本實用新型涉及反接電路領(lǐng)域，特別是指一種用于光伏逆變器直流輸入側(cè)的防反接電路。

背景技術(shù)：

逆變器是一種把直流電能轉(zhuǎn)變成交流電的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、電機控制等領(lǐng)域。逆變器與直流電源連接的過程中，正、負極必須接正確，否則會導(dǎo)致逆變器短路燒毀。在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對防止直流端極性反接有明確的要求：“逆變器直流輸入極性誤接時能自動保護”，目前比較常見的幾種極性防反接保護有以下幾種：

1)光伏逆變器直流輸入側(cè)直接串聯(lián)二極管，此種方法雖然簡單，但是二極管的正向?qū)▔航当容^大，造成逆變器效率降低，同時隨著逆變器功率的提高，防反接二極管需要加裝散熱器，導(dǎo)致系統(tǒng)體積增大。

2)光伏逆變器直流側(cè)的防反接二極管與繼電器或者接觸器相并聯(lián)，逆變器正常工作時旁路防反二極管，此種方法雖然消除了防反二極管的功率損耗，但是由于后級支撐電容的存在，直流上電瞬間存在很大的充電電流，會對電容造成一定的損害，影響電容壽命；同時由于直流母線雜散電感的存在，瞬間通過一個大電流會產(chǎn)生很大的尖峰電壓，有可能損壞IGBT模塊。

3)針對上述第二種方案的一種改進設(shè)計是在防反二極管處串聯(lián)一個電阻，這樣雖然能夠起到限制充電電流的作用，但是仍然存在一定的弊端，如：極性反接時，二極管所帶來的漏電流仍會造成一定的系統(tǒng)損耗；極性正確時，接觸器或者繼電器會一直閉合，同樣會帶來一定的電路損耗；針對不同功率的逆變器其預(yù)充電時間不可控等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提出一種用于光伏逆變器直流輸入側(cè)的防反接電路，解決了現(xiàn)有技術(shù)中極性防反接保護電路存在的安全性不足、使用壽命不高、損耗過大等問題。

本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種用于光伏逆變器直流輸入側(cè)的防反接電路，包括：直流輸入單元、與直流輸入單元電連接的逆變單元、控制單元、直流支撐電容C、保護單元以及與控制單元電連接的電壓采樣電路，保護單元設(shè)于直流輸入單元與逆變單元的一個輸入端之間的電路上，直流支撐電容C跨接于逆變單元的兩個輸入端之間；保護單元包括：第一開關(guān)S1、預(yù)充電電阻R和第二開關(guān)S2，第一開關(guān)S1和預(yù)充電電阻R串聯(lián)組成串聯(lián)電路，第二開關(guān)S2與串聯(lián)電路并聯(lián)；第一開關(guān)S1和第二開關(guān)S2的控制端分別與控制單元電連接；用于對直流輸入單元兩端的電壓進行采樣的電壓采樣電路連接在直流輸入單元的一側(cè)。

作為本實用新型的進一步改進，第一開關(guān)S1和第二開關(guān)S2為繼電器或接觸器。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型中用于光伏逆變器直流輸入側(cè)的防反接電路，既實現(xiàn)了光伏逆變器直流側(cè)防反接功能，又實現(xiàn)了直流支撐電容充電速度可調(diào)的問題，同時實現(xiàn)了直流輸入的過欠壓保護功能。在直流輸入極性出現(xiàn)錯誤時，不存在由二極管漏電流帶來的系統(tǒng)損耗，節(jié)能效果更加明顯；直流支撐電容的預(yù)充電時間可以根據(jù)其容值進行調(diào)節(jié)，避免出現(xiàn)大電流的情況；同時只有在直流側(cè)電壓在設(shè)定的電壓范圍內(nèi)且極性正確時，第二開關(guān)才閉合，這樣既減少了繼電器或者接觸器一直閉合帶來的線圈損耗，又進一步提高了系統(tǒng)的可靠性；由于電壓采樣電路連接在直流輸入單元的一側(cè)，只有在極性正常的情況下，直流母排才允許接入支撐電容，這樣可以有效避免極性反接時，由于電路故障造成的元器件損壞以及安全事故問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為實施例中用于光伏逆變器直流輸入側(cè)的防反接電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實施例中用于光伏逆變器直流輸入側(cè)的防反接電路的控制流程圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1所示，為實施例中用于光伏逆變器直流輸入側(cè)的防反接電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

實施例中的用于光伏逆變器直流輸入側(cè)的防反接電路，包括：直流輸入單元、與直流輸入單元電連接的逆變單元、控制單元、直流支撐電容C、保護單元以及與控制單元電連接的電壓采樣電路，保護單元設(shè)于直流輸入單元與逆變單元的一個輸入端之間的電路上，直流支撐電容跨接于逆變單元的兩個輸入端之間；保護單元包括：第一開關(guān)S1、預(yù)充電電阻R和第二開關(guān)S2，第一開關(guān)S1和預(yù)充電電阻R串聯(lián)組成串聯(lián)電路，第二開關(guān)S2與串聯(lián)電路并聯(lián)；第一開關(guān)S1和第二開關(guān)S2的控制端分別與控制單元電連接；用于對直流輸入單元兩端的電壓進行采樣的電壓采樣電路連接在直流輸入單元的一側(cè)，并將采樣結(jié)果傳輸至控制單元。

實施例中第一開關(guān)S1和第二開關(guān)S2為繼電器或接觸器。

上述實施例中，直流輸入單元來自光伏電池組串(匯流箱)直流輸出側(cè)；所述電壓采樣電路是通過電阻分壓的方式，利用采樣電阻和直流支撐電容并聯(lián)進行直流電壓采樣，為現(xiàn)有技術(shù)；所述控制單元是由比較器、電阻、電容、開關(guān)管等組成的模擬電路，其中包括由極性判斷電路、欠壓比較電路和過壓比較電路組成的線與功能電路，時間可控的繼電器(接觸器)線圈通電電路，為現(xiàn)有技術(shù)；所述保護單元中第一開關(guān)S1為防反接開關(guān)，第二開關(guān)S2既有防反接功能又有過欠壓保護功能。

如圖2所示，為實施例中用于光伏逆變器直流輸入側(cè)的防反接電路的控制流程圖。

上述實施例中用于光伏逆變器直流輸入側(cè)的防反接電路的控制方法，包括以下步驟：

步驟一、通過電壓采樣電路對光伏陣列輸出的電壓極性進行判斷，如果極性正確，第一開關(guān)S1導(dǎo)通，同時經(jīng)過預(yù)充電電阻R對直流支撐電容C預(yù)充電，其充電時間可通過調(diào)節(jié)繼電器(接觸器)線圈通電電路的參數(shù)進行調(diào)整；如果極性錯誤，第一開關(guān)S1會一直處于斷開狀態(tài)，逆變單元不啟動并報警；

步驟二、如果光伏陣列輸出電壓的極性正確，并且輸入電壓在設(shè)定的正常電壓范圍內(nèi)，第二開關(guān)S2導(dǎo)通，逆變單元啟動；如果輸入電壓低于或者高于設(shè)定的啟動電壓的下限或者上限，第二開關(guān)S2會一直處于斷開狀態(tài)，逆變單元不啟動并報警。

實施例中用于光伏逆變器直流輸入側(cè)的防反接電路，既實現(xiàn)了光伏逆變器直流側(cè)防反接功能，又實現(xiàn)了直流支撐電容充電速度可調(diào)的問題，同時實現(xiàn)了直流輸入的過欠壓保護功能。在直流輸入極性出現(xiàn)錯誤時，不存在由二極管漏電流帶來的系統(tǒng)損耗，節(jié)能效果更加明顯；直流支撐電容的預(yù)充電時間可以根據(jù)其容值進行調(diào)節(jié)，避免出現(xiàn)大電流的情況，同時具備過欠壓的保護功能；同時只有在直流側(cè)電壓在設(shè)定的電壓范圍內(nèi)且極性正確時，第二開關(guān)S2才閉合，這樣既減少了繼電器或者接觸器一直閉合帶來的線圈損耗，又進一步提高了系統(tǒng)的可靠性；只有在極性正常的情況下，直流母排才允許接入支撐電容，這樣可以有效避免極性反接時，由于電路故障造成的元器件損壞以及安全事故問題。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。