模块的供电端与低侧的第一组关断器输入端连接,开关管设于关断器输出端的负极与关断器输出端之间,用于控制关断器输入端的负极与关断器输出端之间的通断。

实施例三

对于实施例二中驱动模块与开关管均设于高侧的方案,以针对两个光伏组件的光伏组件关断器为例进行说明。

图4为本发明实施例提供的第一种光伏组件关断器的电路图;图5为本发明实施例提供的第二种光伏组件关断器的电路图。

如图4所示,本发明实施例提供的第一种光伏组件关断器,针对两个光伏组件的光伏组件关断器,具有两组关断器输入端vin1+、vin1-及vin2+、vin2-和一组关断器输出端vout+、vout-。

驱动模块u3的供电端与第一组关断器输入端vin1+、vin1-连接,驱动模块u3的输出端与关断器输出端的正极vout+连接。

在每组关断器输入端与关断器输出端之间均设有两个互为冗余的开关管,即串联在关断器输入端vin1+与关断器输出端vout+之间的开关管m3、m4,以及串联在关断器输入端vin2+与关断器输出端vout+之间的开关管m5、m6。各开关管均可以采用mos管,则开关管m3的漏极与第一组关断器输入端的正极vin1+连接,开关管m3的源极与开关管m4的漏极连接,开关管m4的源极与关断器输出端正极vout+连接,开关管m3的栅极与驱动模块u3的驱动端g3连接,开关管m4的栅极与驱动模块u3的驱动端g4连接。开关管m5的漏极与第二组关断器输入端的正极vin2+连接,开关管m5的源极与开关管m6的漏极连接,开关管m6的源极与关断器输出端正极vout+连接,开关管m5的栅极与驱动模块u3的驱动端g5连接,开关管m6的栅极与驱动模块u3的驱动端g6连接。

参见上述实施例一的描述,本发明实施例提供的光伏组件关断器包括三个旁路二极管d2、d3、d4。其中,旁路二极管d2的阴极与关断器输出端正极vout+连接,阳极与第一组关断器输入端的负极vin1-连接,用于旁路第一个光伏组件;旁路二极管d3的阴极与旁路二极管d2的阳极连接,阴极与关断器输出端的负极vout-连接,用于旁路第二个光伏组件;旁路二极管d3的阴极与关断器输出端的正极vout+连接,阳极与关断器输出端的负极vout-连接,用于同时旁路两个光伏组件。这样在单路输出旁路时,旁路二极管d2或d3导通,在双路输出旁路时,旁路二极管d4导通,保证在任何一种旁路情况下只有一个旁路二极管导通,优点是降低了器件发热与系统功耗,缺点是增加的旁路二极管d4增加了器件成本与装置尺寸。

通信模块u4串联于主线路上,具体的,通信模块u4的第一端与旁路二极管d4的阳极及第二组关断器输入端的负极vin2-连接,通信模块u4的第二端与关断器输出端的负极vout-连接,通信模块u4的通信端与驱动模块u3连接。

如图5所示,本发明实施例提供的第二种光伏组件关断器,针对两个光伏组件的光伏组件关断器,在图4所示电路的基础上,将通信模块u4设于旁路二极管d2与d3之间,此时通信模块u4可以用于测试组件电流,以进行电流检测和防倒灌电流。需要说明的是,在通信模块u4设于旁路二极管d2与d3之间时,取消旁路二极管d4的设置,避免在同时旁路两个光伏组件时将通信模块u4旁路。

实施例四

对于实施例二中驱动模块与开关管均设于低侧的方案,以针对两个光伏组件的光伏组件关断器为例进行说明。

图6为本发明实施例提供的第三种光伏组件关断器的电路图;图7为本发明实施例提供的第四种光伏组件关断器的电路图;图8为本发明实施例提供的第五种光伏组件关断器的电路图。

如图6所示,本发明实施例提供的第三种光伏组件关断器,针对两个光伏组件的光伏组件关断器,具有两组关断器输入端vin1+、vin1-及vin2+、vin2-和一组关断器输出端vout+、vout-。

与实施例二不同的是,驱动模块u3的供电端与第二组关断器输入端vin2+、vin2-连接,驱动模块u3的输出端与关断器输出端的正极vout+连接。

各开关管均设于所在的控制通路的低侧。开关管m3的源极与第一组关断器输入端的负极vin1-连接,开关管m3的漏极与开关管m4的源极连接,开关管m4的漏极与旁路二极管d2的阳极及第二组关断器输入端的正极vin2+连接,开关管m3的栅极与驱动模块u3的驱动端g3连接,开关管m4的栅极与驱动模块u3的驱动端g4连接。开关管m5的源极与第二组关断器输入端的负极vin2-连接,开关管m5的漏极与开关管m6的源极连接,开关管m6的漏极旁路二极管的阳极及通信模块u2的第一端连接,开关管m5的栅极与驱动模块u3的驱动端g5连接,开关管m6的栅极与驱动模块u3的驱动端g6连接。

旁路二极管可以设置两个,即d2、d3,此时采用器件少但会出现双路旁路时器件发热的问题。

进而如图7所示,在图6的基础上,在本发明实施例提供的第四种光伏组件关断器中,旁路二极管设置三个,即d2、d3、d4,其连接方式可以参考图4。

此外,如图8所示,在本发明实施例提供的第五种光伏组件关断器中,还可以不设置旁路二极管d2、d3,仅设置d4,该种情况下可以节约旁路二极管,但会造成两个光伏组件只能同时被旁路,也只能同时被关断。且如果各开关管开通和关断的时间不同,如三个开关管都导通而一个开关管断开的情况下,这个断开的开关管上会出现两个组件的开路电压,这就要求开关管的电压等级从满足一个组件提高到两个组件,会提高成本和增加导通损耗。

应用图6至图8所示的方案时,在开关管m3、m4断开时,通信模块u4和第二组关断器输入端的负极vin2-(地)之间也断开了,因此通信模块u4内不能直接串联电感,需要设置个隔离,如隔离变压器。

上述图4至图8给出了针对两个光伏组件的光伏组件关断器的电路,在此基础上,可以拓展到针对两个以上光伏组件的电路,可以得到将驱动模块u3设于高侧的第一组关断器输入端处或设于低侧第一组关断器输入端处或设于中间任意一组关断器输入端处,相应的开关管设于高侧或低侧,旁路二极管的个数及位置的不同组合方案,均属于本发明实施例的保护范围。

实施例五

除了实施例二、三、四所示的对各光伏组件以断路形式关断的方案外,还可以对光伏组件采用断路的形式关断,即将光伏组件输出端正负极之间短路。

图9为本发明实施例提供的第六种光伏组件关断器的电路图;图10为本发明实施例提供的第七种光伏组件关断器的电路图;图11为本发明实施例提供的第八种光伏组件关断器的电路图;图12为本发明实施例提供的第九种光伏组件关断器的电路图。

需要说明的是,若将光伏组件短路,则光伏组件无法为驱动模块u2供电,因此光伏组件关断器内必须至少设置一路以断路形式关断的光伏组件,用以给驱动模块供电。因此,在本发明实施例提供的光伏组件关断器中,开关管具体包括第一开关管和第二开关管;

第一开关管设于一组关断器输入端的正极与负极之间,用于在导通时使关断器输入端的正极与负极之间短路;第二开关管设于关断器输入端与关断器输出端之间,用于控制关断器输入端与关断器输出端之间的通断;

驱动模块的供电端与第二开关管对应的关断器输入端连接。

如图9所示,本发明实施例提供的第六种光伏组件关断器,针对两个光伏组件的光伏组件关断器,具有两组关断器输入端vin1+、vin1-及vin2+、vin2-和一组关断器输出端vout+、vout-。

驱动模块u3的供电端与第二组关断器输入端vin2+、vin2-连接,驱动模块u3的输出端与第二组关断器输入端的正极连接vin2+连接。

在每组关断器输入端与关断器输出端之间均设有两个互为冗余的开关管,即并联在第一组关断器输入端的正极vin1+与关断器输出端vout+之间的第一开关管m7、m8,以及串联在第二组关断器输入端的负极vin2-与关断器输出端vout+之间的第二开关管m9、m10。各开关管均可以采用mos管,则第一开关管m7的漏极、第一开关管m8的漏极与第一组关断器输入端的正极vin1+连接,第一开关管m7的源极、第一开关管m8的源极与第一组关断器输入端的负极vin1-连接,第一开关管m7的栅极与驱动模块u3的驱动端g7连接,第一开关管m8的栅极与驱动模块u3的驱动端g8连接。第二开关管m9的源极与第二组关断器输入端的负极vin2-连接,第二开关管m9的漏极与第二开关管m10的源极连接,第二开关管m10的漏极与通信模块u4的第一端连接,第二开关管m9的栅极与驱动模块u3的驱动端g9连接,第二开关管m10的栅极与驱动模块u3的驱动端g10连接。通信模块u4的第二端与关断器输出端的负极vout-连接。

在图9所示的第六种光伏组件关断器中,由于第一开关管m9、m10采用mos管且与第一组关断器输入端之间的光伏组件并联,则第一开关管m9、m10中的体二极管可以作为该光伏组件对应的旁路二极管。此时,第二组关断器输入端之间无旁路二极管,为实现旁路功能,第六种光伏组件关断器中可设置旁路二极管d5,旁路二极管d5的阴极与关断器输出端的负极vout-连接,阳极与关断器输出端的正极vout+连接,用于同时旁路双路输出。

应用图9所示的第六种光伏组件关断器,在光伏组件均正常工作时,仅第二开关管m9、m10导通,而第一开关管m7、m8断开,相较于上述实施例二、三、四中所示的各路均采用断路形式关断的光伏组件关断器的方案降低了光伏组件均正常工作时的功耗,如针对双路光伏组件的光伏组件的光伏组件关断器,则图9所示的第六种光伏组件关断器相较于第一种至第五种光伏组件关断器节约了大约50%的功耗。

然而,在驱动模块u3发生欠压保护的时候,如果第一开关管m7、m8是断开的,由于第二开关管m9、m10开通时间的不同,会出现一个开关管承受两个光伏组件的开路电压的状况。为解决该种状况,针对如图9所示的第六种光伏组件关断器以及类似的光伏组件关断器,驱动模块u3在发生欠压保护的时候先闭合第一开关管m7、m8,然后断开第二开关管m9、m10,在欠压保护消除的时候先闭合第二开关管m9、m10,再断开第一开关管m7、m8。这样保证在第二开关管m9、m10进行开关的时候第一开关管m7、m8是短路的,第二开关管m9、m10上不会出现两个光伏组件开路电压。

为减少旁路损耗,如图10所示,在图9所示的第六种光伏组件关断器的基础上,在本发明实施例提供的第七种光伏组件关断器中,驱动模块u3还与第一开关管m7、m8对应的关断器输入端的正极vin1+连接,用于在根据第一开关管m7、m8对应的关断器输入端的正极vin1+电压确定第一开关管m7、m8对应的关断器输入端的正极vin1+与关断器输出端vout+、vout-之间出现旁路后,开通第一开关管m7、m8。

通过检测第一组关断器输入端的正极vin1+的电压来判断vout+和vin1-之间是否出现了旁路,也就是第一开关管m7、m8的体二极管是否正向导通了,如果是,马上开通第一开关管m7、m8,从而减小旁路功耗。该旁路检测也可以是通过检测第一开关管m7、m8的电流方向来进行(如采用电阻、互感器、霍尔器件等器件进行采样),如果第一开关管m7、m8的电流方向为从源极至漏极,表示第一开关管m7、m8的体二极管导通,驱动模块u3就发驱动信号开通第一开关管m7、m8。

在上述图9和图10所示的光伏组件关断器中,虽然通过第一开关管m7、m8实现对第一组关断器输入端之间的光伏组件的旁路功能,以及通过旁路二极管d5实现对双路旁路功能,但没有对第二组关断器输入端之间的光伏组件的单独旁路功能。

因此在本发明实施例提供的第六、七种光伏组件关断器的基础上,在本发明实施例提供的第八种光伏组件关断器中,旁路二极管具体包括第三旁路二极管和第四旁路二极管;

第三旁路二极管与设有第二开关管的关断器输入端一一对应,用于旁路对应的关断器输入端之间的光伏组件,相邻的第三旁路二极管的阴极与阳极串接;第四旁路二极管用于旁路所有关断器输入端对应的光伏组件。

如图11所示,在图9或图10的基础上,本发明实施例提供的第八种光伏组件关断器除了第四旁路二极管d7(相当于图9、图10中的旁路二极管d5)外,还包括第三旁路二极管d6。图11中仅有一组设有第二开关管的关断器输入端,故对应设置一个第三旁路二极管d6。若设有多组设有第二开关管的关断器输入端,则对应每组设置一个第三旁路二极管d6,相邻的第三旁路二极管d6的阴极与阳极串接。此时,在第二开关管m9、m10断开,第三旁路二极管d6正向导通时,第一开关管m7、m8还能够正常开关,保障第一路的正常工作。

为进一步简化电路,节约电路元器件,如图12所示,本发明实施例提供的第九种光伏组件关断器相较于图11所示的第八种光伏组件关断器删除了第四旁路二极管d7,从而第一组关断器输入端通过第一开关管m7、m8实现单路旁路,第二组关断器输入端通过第三旁路二极管d6实现单路旁路,且该种方案下相较于同是各路均为单路旁路的图5、图6来说,一部分通路通过开关管导通旁路,也大大减少了旁路器件损耗。

上述图9至图12给出了针对两个光伏组件的光伏组件关断器的电路,在此基础上,可以拓展到针对两个以上光伏组件的电路,可以得到将驱动模块u3设于高侧的第一组关断器输入端处或设于低侧第一组关断器输入端处或设于中间任意一组关断器输入端处,相应的第一开关管设于不同的位置,第二开关管设于高侧或低侧,旁路二极管的个数及位置的不同组合方案,均属于本发明实施例的保护范围。

以上对本发明所提供的一种光伏组件关断器进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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