一种组串式关断器的制作方法

1.本实用新型涉及光伏及新能源领域，特别涉及一种组串式关断器。


背景技术：

2.光伏领域的安全性一直倍受整个光伏行业都关注，现有组件式关断器，即在每个光伏组件上面装一个快速关断装置，再通过远程控制关断每个光伏组件输出来保护逆变器端的安全，但是这样带来的是成本的增加，特别是对家庭用户来说，这样对建立光伏电站的投入大大提高，不利于行业家庭光伏的普及。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种组串式关断器，以解决背景技术所提出的问题。
4.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种组串式关断器，包括有由多个光伏组件组成的光伏阵列、及接在所述的光伏阵列后级的逆变器；在所述的光伏阵列和逆变器之间串联有一组串式关断器本体，所述的光伏阵列内的每一个光伏组件或由多个光伏组件组成的组串回路接在组串式关断器本体上，并由所述的组串式关断器本体进行导通/切断的控制。
5.进一步设置是：在所述的组串式关断器本体内设置有电源及由电源供电的控制器、隔离开关、用于控制隔离开关闭合/断开的驱动电机、以及用于控制驱动电机启闭和转向的电机控制模块，所述的控制器与电机控制模块相连并为其提供触发信号。
6.进一步设置是：在所述的电机控制模块内设置有用于检测隔离开关的开关位置状态的辅助触点，所述的辅助触点连接在控制器上。
7.进一步设置是：所述的电机控制模块包括有驱动芯片u1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r5、电阻r6、电容c1、电容c2、电容c3和电容c5，驱动芯片u1的型号为a4953eljtr-t,驱动芯片u1的1脚接地，驱动芯片u1的2脚连接在隔离开关的4脚和电阻r3的一端，电阻r3的另一端接地，隔离开关的3脚连接在控制器的使能端上，且该端作为反向控制端；驱动芯片u1的3脚连接在隔离开关的2脚和电阻r2的一端，电阻r2的另一端接地，隔离开关的1脚连接在控制器的使能端上，且该端作为正向控制端；驱动芯片u1的4脚连接在连接电阻r5的一端、电阻r6的一端、电容c3的一端和电容c5的一端，电阻r5的另一端、电容c3的另一端和电容c5的另一端均接地，电阻r6的另一端接在电源上；
8.驱动芯片u1的5脚连接在电容c1的一端和电容c2的一端，该端同时接在电源上，电容c1的另一端和电容c2的另一端均接地，驱动芯片u1的7脚连接在电阻r1的一端，电阻r1的另一端接地，驱动芯片u1的6脚和8脚分别接在驱动电机的正极和负极；
9.所述的辅助触点的数量为两个，且分别接在驱动芯片u1的2脚和3脚。
10.进一步设置是：在所述的组串式关断器本体内还设置有温度检测模块，所述的温度检测模块与控制器相连。
11.进一步设置是：在所述的组串式关断器本体内还设置有备用电源模块，所述的备
用电源模块与控制器相连。
12.进一步设置是：在所述的组串式关断器本体内还设置有外部反馈输出检测模块，所述的外部反馈输出检测模块与控制器相连。
13.本实用新型的有益效果在于：
14.1、在本实用新型中光伏阵列内的每一个光伏组件或由多个光伏组件组成的组串回路接在组串式关断器本体上，然后再输出到逆变器中，其中组串式关断器可以提供多回路、多组串的同时接入，节约了材料和安装成本，同时保证了系统使用的安全。
15.2、在本实用新型中通过设置电机控制模块来控制驱动电机的启闭和转向，通过控制输出到驱动电机的电压极性，来控制驱动电机的转动方向,不同的转动方向将能让隔离开关合闸或者分闸。
16.3、在本实用新型中通过设置辅助触点来实现隔离开关的开关位置状态的检测，控制器可以根据读取信号来判断当前隔离开关的开关位置状态，确保隔离的开关的控制到位。
17.4、在本实用新型中通过设置温度检测模块实现温度保护。
18.5、在本实用新型中设置了备用电源模块，备用电源模块可在断电情况下继续维持控制器的工作，还能提供足够的能量来控制驱动电机动作，并关断隔离开关。
附图说明
19.图1为实施例的原理框图；
20.图2为实施例中电机控制模块的电路图；
21.图3为实施例中温度检测模块的电路图；
22.图4为实施例中备用电源模块的电路图一；
23.图5为实施例中备用电源模块的电路图二；
24.图6为实施例中外部反馈输出检测模块的电路图。
25.图中：1、光伏阵列；2、逆变器；3、组串式关断器本体；31、隔离开关；32、驱动电机。
具体实施方式
26.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
27.如附图1至6所示，一种组串式关断器，包括有由多个光伏组件组成的光伏阵列1、及接在所述的光伏阵列1后级的逆变器2；在光伏阵列1和逆变器2之间串联有一组串式关断器本体3，光伏阵列1内的每一个光伏组件或由多个光伏组件组成的组串回路接在组串式关断器本体3上，并由所述的组串式关断器本体3进行导通/切断的控制。
28.其中，在组串式关断器本体3内设置有电源及由电源供电的控制器、隔离开关31、用于控制隔离开关31闭合/断开的驱动电机32、以及用于控制驱动电机32启闭和转向的电机控制模块，控制器与电机控制模块相连并为其提供触发信号。在本实施例中，电源采用12v直流电源或者通过对市电整流降压后形成的12v直流电均可；控制器可采用stm32单片机。
29.其中，在电机控制模块内设置有用于检测隔离开关31的开关位置状态的辅助触点，所述的辅助触点连接在控制器上。
30.其中，电机控制模块包括有驱动芯片u1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r5、电阻r6、电容c1、电容c2、电容c3和电容c5，驱动芯片u1的型号为a4953eljtr-t,驱动芯片u1的1脚接地，驱动芯片u1的2脚连接在隔离开关31的4脚和电阻r3的一端，电阻r3的另一端接地，隔离开关31的3脚连接在控制器的使能端上，且该端作为反向控制端；驱动芯片u1的3脚连接在隔离开关31的2脚和电阻r2的一端，电阻r2的另一端接地，隔离开关31的1脚连接在控制器的使能端上，且该端作为正向控制端；驱动芯片u1的4脚连接在连接电阻r5的一端、电阻r6的一端、电容c3的一端和电容c5的一端，电阻r5的另一端、电容c3的另一端和电容c5的另一端均接地，电阻r6的另一端接在电源上；
31.驱动芯片u1的5脚连接在电容c1的一端和电容c2的一端，该端同时接在电源上，电容c1的另一端和电容c2的另一端均接地，驱动芯片u1的7脚连接在电阻r1的一端，电阻r1的另一端接地，驱动芯片u1的6脚和8脚分别接在驱动电机32的正极和负极；
32.辅助触点的数量为两个，且分别接在驱动芯片u1的2脚和3脚；具体如附图2中的reverse_back和forward_back。
33.其中，在组串式关断器本体3内还设置有温度检测模块，温度检测模块与控制器相连。具体的，在本实施例中温度检测采用ntc分压来测量；当温度变化时，ntc阻值变化，导致控制器adc口的电压变化，根据分压公式与ntc的rt表可以计算出温度。
34.其中，在组串式关断器本体3内还设置有备用电源模块，备用电源模块与控制器相连。具体的，如附图4所示，基于电容电压测量原理，分压后由控制器adc口读取电压。如附图5所示，外部电源状态直接由光耦隔离得到，最终控制器(即mcu)只要检测io口的高低电平状态即可读取电源状态。
35.其中，在组串式关断器本体3内还设置有外部反馈输出检测模块，所述的外部反馈输出检测模块与控制器相连。具体的，如附图6所示，外部输出反馈使用光耦隔离输出，直接使用控制器的gpio口控制光耦导通或者关断，反馈输出状态是一个无源信号。
36.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。