本實(shí)用新型設(shè)計光伏匯流箱領(lǐng)域，具體涉及一種脫扣電路及應(yīng)用其的光伏匯流箱。

背景技術(shù)：

對于光伏發(fā)電系統(tǒng)，特別是分布式的光伏應(yīng)用系統(tǒng)，光伏組串輸入經(jīng)一匯流箱匯流后進(jìn)入后級逆變器將光伏直流電轉(zhuǎn)化成交流電并入電網(wǎng)或給負(fù)載供電。隨著光伏發(fā)電應(yīng)用的快速增長，應(yīng)用規(guī)模和范圍不斷地擴(kuò)大，匯流箱的應(yīng)用也越來越普遍，其伴隨的電氣火災(zāi)隱患不容忽視。市場上現(xiàn)有的匯流箱的安全保護(hù)主要依靠熔斷器、斷路器和防雷裝置。光伏系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中，熔斷器和斷路器主要是針對光伏輸入端的故障具有一定的保護(hù)功能，但是，當(dāng)匯流箱后級的電路發(fā)生火災(zāi)或者其他重大事故情況下，現(xiàn)有的匯流箱無法根據(jù)故障情況作出保護(hù)動作。當(dāng)匯流箱后級的電路發(fā)生火災(zāi)或者其他重大事故情況下，現(xiàn)有的做法是人為切斷匯流箱電路，避免前級光伏組串被禍及。故障條件下人員操作甚至接近電氣設(shè)備，都可能對人身安全構(gòu)成極大的威脅。基于這種情況，本實(shí)用新型公開一種用于光伏匯流箱的脫扣驅(qū)動電路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種脫扣電路及應(yīng)用其的光伏匯流箱，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)匯流箱或匯流箱后級電路出現(xiàn)故障時，可遠(yuǎn)程控制斷路器脫扣，避免光伏極板和其他設(shè)備被禍及，對光伏發(fā)電系統(tǒng)增加一個保護(hù)措施，提高整個系統(tǒng)安全性；同時，故障時無需工作人員接近設(shè)置操作現(xiàn)場設(shè)備，保護(hù)人身安全，最大限度的降低故障損失。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種脫扣電路，包括驅(qū)動電路、第一電源變換器及第二電源變換器；所述驅(qū)動電路的第一供電端、第二供電端及接地端分別與所述第一電源變換器的電源輸出端、第二電源變換器的電源輸出端及第一電源變換器的接地端連接，所述驅(qū)動電路的輸出端經(jīng)斷路器的分勵線圈與第二電源變換器的接地端連接；所述驅(qū)動電路的控制端連接一MCU，所述MCU通過控制驅(qū)動電路進(jìn)而控制斷路器的閉合/斷開。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述驅(qū)動電路包括繼電器RLY1、二極管D1、三極管Q1、電阻R1、R2、R3、R4、電容C1、C2、隔離光耦I(lǐng)C1；所述電阻R1的一端與隔離光耦I(lǐng)C1的發(fā)光器陽極連接并連接至所述MCU，電阻R1的另一端與隔離光耦I(lǐng)C1的發(fā)光器陰極相連接至信號接地端，所述隔離光耦I(lǐng)C1的受光器集電極與第一電源變換器的電源輸出端、二極管D1的陰極、繼電器RLY1的線圈的一端連接，隔離光耦I(lǐng)C1的受光器發(fā)射極經(jīng)電阻R2分別與電阻R3的一端、電阻R4的一端連接，電阻R3的另一端分別連接電容C1的一端、三極管Q1的基極，電阻R4的另一端分別與電容C1的另一端、三極管Q1的發(fā)射極、第一電源變換器的接地端連接，繼電器RLY1的線圈的另一端與二極管D1的陽極、三極管Q1的集電極連接，繼電器RLY1的常開開關(guān)的一端與第二電源變換器的電源輸出端、電容C2的一端連接，繼電器RLY1的常開開關(guān)的另一端與電容C2的另一端連接，并經(jīng)斷路器的分勵線圈連接至所述第二電源變換器的接地端。

本實(shí)用新型還提供了一種應(yīng)用上述所述脫扣電路的光伏匯流箱，所述光伏匯流箱還包括正極熔斷器組、負(fù)極熔斷器組、電流采樣模塊；所述正極熔斷器組經(jīng)正極匯流銅排與所述脫扣電路的第一輸入端、斷路器的第一輸入端連接，所述負(fù)極熔斷器組經(jīng)電流采樣模塊、負(fù)極匯流銅排與所述脫扣電路的第二輸入端、斷路器的第二輸入端連接；所述脫扣電路的第一輸入端即所述第一電源變換器的第一輸入端、第二電源變換器的第一輸入端，脫扣電路的第二輸入端即所述第一電源變換器的第二輸入端、第二電源變換器的第二輸入端。

本實(shí)用新型還提供了另一種應(yīng)用上述所述脫扣電路的光伏匯流箱，所述光伏匯流箱還包括防反二極管模塊、正極熔斷器組、負(fù)極熔斷器組、電流采樣模塊；所述正極熔斷器組經(jīng)防反二極管模塊、正極匯流銅排與所述第一電源變換器的第一輸入端、第二電源變換器的第一輸入端、斷路器的第一輸入端連接，所述負(fù)極熔斷器組經(jīng)電流采樣模塊、負(fù)極匯流銅排與所述第一電源變換器的第二輸入端、第二電源變換器的第二輸入端、斷路器的第二輸入端連接；所述脫扣電路的第一輸入端即所述第一電源變換器的第一輸入端、第二電源變換器的第一輸入端，脫扣電路的第二輸入端即所述第一電源變換器的第二輸入端、第二電源變換器的第二輸入端。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，還包括一防雷裝置，所述防雷裝置的兩輸入端分別與正極匯流銅排、負(fù)極匯流銅排連接。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

1、本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了當(dāng)匯流箱或匯流箱后級電路出現(xiàn)故障時，可遠(yuǎn)程控制斷路器脫扣，避免光伏極板和其他設(shè)備被禍及，對光伏發(fā)電系統(tǒng)增加一個保護(hù)措施，提高整個系統(tǒng)安全性；

2、現(xiàn)場故障時無需工作人員接近設(shè)置操作現(xiàn)場設(shè)備，保護(hù)人身安全，最大限度的降低故障損失；

3、驅(qū)動電路中和控制MCU之間采用光耦隔離，有效的避免遠(yuǎn)程的MCU被影響。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型脫扣電路原理框圖。

圖2是本實(shí)用新型驅(qū)動電路原理圖。

圖3是本實(shí)用新型應(yīng)用脫扣電路的光伏匯流箱原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行具體說明。

本實(shí)用新型的一種脫扣電路，包括驅(qū)動電路、第一電源變換器及第二電源變換器；所述驅(qū)動電路的第一供電端、第二供電端及接地端GND1分別與所述第一電源變換器的電源輸出端、第二電源變換器的電源輸出端及第一電源變換器的接地端GND1連接，所述驅(qū)動電路的輸出端經(jīng)斷路器的分勵線圈與第二電源變換器的接地端GND2連接；所述驅(qū)動電路的控制端連接一MCU，所述MCU通過控制驅(qū)動電路進(jìn)而控制斷路器的閉合/斷開。

在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述驅(qū)動電路包括繼電器RLY1、二極管D1、三極管Q1、電阻R1、R2、R3、R4、電容C1、C2、隔離光耦I(lǐng)C1；所述MCU的輸出端與電阻R1的一端、隔離光耦I(lǐng)C1的發(fā)光器陽極連接，電阻R1的另一端與隔離光耦I(lǐng)C1的發(fā)光器陰極相連接至信號接地端GND，所述的信號接地端與第一電源變換器的接地端GND1、第二電源變換器的接地端GND2均隔離。所述隔離光耦I(lǐng)C1的受光器集電極與第一電源變換器的電源輸出端、二極管D1的陰極、繼電器RLY1的線圈的一端連接，隔離光耦I(lǐng)C1的受光器發(fā)射極經(jīng)電阻R2分別與電阻R3的一端、電阻R4的一端連接，電阻R3的另一端分別連接電容C1的一端、三極管Q1的基極，電阻R4的另一端分別與電容C1的另一端、三極管Q1的發(fā)射極、第一電源變換器的接地端GND1連接，繼電器RLY1的線圈的另一端與二極管D1的陽極、三極管Q1的集電極連接，繼電器RLY1的常開開關(guān)的一端（即繼電器RLY1常開觸點(diǎn)）與第二電源變換器的電源輸出端、電容C2的一端連接，繼電器RLY1的常開開關(guān)的另一端（即繼電器RLY1公共端）與電容C2的另一端連接，并經(jīng)斷路器的分勵線圈連接至所述第二電源變換器的接地端GND2。本實(shí)施例中，根據(jù)繼電器的供電電壓要求，所述第一電源變換器的電源輸出端VCC1與第一電源變換器接地端GND1之間電壓為+24V，根據(jù)斷路器分勵線圈的供電電壓要求，所述第二電源變換器的電源輸出端VCC2與第二電源變換器接地端GND2之間的電壓為+24V。其中，所述第一電源變換器輸出的+24V與所述第二電源變換器輸出的+24V，非同一電源電壓，二者相互隔離。

如圖3所示，本實(shí)用新型還提供了一種應(yīng)用上述所述脫扣電路的光伏匯流箱，還包括正極熔斷器組、負(fù)極熔斷器組、顯示監(jiān)控模塊、電流采樣模塊；所述正極熔斷器組經(jīng)正極匯流銅排與所述脫扣電路的第一輸入端、斷路器的第一輸入端連接，所述負(fù)極熔斷器組經(jīng)電流采樣模塊、負(fù)極匯流銅排與所述脫扣電路的第二輸入端、斷路器的第二輸入端連接；所述第一電源變換器的第一輸入端與第二電源變換器的第一輸入端相連作為所述脫扣電路的第一輸入端，所述第一電源變換器的第二輸入端與第二電源變換器的第二輸入端相連作為脫扣電路的第二輸入端。還包括一防雷裝置，該防雷裝置的兩輸入端分別與正極匯流銅排、負(fù)極匯流銅排連接。

本實(shí)用新型還提供了另一種應(yīng)用上述所述脫扣電路的光伏匯流箱，還包括防反二極管模塊、正極熔斷器組、負(fù)極熔斷器組、顯示監(jiān)控模塊、電流采樣模塊；所述正極熔斷器組經(jīng)防反二極管模塊、正極匯流銅排與所述第一電源變換器的第一輸入端、第二電源變換器的第一輸入端、斷路器的第一輸入端連接，所述負(fù)極熔斷器組經(jīng)電流采樣模塊、負(fù)極匯流銅排與所述第一電源變換器的第二輸入端、第二電源變換器的第二輸入端、斷路器的第二輸入端連接；所述顯示監(jiān)控模塊由所述第一電源變換器供電；所述第一電源變換器的第一輸入端與第二電源變換器的第一輸入端相連作為所述脫扣電路的第一輸入端，所述第一電源變換器的第二輸入端與第二電源變換器的第二輸入端相連作為脫扣電路的第二輸入端。還包括一防雷裝置，該防雷裝置的兩輸入端分別與正極匯流銅排、負(fù)極匯流銅排連接。

以下具體講述本實(shí)用新型的的工作原理。

如圖1所示，一種脫扣電路，包括第一電源變換器、第二電源變換器，所述第一電源變換器從光伏匯流箱正負(fù)極匯流排取電，輸出+24V電壓、所述第二電源變換器從光伏匯流箱正負(fù)極匯流排取電，輸出+24V電壓，脫扣電路還包括驅(qū)動電路，驅(qū)動電路包括繼電器RLY1，二極管D1，三極管Q1，電阻R1，R2、R3、R4，電容C1，C2，還包括隔離光耦I(lǐng)C1連接關(guān)系如下圖2所示。

ST為控制器MCU發(fā)出的控制信號。當(dāng)ST為高電平時，隔離光耦I(lǐng)C1導(dǎo)通，此時VCC1經(jīng)R2、R3連接Q1基極，Q1基極高電平，Q1導(dǎo)通，繼電器RLY1的線圈得電后繼電器觸點(diǎn)開關(guān)閉合，使得電壓VCC2經(jīng)繼電器觸點(diǎn)開關(guān)、斷路器的分勵線圈與GND2形成閉合回路，分勵線圈得電使斷路器動作，從而實(shí)現(xiàn)脫扣的功能。

如圖3所示，一種應(yīng)用如上脫扣電路的光伏匯流箱，包括脫扣電路、正、負(fù)極熔斷器組，電流采樣模塊、防雷裝置、顯示監(jiān)控模塊、防反二極管模塊（可選）。對于不帶防反二極管模塊的光伏匯流箱，每一路光伏組串的正極經(jīng)正極熔斷器組其一熔斷器后接入正極匯流銅排，經(jīng)正極匯流銅排匯流后分三路分別接接斷路器第一輸入端，脫扣電路第一輸入端以及防雷裝置一輸入端；對于待防反二極管模塊的光伏匯流箱，每一路光伏組串的正極經(jīng)正極熔斷器組其一熔斷器后再經(jīng)防反二極管模塊接入正極匯流銅排，經(jīng)正極匯流銅排匯流后分三路分別接接斷路器第一輸入端，脫扣電路第一輸入端以及防雷裝置一輸入端。每一路光伏組串的負(fù)極經(jīng)負(fù)極熔斷器組其一熔斷器后經(jīng)電流采樣板后接入負(fù)極匯流銅排，負(fù)極匯流銅排匯流后同樣分三路分別接接斷路器第二輸入端，脫扣電路第二輸入端以及防雷裝置另一輸入端。顯示監(jiān)控模塊可顯示監(jiān)控每一路光伏組串的電流、全部光伏組串匯流后的電流和電壓，顯示監(jiān)控模塊與MCU連接，可遠(yuǎn)程監(jiān)控光伏匯流箱。

如此即可實(shí)現(xiàn)當(dāng)匯流箱或匯流箱后級電路出現(xiàn)故障時，可遠(yuǎn)程控制斷路器脫扣，避免光伏極板和其他設(shè)備被禍及，對光伏發(fā)電系統(tǒng)增加一個保護(hù)措施，提高整個系統(tǒng)安全性；同時，故障時無需工作人員接近設(shè)置操作現(xiàn)場設(shè)備，保護(hù)人身安全，最大限度的降低故障損失；驅(qū)動電路中和控制MCU之間采用光耦隔離，有效的避免遠(yuǎn)程的MCU被影響。

以上是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍時，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。