CN117526242A - 一种光伏逆变器的过流保护装置及光伏逆变器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏逆变器的过流保护装置及光伏逆变器,涉及过流保护领域,通过电流采集模块采集光伏逆变器的采样电流,工作参数采集模块采集光伏逆变器的工作参数,工作参数包含母线电压和当前温度中的一种或两种,电流阈值设定模块根据该工作参数确定光伏逆变器的电流阈值,控制模块在检测到采样电流与电流阈值之间的差值大于预设差值时控制执行光伏逆变器的预设过流保护机制。由于工作参数与电流阈值之间为负相关,也即母线电压与当前温度均与电流阈值呈负相关,电流阈值能够根据实际工作参数进行动态调整,能够避免出现逆变器的实际电流超出逆变器满功率工作所需要的电流的情况,进而避免由于故障过流的原因导致光伏逆变器损坏的情况。
Description
技术领域
本发明涉及过流保护领域,特别是涉及一种光伏逆变器的过流保护装置及光伏逆变器。
背景技术
随着技术的发展,光伏逆变器的输入电压和功率越来越大,导致光伏逆变器容易因为故障过流等电流突变原因损坏,所以需要光伏逆变器进行过流保护。现有技术在对光伏逆变器进行过流保护时,通常是检测光伏逆变器的采样电流,判断光伏逆变器的采样电流是否超过预先设定的电流阈值,当判定采样电流超过电流阈值时则触发预设的过流保护机制,以避免光伏逆变器损坏。为了保证光伏逆变器能够满载工作,现有技术中的该电流阈值通常设置得较大,而由于该阈值固定不变,在实际应用中则可能会出现逆变器的电流大于其在当前电压环境下满载工作所需要的电流,若此时出现故障过流等情况使得采样电流瞬间升高,则光伏逆变器可能因为电流应力和电压应力过大而损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种光伏逆变器的过流保护装置及光伏逆变器,能够避免出现输入电压与采样电流均较大的情况,进而避免采样电流瞬间升高时光伏逆变器损坏的情况。
为解决上述技术问题,本申请提供了一种光伏逆变器的过流保护装置,包括:
电流采集模块,用于采集光伏逆变器的采样电流;
工作参数采集模块,用于采集所述光伏逆变器的工作参数,所述工作参数包括母线电压和当前温度中的一种或两种;
电流阈值设定模块,用于根据所述工作参数确定所述光伏逆变器的电流阈值,所述工作参数与所述电流阈值为负相关;
控制模块,用于在检测到所述采样电流与所述电流阈值之间的差值大于预设差值时执行所述光伏逆变器的预设过流保护机制。
优选的,当所述工作参数包括所述母线电压时,所述工作参数采集模块模块包括:
第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第一差分放大器;
所述第一差分放大器的正相输入端分别与所述第一电阻的一端以及所述第二电阻的一端连接,所述第一差分放大器的反相输入端分别与所述第三电阻的一端以及所述第四电阻的一端连接,所述第一差分放大器的输出端分别与所述第四电阻的另一端以及所述电流阈值设定模块的输入端连接;
所述第一电阻的另一端与所述光伏逆变器的直流母线电容的一端连接;
所述第二电阻的另一端接地;
所述第三电阻的另一端与所述光伏逆变器的直流母线电容的另一端连接。
优选的,所述电流阈值设定模块包括:
第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻和第二差分放大器;
所述第二差分放大器的反相输入端分别与所述第五电阻的一端以及所述第六电阻的一端连接,所述第二差分放大器的正相输入端分别与所述第七电阻的一端以及所述第八电阻的一端连接,所述第二差分放大器的输出端分别与所述第六电阻的另一端以及所述第九电阻的一端连接;
所述第五电阻的另一端与所述工作参数采集模块的输出端连接;
所述第七电阻的另一端与第一电源连接;
所述第八电阻的另一端分别与地以及所述第一电源连接;
所述第九电阻的另一端分别与所述第十电阻的一端、第十一电阻的一端以及所述控制模块的输入端连接;
所述第十电阻的另一端分别与地以及第二电源连接;
所述第十一电阻的另一端与所述第二电源连接。
优选的,所述电流阈值设定模块还包括:
开关模块,所述开关模块的一端与所述第九电阻的一端连接,所述开关模块的另一端分别与所述第十电阻的一端、第十一电阻的一端以及所述控制模块的输入端连接,所述开关模块用于在所述第二差分放大器的输出电压大于预设电压时断开,在所述第二差分放大器的输出电压不大于所述预设电压时闭合。
优选的,所述开关模块为二极管;
所述二极管的阴极与所述第九电阻的一端连接,所述开关模块的阳极分别与所述第十电阻的一端、第十一电阻的一端以及所述控制模块的输入端连接。
优选的,所述电流阈值设定模块还包括:
稳压模块,所述稳压模块与所述第十电阻并联。
优选的,所述稳压模块为电容。
优选的,当所述工作参数包括所述当前温度时,所述工作参数采集模块为NTC。
优选的,所述控制模块包括:
第三差分放大器和处理器;
所述第三差分放大器的正相输入端与所述电流采集模块的输出端连接,所述第三差分放大器的反相输入端与所述电流阈值设定模块的输出端连接,所述第三差分放大器的输出端与所述处理器的输入端连接;
所述处理器用于在检测到所述第三差分放大器的输出电流大于所述预设差值时执行所述光伏逆变器的所述预设过流保护机制。
本申请还提供一种光伏逆变器,包括光伏逆变器本体,还包括如上述的光伏逆变器的过流保护装置;
所述光伏逆变器本体与所述光伏逆变器的过流保护装置连接。
本发明提供了一种光伏逆变器的过流保护装置及光伏逆变器,涉及过流保护领域,通过电流采集模块采集光伏逆变器的采样电流,工作参数采集模块采集光伏逆变器的工作参数,工作参数包含母线电压和当前温度中的一种或两种,电流阈值设定模块根据该工作参数确定光伏逆变器的电流阈值,控制模块在检测到采样电流与电流阈值之间的差值大于预设差值时控制执行光伏逆变器的预设过流保护机制。由于工作参数与电流阈值之间为负相关,也即母线电压与当前温度均与电流阈值呈负相关,电流阈值能够根据实际的母线电压与当前温度进行动态地调整,能够避免出现逆变器的实际电流超出逆变器满功率工作所需要的电流的情况,进而避免由于故障过流的原因导致光伏逆变器损坏的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,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为本申请提供的一种光伏逆变器的过流保护装置的结构示意图;
图2为现有技术的一种光伏逆变器的过流保护方法的流程图;
图3为现有技术的一种光伏逆变器的过流保护装置的结构示意图;
图4为本申请提供的一种光伏逆变器的过流保护方法的流程图;
图5为本申请提供的另一种光伏逆变器的过流保护装置的结构示意图;
图6为本申请提供的一种工作参数采集模块的结构示意图;
图7为本申请提供的一种电流阈值设定模块的结构示意图;
图8为本申请提供的一种直流母线电压与电流阈值的对应关系的示意图;
图9为本申请提供的一种温度与电流阈值的对应关系的示意图;
图10为本申请提供的一种光伏逆变器的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种光伏逆变器的过流保护装置及光伏逆变器,能够避免出现输入电压与采样电流均较大的情况,进而避免采样电流瞬间升高时光伏逆变器损坏的情况。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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。
请参照图1,图1为本申请提供的一种光伏逆变器的过流保护装置的结构示意图,包括:
电流采集模块1,用于采集光伏逆变器5的采样电流;
工作参数采集模块2,用于采集光伏逆变器5的工作参数,工作参数包括母线电压和当前温度中的一种或两种;
电流阈值设定模块3,用于根据工作参数确定光伏逆变器5的电流阈值,工作参数与电流阈值为负相关;
控制模块4,用于在检测到采样电流与电流阈值之间的差值大于预设差值时执行光伏逆变器5的预设过流保护机制。
随着光伏发电发展,光伏逆变器5输入电压越来越高,功率越来越大,同时为了追求成本和效率最大化,光伏逆变器5中的功率半导体MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor,金氧半场效晶体管)或IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor,绝缘栅双极型晶体管)的电压和电流使用安全余量越来越小,当采样电流发生突变时,如电网低压穿越或电网电压短期断电等情况时,采样电流可能会迅速升高,当采样电流过高时则会损坏功率半导体,从而损坏光伏逆变器5,所以需要对光伏逆变器5进行过流保护。请参照图2和图3,图2为现有技术的一种光伏逆变器的过流保护方法的流程图,图3为现有技术的一种光伏逆变器的过流保护装置的结构示意图,现有技术通过比较采样电流与预先设定的电流阈值来判断是否执行过流保护机制,但是现有技术中的电流阀值是固定不变的,现有技术为了保证光伏逆变器5能够在正常情况下满载工作,会将电流阀值设定得较大,虽然能够在一定程度上保护光伏逆变器5,但是当输入电压和采样电流较大时,若此时发生电流突变,则可能会导致光伏逆变器5损坏,例如,当光伏逆变器5的满载工作功率为1000W时,若输入电压为100V,需要10A电流就能够使光伏逆变器5满载工作;而当输入电压为500V时,可见只需要2A电流就能够使光伏逆变器5满载工作,但是现有技术为了使光伏逆变器5能够在任何情况下均满载工作,其可能会将电流阈值设定为20A,所以在实际应用中,可能会出现输入电压为500V时采样电流也为10A甚至15A的情况,若此时发生电流突变,则光伏逆变器5可能会因为受到电压应力和电流应力过大的原因而损坏。
为了解决上述技术问题,本申请除了通过比较采样电流与预先设定的电流阈值来判断是否执行过流保护机制外,还对具体的电流阈值进行设定,请参照图4和图5,图4为本申请提供的一种光伏逆变器的过流保护方法的流程图,图5为本申请提供的另一种光伏逆变器的过流保护装置的结构示意图,通过工作参数采集模块2和电流阈值设定模块3来对电流阈值进行设定,具体的,考虑到光伏逆变器5可能会因为受到电压应力和电流应力过大的原因而损坏,而电压应力指的是光伏逆变器5工作时的实际电压与光伏逆变器5的额定电压之间的比值,比值越大,实际电压越高,说明光伏逆变器5的电压应力越高,需要降低光伏逆变器5的电流应力以避免光伏逆变器5损坏;此外,光伏逆变器5的温度会随着光伏逆变器5实际电流的升高而升高,光伏逆变器5的实际温度越高,说明光伏逆变器5此时的电流应力越高,也需要降低光伏逆变器5的电流应力来避免光伏逆变器5损坏。基于此,通过获取光伏逆变器5的直流母线电压以表示此时光伏逆变器5受到的电压应力,电流阈值设定模块3根据直流母线电压来对电流阈值进行设定,当直流母线电压较大时,需要将电流阈值设定得较小以保护光伏逆变器5,而当直流母线电压较小时,则可以将电流阈值设定得较大以保证光伏逆变器5能够满载工作,例如,当光伏逆变器5的满载工作功率为1000W时,若输入电压为100V,需要10A电流就能够使光伏逆变器5满载工作,此时可以将电流阈值设定为12A左右;而当输入电压为500V时,可见只需要2A电流就能够使光伏逆变器5满载工作,此时则可以将电流阈值设定为4A左右,可见,通过在不同的电压环境下设定不同的电流阈值,实现了对电流阈值的动态调整。此外,对于实际应用中的具体的电压数据、功率数据以及电流数据,则可以根据实际需要进行设定和调整,本申请对光伏逆变器5满载工作所需要的工作功率、电压以及电流的具体数值不做限定。
由于光伏逆变器5的温度与光伏逆变器5本身的发热量有关,当光伏逆变器5的采样电流越大时,光伏逆变器5中的电阻发热导致光伏逆变器5整体的发热量变高,所以光伏逆变器5的工作温度则会随着采样电流的升高而升高,可见,当光伏逆变器5本身的温度较高时,说明此时光伏逆变器5的采样电流较高,若此时出现电流突变的情况,则容易导致光伏逆变器5损坏。基于此,可以通过光伏逆变器5的温度以及直流母线电压共同确定光伏逆变器5的电流阈值,由于温度越高说明采样电流越高,则可以设定温度与电流阈值之间为负相关,请参照图9,图9为本申请提供的一种温度与电流阈值的对应关系的示意图,当温度小于一定阈值时,则Uc也即电流阈值为固定值,当温度大于该阈值时,Uc也即电流阈值随着温度升高而降低,其降低的幅度与预先设定的温度与电流阈值之间的对应关系相关,温度越高则电流阈值越低。为了更准确的动态设定电流阈值,请参照图5,图5为本申请提供的另一种光伏逆变器的过流保护装置的结构示意图,由于直流母线电压与电流阈值之间为负相关,温度与电流之间也会负相关,通过引入母线电压和温度采样的方式,可以有效降低高压和高温时的电流阈值,具体的,根据母线电压对电流阈值进行设定可以有效降低光伏逆变器5的电压应力损坏风险,根据当前温度对电流阈值进行设定可以有效降低光伏逆变器5的电流应力损坏风险,能够更准确地动态设定电流阈值。
此外,考虑到光伏逆变器5直流侧以及交流侧均可能会出现故障过流的情况,在实际应用中,可以根据温度以及母线电压分别对光伏逆变器5的交流侧的电流阈值以及直流侧的电流阈值进行设定,能够避免直流输入高压或母线高压且发生故障过流的情况,以更好地保护光伏逆变器5。
综上,通过电流采集模块1采集光伏逆变器5的采样电流,工作参数采集模块2采集光伏逆变器5的工作参数,工作参数包含母线电压和当前温度中的一种或两种,电流阈值设定模块3根据该工作参数确定光伏逆变器5的电流阈值,控制模块4在检测到采样电流与电流阈值之间的差值大于预设差值时控制执行光伏逆变器5的预设过流保护机制。由于工作参数与电流阈值之间为负相关,也即母线电压与当前温度均与电流阈值为负相关,电流阈值能够根据实际的母线电压与当前温度进行动态地调整,也即电流阈值能够根据母线电压以及温度自动地进行动态调整,能够避免出现逆变器的实际电流超出逆变器满功率工作所需要的电流的情况,进而避免由于故障过流的原因导致光伏逆变器损坏的情况。
在上述实施例的基础上:
作为一种优选的实施例,当工作参数包括母线电压时,工作参数采集模块2包括:
第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第一差分放大器;
第一差分放大器的正相输入端分别与第一电阻R1的一端以及第二电阻R2的一端连接,第一差分放大器的反相输入端分别与第三电阻R3的一端以及第四电阻R4的一端连接,第一差分放大器的输出端分别与第四电阻R4的另一端以及电流阈值设定模块3的输入端连接;
第一电阻R1的另一端与光伏逆变器5的直流母线电容的一端连接;
第二电阻R2的另一端接地;
第三电阻R3的另一端与光伏逆变器5的直流母线电容的另一端连接。
为了准确地确定母线电压,本申请中,通过差分放大器来采集母线电压,请参照图6,图6为本申请提供的一种工作参数采集模块的结构示意图,具体的,在选择实际使用的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4时,可以根据母线电压在正常情况下的电压值以及实际需要的放大倍数来选择,例如,若实际需要放大的倍数为10倍,则在本申请中可以使用第一电阻R1的电阻值为100Ω,第二电阻R2的电阻值为1kΩ,第三电阻R3的电阻值为1kΩ,第四电阻R4的电阻值为100Ω,则第一差分放大器的放大倍数为10倍,能够将获取到的母线电压放大10倍,以便电流阈值设定模块3能够准确地得知母线电压的具体电压值,此外,第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的电阻值可以根据实际工作情况进行改变,本申请对实际使用的各个电阻不作限定。
作为一种优选的实施例,电流阈值设定模块3包括:
第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11和第二差分放大器;
第二差分放大器的反相输入端分别与第五电阻R5的一端以及第六电阻R6的一端连接,第二差分放大器的正相输入端分别与第七电阻R7的一端以及第八电阻R8的一端连接,第二差分放大器的输出端分别与第六电阻R6的另一端以及第九电阻R9的一端连接;
第五电阻R5的另一端与工作参数采集模块2的输出端连接;
第七电阻R7的另一端与第一电源连接;
第八电阻R8的另一端分别与地以及第一电源连接;
第九电阻R9的另一端分别与第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的一端以及控制模块4的输入端连接;
第十电阻R10的另一端分别与地以及第二电源连接;
第十一电阻R11的另一端与第二电源连接。
为了快速设定电流阈值,本申请中,通过软件设定电流阈值的方式,需要将采集得到的母线电压转换成数字信号以便软件进行读取,还需要软件使用母线电压和预先设定好的计算关系式来计算出该母线电压对应的电流阈值,最后再将电流阈值发送给控制模块4进行使用,可见,通过软件设定电流阈值的方式需要多个步骤,完成设定电流阈值所需要的时间较长,在实际应用中,软件设定电流阈值的方式通常需要几十微秒,当采样电流产生电流突变时,光伏逆变器5需要承受较久的过大电流,可能会在软件设定电流阈值完成之前就发生损坏。基于此,需要通过硬件的方式设定电流阈值,请参照图6和图7,图6为本申请提供的一种工作参数采集模块的结构示意图,图7为本申请提供的一种电流阈值设定模块的结构示意图,具体的,工作参数采集模块2采集到的母线电压Ubus输入到第二差分放大器中,对于第二差分放大器的输出电压Ub,则有以下公式:
对于电流阈值设定模块3的输出电压Uc,有以下公式:
可见,Uc和Ub之间成正相关,而Ubus与Ub之间成负相关,所以Uc与Ubus之间也为负相关;Uc相当于具体的电流阈值对应的电压值,也即电流阈值和母线电压之间为负相关,当母线电压越大时,Uc越小,所以电流阈值也越小,从而实现避免输入电压与采样电流同时过大的情况。基于此,通过硬件设定电流阈值的方式,不需要进行数字转换和计算等步骤,提高了设定电流阈值的速度,以便及时对光伏逆变器5进行保护。
此外,对于各个电阻的具体阻值,可以预先根据光伏逆变器5的工作情况进行设定,例如,当基准电压为3.3V时,可以先让直流母线电压等于某个数值,使检测到的电压Ub等于3.3V,在此基础上对这些电阻的阻值进行设定,以保证直流母线电压与电流阈值之间的对应关系符合光伏逆变器5的实际情况。
作为一种优选的实施例,电流阈值设定模块3还包括:
开关模块,开关模块的一端与第九电阻R9的一端连接,开关模块的另一端分别与第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的一端以及控制模块4的输入端连接,开关模块用于在第二差分放大器的输出电压大于预设电压时断开,在第二差分放大器的输出电压不大于预设电压时闭合。
为了更好地保护光伏逆变器5,本申请中,考虑到电流阈值和母线电压之间为负相关,母线电压越小时电流阈值越大,而当电流阈值过大时,光伏逆变器5可能会工作在采样电流过大的电流环境中,若此时采样电流发生突变,则可能会导致光伏逆变器5损坏,可见,若电流阈值设定得过高,则不能很好地保护光伏逆变器5。基于此,通过开关模块来控制电流阈值是否与母线电压相关,当开关模块闭合时,第二差分放大器的输出电压Ub能够通过开关模块;使得电流阈值与母线电压相关,当开关模块断开时,第二差分放大器的输出电压Ub不能够通过开关模块,此时电流阈值对应的电压值Uc有以下关系式:
可见,此时电流阈值仅与第十电阻R10和第十一电阻R11的电阻值相关,与母线电压无关;进一步的,可以预先根据光伏逆变器5在正常情况下工作的采样电流以及母线电压对预设电压进行设定,例如,可以将预设电压设定为3.3V,当Ub大于3.3V时开关模块断开,电流阈值为固定值,以避免出现采样电流过大的情况;当Ub小于3.3V时开关模块闭合,电流阈值与母线电压相关,请参照图8,图8为本申请提供的一种直流母线电压与电流阈值的对应关系的示意图,当Ubus小于一定电压值时,则Uc也即电流阈值为固定值,当Ubus大于一定电压值时,Uc也即电流阈值随着Ubus升高而降低,其降低的幅度与电阻值相关。基于此,当母线电压较小时电流阈值为固定值,当母线电压较大时电流阈值与母线电压呈负相关,能够更好地保护光伏逆变器5。
作为一种优选的实施例,开关模块为二极管;
二极管的阴极与第九电阻R9的一端连接,开关模块的阳极分别与第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的一端以及控制模块4的输入端连接。
二极管的开关特性较好,反向恢复时间短,开关损耗较小,将二极管作为开关模块时,不仅能够准确且快速地根据Ub的具体电压值来控制自身是否导通,还能够避免第二电源处的电压等其他电压或电流进入到电路中,避免电流阈值设定模块3由于外界电流或外界电压而损坏的情况,可见,将二极管作为开关模块,能够较好地实现开关模块的功能。
作为一种优选的实施例,电流阈值设定模块3还包括:
稳压模块,稳压模块与第十电阻R10并联。
为了保证第二电源的输出电压的稳定性,本申请中,设置了稳压模块与第十电阻R10并联,稳压模块能够消除第二电源的输出电压中的电压干扰,增强第二电源的输出电压的稳定性,使得第二电源实际输出的电压值能够接近理想情况下的输出电压值,进而能够基于稳定的第二电源的输出电压来确定出准确的电流阈值。基于此,通过设定稳压模块,能够保证第二电源的输出电压的稳定性。
作为一种优选的实施例,稳压模块为电容。
由于电容是一种储能元件,当第二电源开始输出电压时,电容会开始充电直到电容电压等于第二电源的输出电压,在后续的工作过程中,若第二电源的输出电压发生了电压波动,电容则会根据其波动进行相对应的充放电动作,以保证第二电源的输出电压的稳定性,例如,当第二电源的输出电压小于电容电压时,电容放电以增大输出电压的电压值;当第二电压的输出电压大于电容电压时,电容充电以减小输出电压的电压值,从而保证第二电源的输出电压能够稳定和平滑地输出。基于此,将电容作为稳压模块,能够较好地实现稳压模块的功能。
作为一种优选的实施例,控制模块4包括:
第三差分放大器和处理器;
第三差分放大器的正相输入端与电流采集模块1的输出端连接,第三差分放大器的反相输入端与电流阈值设定模块3的输出端连接,第三差分放大器的输出端与处理器的输入端连接;
处理器用于在检测到第三差分放大器的输出电流大于预设差值时执行光伏逆变器5的预设过流保护机制。
为了更好地保护光伏逆变器5,本申请中,控制模块4的功能由处理器实现,通过第三差分放大器放大光伏逆变器5的采样电流与电流阈值之间的差值,将该电流差值作为处理器判断采样电流是否过大的因素,当处理器判断该电流差值大于预设差值时,也即判断第三差分放大器的输出电流大于预设差值时,说明此时光伏逆变器5的采样电流过大,此时则执行光伏逆变器5的预设过流保护机制,该预设过流保护机制为降低光伏逆变器5的最大功率,通过降低其功率以限制光伏逆变器5的最大采样电流,从而避免在电流过大的时候出现电流突变的情况,能够更好地保护光伏逆变器5。此外,处理器可以是CPLD(ComplexProgrammable Logic Device,复杂可编程逻辑器件),也可以是DSP(Digital SignalProcessing,数字信号处理)***等其他能够实现处理器功能的元件,本申请对处理器的类型不做限定。
作为一种优选的实施例,还包括:
温度采集模块,用于采集光伏逆变器5的当前温度;
电流阈值设定模块3具体用于根据直流母线电压和当前温度确定光伏逆变器5的电流阈值,直流母线电压与电流阈值为负相关,当前温度与电流阈值为负相关。
作为一种优选的实施例,当工作参数包括当前温度时,工作参数采集模块2为NTC。
NTC(Negative Temperature Coefficient,负温度系数热敏电阻)的阻值会随着光伏逆变器5的温度的升高而降低,可以其阻值与光伏逆变器5的温度之间存在线性相关的关系,通过采集NTC的阻值能够表现出光伏逆变器5的温度。此外,工作参数采集模块2也可以是其他能够实现温度采集功能的模块,本申请对此不做限定。
请参照图10,图10为本申请提供的一种光伏逆变器的结构示意图,包括光伏逆变器本体61,还包括如上述的光伏逆变器的过流保护装置62;
光伏逆变器本体61与光伏逆变器的过流保护装置62连接。
对于本申请提供的一种光伏逆变器的详细介绍,请参照上述光伏逆变器的过流保护装置的实施例,本申请在此不再赘述。
本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。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
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。
Claims (10)
1.一种光伏逆变器的过流保护装置,其特征在于,包括:
电流采集模块,用于采集光伏逆变器的采样电流;
工作参数采集模块,用于采集所述光伏逆变器的工作参数,所述工作参数包括母线电压和当前温度中的一种或两种;
电流阈值设定模块,用于根据所述工作参数确定所述光伏逆变器的电流阈值,所述工作参数与所述电流阈值为负相关;
控制模块,用于在检测到所述采样电流与所述电流阈值之间的差值大于预设差值时执行所述光伏逆变器的预设过流保护机制。
2.如权利要求1所述的光伏逆变器的过流保护装置,其特征在于,当所述工作参数包括所述母线电压时,所述工作参数采集模块模块包括:
第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第一差分放大器;
所述第一差分放大器的正相输入端分别与所述第一电阻的一端以及所述第二电阻的一端连接,所述第一差分放大器的反相输入端分别与所述第三电阻的一端以及所述第四电阻的一端连接,所述第一差分放大器的输出端分别与所述第四电阻的另一端以及所述电流阈值设定模块的输入端连接;
所述第一电阻的另一端与所述光伏逆变器的直流母线电容的一端连接;
所述第二电阻的另一端接地;
所述第三电阻的另一端与所述光伏逆变器的直流母线电容的另一端连接。
3.如权利要求1所述的光伏逆变器的过流保护装置,其特征在于,所述电流阈值设定模块包括:
第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻和第二差分放大器;
所述第二差分放大器的反相输入端分别与所述第五电阻的一端以及所述第六电阻的一端连接,所述第二差分放大器的正相输入端分别与所述第七电阻的一端以及所述第八电阻的一端连接,所述第二差分放大器的输出端分别与所述第六电阻的另一端以及所述第九电阻的一端连接;
所述第五电阻的另一端与所述工作参数采集模块的输出端连接;
所述第七电阻的另一端与第一电源连接;
所述第八电阻的另一端分别与地以及所述第一电源连接;
所述第九电阻的另一端分别与所述第十电阻的一端、第十一电阻的一端以及所述控制模块的输入端连接;
所述第十电阻的另一端分别与地以及第二电源连接;
所述第十一电阻的另一端与所述第二电源连接。
4.如权利要求3所述的光伏逆变器的过流保护装置,其特征在于,所述电流阈值设定模块还包括:
开关模块,所述开关模块的一端与所述第九电阻的一端连接,所述开关模块的另一端分别与所述第十电阻的一端、第十一电阻的一端以及所述控制模块的输入端连接,所述开关模块用于在所述第二差分放大器的输出电压大于预设电压时断开,在所述第二差分放大器的输出电压不大于所述预设电压时闭合。
5.如权利要求4所述的光伏逆变器的过流保护装置,其特征在于,所述开关模块为二极管;
所述二极管的阴极与所述第九电阻的一端连接,所述开关模块的阳极分别与所述第十电阻的一端、第十一电阻的一端以及所述控制模块的输入端连接。
6.如权利要求3所述的光伏逆变器的过流保护装置,其特征在于,所述电流阈值设定模块还包括:
稳压模块,所述稳压模块与所述第十电阻并联。
7.如权利要求6所述的光伏逆变器的过流保护装置,其特征在于,所述稳压模块为电容。
8.如权利要求1所述的光伏逆变器的过流保护装置,其特征在于,当所述工作参数包括所述当前温度时,所述工作参数采集模块为NTC。
9.如权利要求1至8任一项所述的光伏逆变器的过流保护装置,其特征在于,所述控制模块包括:
第三差分放大器和处理器;
所述第三差分放大器的正相输入端与所述电流采集模块的输出端连接,所述第三差分放大器的反相输入端与所述电流阈值设定模块的输出端连接,所述第三差分放大器的输出端与所述处理器的输入端连接;
所述处理器用于在检测到所述第三差分放大器的输出电流大于所述预设差值时执行所述光伏逆变器的所述预设过流保护机制。
10.一种光伏逆变器,其特征在于,包括光伏逆变器本体,还包括如权利要求1至9任一项所述的光伏逆变器的过流保护装置;
所述光伏逆变器本体与所述光伏逆变器的过流保护装置连接。
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---|---|---|---|
CN202210912171.6A CN117526242A (zh) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | 一种光伏逆变器的过流保护装置及光伏逆变器 |
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CN202210912171.6A CN117526242A (zh) | 2022-07-29 | 2022-07-29 | 一种光伏逆变器的过流保护装置及光伏逆变器 |
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- 2022-07-29 CN CN202210912171.6A patent/CN117526242A/zh active Pending
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