CN103683188A - 太阳能逆变器的安全检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种太阳能逆变器的安全检测装置，包括逆变电路、断开装置、电流传感器、选择电路、电流检测电路、处理器，所述直流输入节点DC+、DC-与所述逆变电路相连，所述断开装置与所述逆变电路相连，所述电流传感器与所述断开装置相连，所述选择电路连接于所述直流输入节点DC+、DC-，所述处理器分别与所述选择电路、所述断开装置、所述电流检测电路相连，所述电流检测电路与所述电流传感器相连。本发明的有益效果是本发明通过将绝缘电阻检测电路和漏电流检测电路巧妙的组合，最大限度的共用电路，大大的简化了电路，减少了元器件，因此降低了成本，同时增加了***的可靠性。

Description

太阳能逆变器的安全检测装置
技术领域
本发明涉及太阳能逆变器领域，尤其涉及太阳能逆变器的安全检测装置。 
背景技术
考虑到发电***的安全性，太阳能逆变器都带有绝缘电阻检测以及漏电流检测功能，当发电***在直流侧发生绝缘破坏或者漏电流异常时，禁止并网或脱离电网，防止引发次生灾害。 
同时，目前大部分太阳能逆变器的绝缘电阻检测都是采用不平衡桥法，而漏电流检测则采用直流电流传感检测法；其电路原理如图1所示，其中，DC+、DC- 为逆变器的直流输入节点，RDC+、RDC-分别为对应节点对地的绝缘电阻。虚线框图中显示的部分，是目前太阳能逆变器普遍采用的方案。其中，DC+、DC-可以为太阳能面板的正负极，也可以是逆变器中直流母线电压的正负极。 
其工作原理如下： 
1.绝缘电阻检测：逆变器在并网前，“断开装置”处于断开状态；逆变器准备并网时，“DSP控制器”通过“不平衡桥控制电路”的控制， 改变“不平衡桥电路”的工作状态，然后通过“绝缘电阻检测电路”计算出***的绝缘电阻；当检测DC+、DC-对地的绝缘电阻(RDC+、RDC-)小于设定值时，逆变器不进行并网操作；当绝缘电阻恢复正常时，逆变器才会闭合“断开装置”，进行并网。
2. 漏电流检测：逆变器并网运行时，绝缘电阻检测停止工作；而此时，“电流传感器”检测逆变器的漏电流，经过“电流检测电路”的处理后送给“DSP控制器”；“DSP控制器”实时检测并网逆变器的漏电流，当漏电流持续超过某一设定值或者变化超过某一设定值时，“DSP控制器”断开“断开装置”并停止发电。 
目前电路存在的问题：两个电路完全独立，检测电路复杂，成本较高。 
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种太阳能逆变器的安全检测装置。 
本发明提供了一种太阳能逆变器的安全检测装置，包括逆变电路、断开装置、电流传感器、选择电路、电流检测电路、处理器、逆变器的直流输入节点DC+、DC-，以及与直流输入节点DC+、DC-分别相连的对地的绝缘电阻，所述直流输入节点DC+、DC-与所述逆变电路相连，所述断开装置与所述逆变电路相连，所述电流传感器与所述断开装置相连，所述选择电路连接于所述直流输入节点DC+、DC-，所述处理器分别与所述选择电路、所述断开装置、所述电流检测电路相连，所述电流检测电路与所述电流传感器相连。 
作为本发明的进一步改进，所述选择电路包括继电器或者半导体开关。 
作为本发明的进一步改进，所述直流输入节点DC+、DC-为太阳能面板的正负极。 
作为本发明的进一步改进，所述直流输入节点DC+、DC-为太阳能逆变器中直流母线电压的正负极。 
作为本发明的进一步改进，所述处理器为DSP控制器或单片机。 
作为本发明的进一步改进，所述处理器通过检测电流检测电路来计算绝缘电阻或漏电流，当所测的绝缘电阻或漏电流超过设定值时，所述处理器会把断开装置设定在断开状态。 
本发明的有益效果是：本发明通过将绝缘电阻检测电路和漏电流检测电路巧妙的组合，最大限度的共用电路，大大的简化了电路，减少了元器件，因此降低了成本，同时增加了***的可靠性。 
附图说明
图1是背景技术中的太阳能逆变器的安全检测装置原理框图。 
图2是本发明的太阳能逆变器的安全检测装置原理框图。 
图3是本发明的太阳能逆变器的安全检测装置一实施例原理框图。 
具体实施方式
如图2所示，本发明公开了一种太阳能逆变器的安全检测装置，包括逆变电路、断开装置、电流传感器、选择电路、电流检测电路、处理器、逆变器的直流输入节点DC+、DC-，以及与直流输入节点DC+、DC-分别相连的对地的绝缘电阻，所述直流输入节点DC+、DC-与所述逆变电路相连，所述断开装置与所述逆变电路相连，所述电流传感器与所述断开装置相连，所述选择电路连接于所述直流输入节点DC+、DC-，所述处理器分别与所述选择电路、所述断开装置、所述电流检测电路相连，所述电流检测电路与所述电流传感器相连。 
所述直流输入节点DC+、DC-为太阳能面板的正负极。 
所述直流输入节点DC+、DC-为太阳能逆变器中直流母线电压的正负极。 
如图3所示，所述处理器为DSP控制器或单片机，所述选择电路包括继电器或者半导体开关。 
所述处理器通过检测电流检测电路来计算绝缘电阻或漏电流，当所测的绝缘电阻或漏电流超过设定值时，所述处理器会把断开装置设定在断开状态。 
在本发明中选择电路也可以是继电器与其他元件的组合电路、或者是其他半导体组合电路。 
1.绝缘电阻检测: 在逆变器并网前, 断开装置处于断开状态,绝缘检测的流程如下： 
1.1 RDC+检测： DSP控制器”闭合RLY.DC-（RLY.DC+处于断开状态）， 此时DC+、DC-、RLY.DC-、RDC+构成一个电流回路（如图3虚线所示），其关系式为：I_RDC+ = VDC/RDC+; DSP 控制器检测到DC+,DC-的电压差VDC, 以及检测电流传感器的电流I_RDC+后，可以计算出DC+的绝缘电阻RDC+: RDC+ = VDC/I_RDC+;
1.2 RDC-检测：同样的方法，DSP控制器闭合RLY.DC+（RLY.DC-处于断开状态），DSP 控制器检测到DC+,DC-的电压差VDC, 以及检测电流传感器的电流I_RDC-后，可以计算出DC-的绝缘电阻RDC-: RDC- = VDC/I_RDC-;
当检测到的绝缘电阻正常时，DSP控制器将断开装置闭合，逆变器并网发电，此时绝缘电阻检测停止工作；而此时，电流传感器检测逆变器的漏电流，经过电流检测电路的处理后送给DSP控制器，DSP控制器实时计算***的漏电流，***漏电流或漏电流突变超过设定值时，DSP控制器断开断开装置。
本发明提出的技术方案，充分利用了绝缘电阻检测以及漏电流检测功能不会同时工作的条件，最大限度的共用电路，以降低***的复杂性及成本。本发明通过将绝缘电阻检测电路和漏电流检测电路巧妙的组合，最大限度的共用电路，大大的简化了电路，减少了元器件，因此降低了成本，同时增加了***的可靠性。 
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。 

Claims (6)

1.一种太阳能逆变器的安全检测装置，其特征在于：包括逆变电路、断开装置、电流传感器、选择电路、电流检测电路、处理器、逆变器的直流输入节点DC+、DC-，以及与直流输入节点DC+、DC-分别相连的对地的绝缘电阻，所述直流输入节点DC+、DC-与所述逆变电路相连，所述断开装置与所述逆变电路相连，所述电流传感器与所述断开装置相连，所述选择电路连接于所述直流输入节点DC+、DC-，所述处理器分别与所述选择电路、所述断开装置、所述电流检测电路相连，所述电流检测电路与所述电流传感器相连。
2.根据权利要求1所述的安全检测装置，其特征在于：所述选择电路包括继电器或者半导体开关。
3.根据权利要求1所述的安全检测装置，其特征在于：所述直流输入节点DC+、DC-为太阳能面板的正负极。
4.根据权利要求1所述的安全检测装置，其特征在于：所述直流输入节点DC+、DC-为太阳能逆变器中直流母线电压的正负极。
5.根据权利要求1至4任一项所述的安全检测装置，其特征在于：所述处理器为DSP控制器或单片机。
6.根据权利要求5所述的安全检测装置，其特征在于：所述处理器通过检测电流检测电路来计算绝缘电阻或漏电流，当所测的绝缘电阻或漏电流超过设定值时，所述处理器会把断开装置设定在断开状态。
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