[发明专利]一种光伏组件关断器及光伏发电安全保护系统

说明书

本申请公开了一种光伏组件关断器及光伏发电安全保护系统，其中，该光伏组件关断器包括：N个相串联的开关管串，每个开关管串包括M个相并联的开关管，其中，N、M均为大于1的整数；用于与关断控制器相连，并用于接收关断控制器发送的控制信号的通信模块；其中，控制信号包括导通控制信号和关断控制信号；与每个开关管的控制端及通信模块相连、用于在接收到导通控制信号时控制开关管导通，在接收到关断控制信号时控制开关管关断的控制模块。本申请公开的上述技术方案，通过开关管的串并联降低光伏组件关断器的失效率，并降低光伏组件关断器在某个开关管失效之后的功耗，从而提高光伏组件关断器工作的可靠性和稳定性。

技术领域

本申请涉及光伏发电系统安全保护技术领域，更具体地说，涉及一种光伏组件关断器及光伏发电安全保护系统。

背景技术

由于太阳能的可再生性及清洁性，光伏并网发电技术得以迅猛发展。通常的光伏发电系统是多个光伏组件串联形成组串，然后接入逆变器实现直流转换为交流而并网。串联的光伏组件形成直流高压，这种高压会导致人身危险和火灾事故，现场光伏系统要求逆变器有防电弧保护，也就是在检测到电弧时要马上关断逆变器的运行。但是，即使逆变器停止运行了，光伏组件串起来以后的直流电缆还是会输出高电压，有安全风险。所以，最安全的做法是有个控制功能把每个光伏组件的电压输出关断，这样就应该完全消除直流高压，通常做法如图1所示，其示出了现有光伏发电系统的结构示意图，在光伏组件后面加入光伏组件关断器，光伏组件关断器的输出串联并连接逆变器，由关断控制器控制光伏组件关断器，实现快速关断，使直流电缆上电压很低。

如图2所示，其示出了现有光伏组件关断器的结构示意图，利用MOS管作为开关器件K，用控制模块控制MOS管的开和关，由通信模块通信采样来从关断控制器获取控制信号，并发送至控制模块，实现MOS管的开通或关断，但是，当MOS管损坏时(通常是短路)，则会造成光伏组件关断器功能的丧失，并会因损坏而产生安全问题。所以，为了解决上述问题，通常是2个MOS管串联，具体可以参见图3，其示出了现有光伏组件关断器的另一结构示意图，但是，当其中一个MOS管失效后(MOS管失效后为导通状态)，Rds为欧姆级别，此时，光伏组件关断器的功耗会大大增加，而功耗的增加会引起光伏组件关断器出现温升等问题，从而使得光伏组件关断器进入异常状态而需要售后维护，由此可知，现有光伏组件关断器存在可靠性和稳定性比较低的问题。

综上所述，如何提高光伏组件关断器的可靠性和稳定性，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种光伏组件关断器及光伏发电安全保护系统，以提高光伏组件关断器的可靠性和稳定性。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种光伏组件关断器，包括：

N个相串联的开关管串，每个所述开关管串包括M个相并联的开关管，其中，N、M均为大于1的整数；

用于与关断控制器相连，并用于接收所述关断控制器发送的控制信号的通信模块；其中，所述控制信号包括导通控制信号和关断控制信号；

与每个所述开关管的控制端及所述通信模块相连、用于在接收到所述导通控制信号时控制所述开关管导通，在接收到所述关断控制信号时控制所述开关管关断的控制模块。

优选的，还包括：

与所述开关管一一对应、且与所述开关管的控制端及所述控制模块相连的限流元件。

优选的，在每个所述开关管串中，M个所述开关管的控制端相连，且其中一个所述开关管的控制端与所述控制模块相连。

优选的，在每个所述开关管串中，M个所述开关管的控制端分别与所述控制模块相连。

优选的，所述限流元件位于所述控制模块中。

优选的，所述限流元件为限流电阻。