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1. WO2020133239 - PHOTOVOLTAIC DIRECT CURRENT BREAKING DEVICE

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说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144   0145   0146  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13  

附图

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21  

说明书

发明名称 : 一种光伏直流分断装置

技术领域

[0001]
本申请涉及电路技术领域,具体涉及一种光伏直流分断装置。

背景技术

[0002]
目前大型光伏电站一般通过光伏组件串联组成光伏组串接入光伏能量转换器,例如:逆变器,进行功率转换发电。通常光伏组串直流电压达到几百伏,或是上千伏。考虑到光伏能量转换器故障或维护时,需要能可靠、快速的切断光伏组串和光伏能量转换器之间的电气连接,现在通常采用直流断路器来切断光伏组串和光伏能量转换器之间的电气连接。因直流无过零点,且电压高,切断过程中易产生电弧且不易熄灭、分断触点存在电弧烧蚀问题。
[0003]
为了解决直流断路器切断过程中易产生电弧的问题,现有技术中如图1所示提出了在用于切断上述电气连接的开关S的两端并联分流电路和压敏电阻的分断装置,其中,分流电路采用半导体设计,如通过Q1和Q2两个绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)串联实现。当分断装置需要接通时,首先通过分流电路将Q1,Q2半导体管打开,实现高压开通,因Q1,Q2管导通压降只有1-2V左右,此时开关S吸合,因直流触点两端电压等于分流电路的导通压降,只有1-2V,此时开关S吸合触点不会导致拉弧,触点烧蚀等问题。当分断装置需要断开时,此时开关S先断开,因直流触点两端电压等于分流电路的导通压降,只有1-2V,此时开关S断开触点不会导致拉弧,触点烧蚀等问题,待开关S触点开距足够大时,再关断Q1,Q2两个IGBT,实现分断装置的断开。
[0004]
考虑到线路的寄生电感的影响,IGBT关断过程中,易产生电压尖峰,导致IGBT损坏,所以在IGBT两端并联一个压敏电阻X,用于吸收关断时的电压尖峰,保护IGBT。该分断装置采用压敏电阻X作为能量吸收器件,因为一个光伏组串的直流电压通常都有几百伏到上千幅,以分断的直流电压为1000V-10A为例,压敏电阻耐压需要大于1000V,通用规格需要选到1100V,成本高。在不考虑逆变器DC/DC回路上电感的影响,仅考虑到线路寄生感抗的问题,在IGBT关断时,其压敏钳位电压将远超1500V,此时IGBT和并联的二极管耐压规格需要选到1500V以上,成本更高,而且光伏组串的输出电压受光照影响较大,一旦光伏组串输出的电压高出压敏电阻所能承受的范围,就会导致亚敏电阻损坏,从而降低了分断装置的可靠性。
[0005]
发明内容
[0006]
本申请实施例提供一种光伏直流分断装置,可以低成本高可靠的分断光伏组串与光伏能量转换器之间的电气连接。
[0007]
本申请第一方面提供一种光伏直流分断装置,包括:
[0008]
第一正连接端、第一负连接端、第二正连接端、第二负连接端、第一开关,第一二极管、换流电路和能量吸收电路;
[0009]
其中,第一正连接端和第一负连接端用于连接第一光伏组串的输出端,第二正连接端和第二负连接端用于连接光伏能量转换器;
[0010]
所述第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联,并连接在所述第一负连接端和所述第二负连接端之间,所述第一二极管的阴极连接在所述第一正连接端和所述第 二正连接端之间,所述第一二极管的阳极连接在所述第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联电路和所述第二负连接端之间;或者,所述第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联连接在所述第一正连接端和所述第二正连接端之间,所述第一二极管的阴极连接在所述第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联电路和所述第二正连接端之间,所述第一二极管的阳极连接在所述第一负连接端和所述第二负连接端之间;
[0011]
换流电路包括第一全控半导体器件、第二全控半导体器件、第二二极管和第三二极管,其中,第二二极管的阴极与第一全控半导体器件的输入端相连,第二二极管的阳极与第一全控半导体器件的输出端和第二全控半导体器件的输出端相连,第三二极管的阳极与第二全控半导体器件的输出端相连,第三二极管的阴极与第二全控半导体器件的输入端相连;
[0012]
能量吸收电路包括气体放电管、压敏电阻和稳态平衡电阻,其中,气体放电管和稳态平衡电阻并联,再与压敏电阻串联。
[0013]
其中,第一开关可以是继电器、断路器、接触器、电磁式机械开关中的任一器件或组合。
[0014]
气体放电管G也可以用瞬态抑制二极管替代。
[0015]
第一二极管D1至第四二极管D4也可以是同一种类型的二极管或者不同类型的二极管。
[0016]
第一光伏组串可以是由光伏组件串/并联组合而成。
[0017]
以上本申请第一方面所提供的方案,在需要关闭第一开关时,先控制第一全控半导体器件和第二全控半导体器件导通,使得第一开关两端的电压大约只有1-2V,这时再闭合第一开关,就不会造成第一开关K1产生拉弧和触电烧蚀,从而提高了第一开关的使用寿命。在需要断开第一开关时,先控制第一开关断开,使得第一开关分断电压降至只有换流电路10的半导体器件的导通压降1-2V,从而有效避免了拉弧和触电烧蚀,有效的保护了第一开关K1,也正是因为本申请的方案可以有效的保护第一开关,所以在选用第一开关时,可以选用低电压开关规格器件,从经济上也可以降低光伏直流分断装置的成本。另外,在断开第一开关时,因光伏组串线缆的线路寄生电感和光伏能量转换器内部DC转DC电路电感储存的能量需要释放,本申请实施例中可以通过第一二极管使光伏能量转换器内部DC转DC电路电感储存的能量走母线电容到第一二极管,回到DC转DC电路电感的能量释放的路径,减小了光伏直流分断装置中能量吸收电路所吸收的能量,可以降低能量吸收电路的设计规格。
[0018]
结合第一方面,在第一种可能的实现方式中,光伏直流分断装置还包括第二开关;
[0019]
在第一开关、换流电路和能量吸收电路三者并联,并连接在第一负连接端和第二负连接端之间的情形下,第二开关的一端与第一负连接端相连,第二开关的另一端与第一开关的一端、第二二极管的阴极和气体放电管的一端相连,或第二开关的一端与第二负连接端和的第一二极管的阳极相连,第二开关的另一端与第一开关的一端、第三二极管的阴极和压敏电阻的一端相连。
[0020]
由以上第一方面第一种可能的实现方式可知,第二开关在第一开关之后断开,此时换流电路已断开,能量吸收电路高阻,第二开关在断开时无电压和电流,所以第二开关可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0021]
结合第一方面或第一方面第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,光伏直流分断装置还包括第三开关;第三开关连接在第一正连接端与第二正连接端和第一二极 管的阴极的连接点之间。
[0022]
由以上第一方面第二种可能的实现方式可知,第三开关在第一开关之后断开,此时换流电路已断开,能量吸收电路高阻,第三开关在断开时无电压和电流,所以第三开关可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0023]
结合第一方面,在第三种可能的实现方式中,光伏直流分断装置还包括第四开关;
[0024]
当第一开关、换流电路和能量吸收电路三者并联,并连接在第一正连接端和第二正连接端之间时,第四开关的一端与第一正连接端相连,第四开关的另一端与第一开关的一端、第二二极管的阴极和气体放电管的一端相连,或第四开关的一端与第二正连接端和的第一二极管的阴极相连,第四开关的另一端与第一开关的一端、第三二极管的阴极和压敏电阻的一端相连。
[0025]
由以上第一方面第三种可能的实现方式可知,第四开关在第一开关之后断开,此时换流电路已断开,能量吸收电路高阻,第四开关在断开时无电压和电流,所以第四开关可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0026]
结合第一方面或第一方面第三种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,光伏直流分断装置还包括第五开关;第五开关连接在第一负连接端与第二负连接端和第一二极管的阳极的连接点之间。
[0027]
由以上第一方面第四种可能的实现方式可知,第五开关在第一开关之后断开,此时换流电路已断开,能量吸收电路高阻,第五开关在断开时无电压和电流,所以第五开关可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0028]
结合第一方面,在第五种可能的实现方式中,光伏直流分断装置还包括第三正连接端和第三负连接端;第三负连接端连接在第一负连接端和第一开关、换流电路和能量吸收电路三者并联电路之间,第三正连接端连接在第一正连接端与第二正连接端和第一二极管的阴极的连接点之间,第三正连接端和第三负连接端用于连接第二光伏组串的输入端。
[0029]
由以上第一方面第五种可能的实现方式可知,该光伏直流分断装置可以控制多个光伏组串与光伏能量转换器之间的电气连接,从而提高了光伏直流分断装置的利用率。
[0030]
结合第一方面第五种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中,光伏直流分断装置还包括第六开关和第七开关;
[0031]
第六开关的一端与第一负连接端连接,第六开关的另一端与第一开关的一端、第二二极管的阴极和气体放电管的一端相连;
[0032]
第七开关的一端与第三负连接端连接,第七开关的另一端与第一开关的一端、第二二极管的阴极和气体放电管的一端相连。
[0033]
由以上第一方面第六种可能的实现方式可知,在光伏直流分断装置控制多个光伏组串与光伏能量转换器之间的电气连接是,还可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0034]
结合第一方面第五种或第六种可能的实现方式,在第七种可能的实现方式中,光伏直流分断装置还包括第八开关和第九开关;
[0035]
第八开关连接在第一正连接端与第二正连接端和第一二极管的阴极的连接点之间;
[0036]
第九开关的一端连接第三正连接端,第九开关的另一端连接在第三正连接端和第二正连接端和第一二极管的阴极的连接点上。
[0037]
由以上第一方面第七种可能的实现方式可知,在光伏直流分断装置控制多个光伏组串与光伏能量转换器之间的电气连接是,还可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0038]
结合第一方面第五种可能的实现方式,在第八种可能的实现方式中,光伏直流分断装置还包括第十开关和第十一开关;
[0039]
第十开关的一端与第一正连接端连接,第十开关的另一端与第一开关的一端、第二二极管的阴极和气体放电管的一端相连;
[0040]
第十一开关的一端与第三正连接端连接,第十一开关的另一端与第一开关的一端、第二二极管的阴极和气体放电管的一端相连。
[0041]
由以上第一方面第八种可能的实现方式可知,在光伏直流分断装置控制多个光伏组串与光伏能量转换器之间的电气连接是,还可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0042]
结合第一方面第五种或第八种可能的实现方式,在第九种可能的实现方式中,光伏直流分断装置还包括第十二开关和第十三开关;
[0043]
第十二开关连接在第一负连接端与第二负连接端和第一二极管的阴极的连接点之间;
[0044]
第十三开关的一端连接第三负连接端,第十三开关的另一端连接在第三负连接端和第二负连接端和第一二极管的阳极的连接点上。
[0045]
由以上第一方面第九种可能的实现方式可知,在光伏直流分断装置控制多个光伏组串与光伏能量转换器之间的电气连接是,还可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0046]
结合第一方面,在第十种可能的实现方式中,光伏直流分断装置还包括第四正连接端、第四负连接端、第五正连接端、第十四开关和第十五开关,第四正连接端和第四负连接端用于连接第三光伏组串的输入端,第五正连接端用于连接光伏能量转换器;
[0047]
当第一开关、换流电路和能量吸收电路三者并联,并连接在第一负连接端与第二负连接端和第一二极管的阳极的连接点之间时,第四负连接端与第一开关的一端、第二二极管的阴极和气体放电管的一端相连,第十四开关连接在第一正连接端与第二正连接端和第一二极管的阴极的连接点之间,第十五开关连接在第四正连接端和第五正连接端之间。
[0048]
由以上第一方面第十种可能的实现方式可知,在光伏直流分断装置控制多个光伏组串与光伏能量转换器之间的电气连接是,还可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0049]
结合第一方面第十种可能的实现方式,在第十一种可能的实现方式中,所述光伏直流分断装置还包括第四二极管,第四二极管阴极连接在所述第十五开关和所述第五正连接端之间,所述第四二极管的阳极连接在所述第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联电路和所述第二负连接端之间。
[0050]
结合第一方面,在第十二种可能的实现方式中,光伏直流分断装置还包括第六正连接端、第六负连接端、第七负连接端、第四二极管、第十六开关和第十七开关,第六正连接端和第六负连接端用于连接第四光伏组串的输入端,第七负连接端用于连接光伏能量转换器,第四二极管的阴极连接在第一开关、换流电路和能量吸收电路三者并联电路和第二正连接端之间,第四二极管的阳极连接在第十七开关的一端和第七负连接端之间;
[0051]
当第一开关、换流电路和能量吸收电路三者并联,并连接在第一正连接端和第二正连接端之间时,第六正连接端与第一开关的一端、第二二极管的阴极和气体放电管的一端相连,第十六开关连接在第一负连接端与第二负连接端和第一二极管的阳极的连接点之间,第十七开关连接在第六负连接端与第七负连接端和第四二极管的阳极的连接点之间。
[0052]
由以上第一方面第十二种可能的实现方式可知,在光伏直流分断装置控制多个光伏组串与光伏能量转换器之间的电气连接是,还可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0053]
以上各种可能的实现方式中的第一二极管D1至第四二极管D4也可以是同一种类型的二极管或者不同类型的二极管。
[0054]
本申请实施例提供光伏直流分断装置中的第一二极管可以使光伏能量转换器内部直流(DC)转直流(DC)电路电感储存的能量走母线电容到第一二极管,回到DC转DC电路电感的能量释放的路径,减小了光伏直流装置中能量吸收电路所吸收的能量,可以降低能量吸收电路的设计规格,另外,本申请实施例所提供的光伏直流分断装置的能量吸收电路包括气体放电管、压敏电阻和稳态平衡电阻,其中,所述气体放电管和所述稳态平衡电阻并联,再与所述压敏电阻串联的方式,气体放电管串联压敏电阻,可以提供能量吸收回路的静态耐压规格,从而降低压敏电阻规格;气体放电管串联压敏电阻,可以降低IGBT关断瞬间钳位电压,从而降低IGBT耐压规格,实现即降器件成本,又提高了分断的可靠性。

附图说明

[0055]
图1是现有技术中的分断装置的示例示意图;
[0056]
图2是本申请实施例中光伏电站场景的一示例示意图;
[0057]
图3是本申请实施例中光伏电站场景的另一示例示意图;
[0058]
图4是本申请实施例中光伏直流分断装置的一实施例示意图;
[0059]
图5是本申请实施例中光伏直流分断装置的另一实施例示意图;
[0060]
图6是本申请实施例中光伏直流分断装置的另一实施例示意图;
[0061]
图7是本申请实施例中光伏直流分断装置的另一实施例示意图;
[0062]
图8是本申请实施例中光伏直流分断装置的另一实施例示意图;
[0063]
图9是本申请实施例中光伏直流分断装置的另一实施例示意图;
[0064]
图10是本申请实施例中光伏直流分断装置的另一实施例示意图;
[0065]
图11是本申请实施例中光伏直流分断装置的另一实施例示意图;
[0066]
图12是本申请实施例中光伏直流分断装置的另一实施例示意图;
[0067]
图13是本申请实施例中光伏直流分断装置的另一实施例示意图;
[0068]
图14是本申请实施例中光伏直流分断装置的另一实施例示意图;
[0069]
图15是本申请实施例中光伏直流分断装置的另一实施例示意图;
[0070]
图16是本申请实施例中光伏直流分断装置的另一实施例示意图;
[0071]
图17是本申请实施例中光伏直流分断装置的另一实施例示意图;
[0072]
图18是本申请实施例中光伏直流分断装置的另一实施例示意图;
[0073]
图19是本申请实施例中光伏直流分断装置的另一实施例示意图;
[0074]
图20是本申请实施例中光伏直流分断装置的另一实施例示意图;
[0075]
图21是本申请实施例中光伏直流分断装置的另一实施例示意图。

具体实施方式

[0076]
下面结合附图,对本申请的实施例进行描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。本领域普通技术人员可知,随着技术的发展和新场景的出现,本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。
[0077]
申请实施例提供一种光伏直流分断装置,可以低成本高可靠的分断光伏组串与光伏能量转换器之间的电气连接。以下进行详细说明。
[0078]
本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0079]
图2为本申请实施例所提供的光伏直流分断装置所应用的光伏电站场景的一示例示意图。
[0080]
如图2所示,在光伏电站场景中会有多个电池板,多个电池板串联组成一个光伏组串,当然,光伏电站中有多个图2中所示出的光伏组串,本申请中只以一个光伏组串为例进行说明。光伏组串的正极和负极分别与光伏直流分断装置连接,该光伏直流分断装置还与光伏能量转换器连接,这样,光伏直流分断装置就可以控制光伏组串与光伏能量转换器之间电气线路的开启和关断。在光伏能量转换器需要维护或者出现故障时,可以通过光伏直流分断装置快速的断开光伏组串与光伏能量转换器之间电气线路。图2中所示出的是一个光伏组串连接一个光伏直流分断装置的情况,实际上,一个光伏直流分断装置可以连接多个光伏组串,可以控制多个光伏组串与光伏能量转换器之间的电气连接。光伏能量转换器可以包括逆变器,优化器,直流转直流(DC/DC)变换器,直流转交流(DC/AC)变换器。
[0081]
图3为本申请实施例所提供的光伏直流分断装置所应用的光伏电站场景的另一示例示意图。
[0082]
如图3所示,因光伏组串的线缆有线路寄生电感,光伏能量转换器的内部的DC转DC电路中BST电感储存的能量也需要释放,所以本申请实施例中的光伏直流分断装置在切断光伏组串与光伏能量转换器之间的电气电路时,不仅要控制不出现拉弧、触电烧蚀等问题,还要释放掉光伏组串和光伏能量转换器中的能量,从而有效的保护光伏直流分断装置的安全性及可靠性。
[0083]
为解决上述问题,如图4所示,本申请实施例提供的光伏直流分断装置的一实施例可以包括:第一正连接端、第一负连接端、第二正连接端、第二负连接端、第一开关K1,第一二极管D1、换流电路10和能量吸收电路20;其中,第一正连接端和第一负连接端用于连接第一光伏组串的输出端,第二正连接端和第二负连接端用于连接光伏能量转换器。
[0084]
第一开关K1、换流电路10和能量吸收电路20三者并联,并连接在第一负连接端和第二负连接端之间,第一二极管D1的阴极连接在第一正连接端和第二正连接端之间,第一二极管D1的阳极连接在所述第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联电路和第二负连接端之间。
[0085]
换流电路10包括第一全控半导体器件Q1、第二全控半导体器件Q2、第二二极管D2和第三二极管D3,其中,第二二极管D2的阴极与第一全控半导体器件Q1的输入端相连,第二二极管D2的阳极与第一全控半导体器件Q1的输出端和第二全控半导体器件Q2的输出端相连,第三二极管D3的阳极与第二全控半导体器件Q2的输出端相连,第三二极管D3的阴极与第二全控半导体器件Q2的输入端相连。
[0086]
能量吸收电路20包括气体放电管G、稳态平衡电阻R1和压敏电阻R2,其中,气体放电管G和稳态平衡电阻R1并联,再与压敏电阻串联R2。
[0087]
以上图4所对应的实施例中,在需要关闭第一开关K1时,先控制第一全控半导体器件Q1和第二全控半导体器件Q2导通,因为第一全控半导体器件Q1和第二全控半导体器件Q2导通后,使得第一开关K1两端的电压大约只有1-2V,这时再闭合第一开关K1,就不会造成第一开关K1产生拉弧和触电烧蚀,从而提高了第一开关K1的使用寿命。在第一开关K1闭合后,因第一开关K1的导通阻抗非常小,通常只有几百微欧,绝大部分电流走第一开关K1到光伏能量转换器,从而降低了换流电路10的整体损耗。甚至此时可以关闭换流电路10的开关管,实现所有电流走第一开关K1到光伏能量转换器。
[0088]
在需要断开第一开关K1时,先控制第一开关K1断开,使得第一开关K1分断电压降至只有换流电路10的半导体器件的导通压降1-2V,从而有效避免了拉弧和触电烧蚀,有效的保护了第一开关K1,也正是因为本申请的方案可以有效的保护第一开关K1,所以在选用第一开关K1时,可以选用低电压开关规格器件,从经济上也可以降低光伏直流分断装置的成本。
[0089]
在断开第一开关K1时,因光伏组串线缆的线路寄生电感和光伏能量转换器内部DC转DC电路电感储存的能量需要释放,本申请实施例中可以通过第一二极管D1使光伏能量转换器内部DC转DC电路电感储存的能量走母线电容到第一二极管D1,回到DC转DC电路电感的能量释放的路径,减小了光伏直流分断装置中能量吸收电路20所吸收的能量,可以降低能量吸收电路的设计规格。
[0090]
另外,光伏组串线缆的线路寄生电感通过光伏直流分断装置中能量吸收电路20进行泄放和电压钳位,并保证钳位电压不超换流电路10中的半导体器件规格,本申请实施例中的能量吸收电路20考虑到气体放电管G漏电流小,压敏电阻R2漏电流大的特性,为了实现分压的可靠性,在气体放电管G两端并联稳态平衡电阻R1,提供一个漏电途径,使得气体放电管G和压敏电阻R2上的电压不超器件规格。采用气体放电管G并联稳态平衡电阻R1后,再和压敏电阻R2串联,通过气体放电管G和压敏电阻R2的分压关系提高能量吸收电路20的静态耐压值,或者在气体放电管G和压敏电阻R2上各并联稳态平衡电阻或电容或电容和电阻的串/并联组合也能实现此功能。当能量吸收电路20快速增加时,超过气体放电管G的击穿电压时,气体放电管G的电压将钳位到低电压几十V,此时压敏电阻R2将动作,此时的能量吸收电路20钳位电压为压敏电阻R2的钳位电压加上气体放电管G的钳位电压,由此可见,本申请实施例提供的能量吸收电路20可以有效的降低能量吸收电路20两端的电压,实现了能量吸收电路20动态电压钳位低的功能,降低能量吸收电路20中压敏电阻R2和换流电路中的半导体器件的使用规格。
[0091]
本申请实施例提供的光伏直流分断装置,可以实现静态耐压高,动态钳位电压低的功能的具体举例可以为:
[0092]
若光伏直流分断装置要分断光伏组串与光伏能量转换器之间的1000V/10A的直流电路,若能量吸收电路只有压敏电阻,在直流分断开关断开时,此时压敏电阻静态耐压需要满足1000V的规格,考虑到换流电路关断时,压敏电阻需要吸收10A的峰值电流,此时的压敏电阻钳位电压将远超过1500V,此时换流电路中全控半导器件和二极管电压选型将超过1500V的规格。而采用气体放电管串联压敏电阻的方式,可以选用750V的气体放电管和稳态平衡电阻并联,再和360V压敏电阻串联,实现静态耐压1100V,满足1000V的应用,换流电路关断, 此时光伏组串的线路寄生电感能量通过换流电路释放,换流电路两电压快速上升,当电压超过1100V时,此时气体放电管G击穿,钳位电压只有10V左右,压敏电压R2动作,在10A的电流情况下,钳位电压只有700V左右,整个换流电路10钳位电压不超800V,钳位电压低。在这种情况下,换流电路10中的半导体器件规格只需要1100V,就能满足应用,有效的降低了光伏直流分断装置的成本。
[0093]
以上图4对应的实施例所描述的是第一开关K1、换流电路10和能量吸收电路20并列在第一负连接端和第二负连接端的情况,实际上,如图5所示,第一开关K1、换流电路10和能量吸收电路20也可以并联在第一正连接端和第二正连接端。
[0094]
如图5所示,本申请实施例提供的光伏直流分断装置的一实施例可以包括:第一正连接端、第一负连接端、第二正连接端、第二负连接端、第一开关K1,第一二极管D1、换流电路10和能量吸收电路20;其中,第一正连接端和第一负连接端用于连接第一光伏组串的输出端,第二正连接端和第二负连接端用于连接光伏能量转换器。
[0095]
第一开关K1、换流电路10和能量吸收电路20三者并联,并连接在第一正连接端和第二正连接端之间,第一二极管D1的阴极连接在第一正连接端和第二正连接端之间,第一二极管D1的阳极连接在第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联电路和第二负连接端之间。
[0096]
换流电路10包括第一全控半导体器件Q1、第二全控半导体器件Q2、第二二极管D2和第三二极管D3,其中,第二二极管D2的阴极与第一全控半导体器件Q1的输入端相连,第二二极管D2的阳极与第一全控半导体器件Q1的输出端和第二全控半导体器件Q2的输出端相连,第三二极管D3的阳极与第二全控半导体器件Q2的输出端相连,第三二极管D3的阴极与第二全控半导体器件Q2的输入端相连。
[0097]
能量吸收电路20包括气体放电管G、稳态平衡电阻R1和压敏电阻R2,其中,气体放电管G和稳态平衡电阻R1并联,再与压敏电阻R2串联。
[0098]
图5所对应的实施例所实现的功能与上述图4对应的实施例所实现的功能相同,只是第一开关K1、换流电路10和能量吸收电路20三者并联后,连接在第一正连接端和第二正连接端之间。
[0099]
以上图4和图5所描述的实施例,在解决了拉弧和触电烧蚀的问题的同时,还有效的降低了半导体器件和压敏电阻的规格,确保了光伏直流分断装置的安全性以及可靠性。实际上,还可以进一步提高本申请实施例中光伏直流分断装置的安全性以及可靠性。
[0100]
可选地,如图6所示,在图4所对应实施例的基础上,本申请实施例提供的光伏直流分断装置的另一实施例中,该光伏直流分断装置还包括第二开关K2,在第一开关K1、换流电路10和能量吸收电路20三者并联,并连接在第一负连接端和第二负连接端之间的情形下,第二开关K2的一端与第一负连接端相连,第二开关K2的另一端与第一开关K1的一端、第二二极管D2的阴极和气体放电管G的一端相连。
[0101]
实际上,第二开关K2的位置不限于上述图6中所描述的位置,还可以是第二开关K2的一端与第二负连接端和第一二极管D1的阳极相连,第二开关K2的另一端与第一开关K1的一端、第三二极管D3的阴极和压敏电阻R2的一端相连。
[0102]
本申请实施例中,第二开关K2在第一开关K1之后断开,此时换流电路10已断开,能量吸收电路20高阻,第二开关K2在断开时无电压和电流,所以第二开关K2可以选用低电压规 格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0103]
可选地,如图7所示,在图4所对应实施例的基础上,本申请实施例提供的光伏直流分断装置的另一实施例中,该光伏直流分断装置还包括第三开关K3,第三开关K3连接在第一正连接端与第二正连接端和第一二极管D1的阴极的连接点之间。
[0104]
本申请实施例中,第三开关K3在第一开关K1之后断开,此时换流电路10已断开,能量吸收电路20高阻,第三开关K3在断开时无电压和电流,所以第三开关K3可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0105]
可选地,如图8所示,在图6所对应实施例的基础上,本申请实施例提供的光伏直流分断装置的另一实施例中,该光伏直流分断装置还包括第三开关K3,第三开关K3连接在第一正连接端与第二正连接端和第一二极管D1的阴极的连接点之间。
[0106]
本申请实施例中,第二开关K2和第三开关K3都在第一开关K1之后断开,此时换流电路10已断开,能量吸收电路20高阻,第二开关K2和第三开关K3在断开时无电压和电流,所以第三开关K3可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0107]
可选地,如图9所示,在图5所对应实施例的基础上,本申请实施例提供的光伏直流分断装置的另一实施例中,该光伏直流分断装置还包括第四开关K4,当第一开关K1、换流电路10和能量吸收电路20三者并联,并连接在第一正连接端和第二正连接端之间时,第四开关K4的一端与第一正连接端相连,第四开关K4的另一端与第一开关的一端、第二二极管的阴极和气体放电管的一端相连。
[0108]
实际上,第四开关K4的位置也不限于上述图9所描述的情况,还可以是第四开关K4的一端与第二正连接端和第一二极管D1的阴极相连,第四开关K4的另一端与第一开关K1的一端、第三二极管D3的阴极和压敏电阻R2的一端相连。
[0109]
本申请实施例中,第四开关K4在第一开关K1之后断开,此时换流电路10已断开,能量吸收电路20高阻,第四开关K4在断开时无电压和电流,所以第四开关K4可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0110]
可选地,如图10所示,在图5所对应实施例的基础上,本申请实施例提供的光伏直流分断装置的另一实施例中,该光伏直流分断装置还包括第五开关K5;第五开关K5连接在第一负连接端与第二负连接端和第一二极管D1的阳极的连接点之间。
[0111]
本申请实施例中,第五开关K5在第一开关K1之后断开,此时换流电路10已断开,能量吸收电路20高阻,第五开关K5在断开时无电压和电流,所以第五开关K5可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0112]
可选地,如图11所示,在图9所对应实施例的基础上,本申请实施例提供的光伏直流分断装置的另一实施例中,该光伏直流分断装置还包括第五开关K5;第五开关K5连接在第一负连接端与第二负连接端和第一二极管D1的阳极的连接点之间。
[0113]
本申请实施例中,第四开关K4和第五开关K5在第一开关K1之后断开,此时换流电路10已断开,能量吸收电路20高阻,第四开关K4和第五开关K5在断开时无电压和电流,所以第五开关K5可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0114]
上述多个实施例所描述的光伏直流分断装置中都只有说明了有两个正连接端和两个负连接端的情况,实际上,一个光伏直流分断装置可以包括多个正连接端和多个负连接端。如图12和图13所示,该光伏直流分断装置还可以包括第三正连接端和第三负连接端,第三 负连接端连接在第一负连接端和第二负连接端之间,第三正连接端连接在第一正连接端和第二正连接端之间,第三正连接端和第三负连接端用于连接第二光伏组串。
[0115]
如图12所示,在图4所对应的实施例的基础上,增加了第三正连接端和第三负连接端,第三负连接端连接在第一负连接端和第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联电路之间,第三正连接端连接在第一正连接端与第二正连接端和第一二极管D1的阴极的连接点之间,第三正连接端和第三负连接端用于连接第二光伏组串的输入端。
[0116]
如图13所示,在图5所对应的实施例的基础上,增加了第三正连接端和第三负连接端,第三负连接端连接在第一负连接端和第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联电路之间,第三正连接端连接在第一正连接端与第二正连接端和第一二极管D1的阴极的连接点之间,第三正连接端和第三负连接端用于连接第二光伏组串的输入端。
[0117]
在图12和图13所对应的实施例中,第三正连接端和第三负连接端用于连接第二光伏组串的输入端,表示第二光伏组串可以和第一光伏组串共用一个光伏直流分断装置来进行光伏组串与光伏能量转换器之间的分断控制。第二光伏组串的电压和电流通过光伏直流分断装置的第二正连接端和第二负连接端输送到光伏能量转换器。
[0118]
关于两个或者多个光伏组串共用一个光伏直流分断装置来进行光伏组串与光伏能量转换器之间的分断的控制原理与前述实施例中所描述原理是相同的,具体不再做详细赘述。
[0119]
可选地,在上述图12对应的实施例的基础上,如图14所示,本申请实施例提供的光伏直流分断装置的另一实施例中,该光伏直流分断装置还包括第六开关K6和第七开关K7,第六开关K6的一端与第一负连接端连接,第六开关K6的另一端与第一开关K1的一端、第二二极管D2的阴极和气体放电管G的一端相连;第七开关K7的一端与第三负连接端连接,第七开关K7的另一端与第一开关K1的一端、第二二极管D2的阴极和气体放电管G的一端相连。
[0120]
本申请实施例中,无论控制第一光伏组串与光伏能量转换器之间的直流电路还是控制第二光伏组串与光伏能量转换器之间的直流电路,第六开关K6或第七开关K7都在第一开关K1之后断开,此时换流电路10已断开,能量吸收电路20高阻,第六开关K6或第七开关K7在断开时无电压和电流,所以第六开关K6或第七开关K7都可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0121]
可选地,在上述图12对应的实施例的基础上,如图15所示,本申请实施例提供的光伏直流分断装置的另一实施例中,该光伏直流分断装置还包括第八开关K8和第九开关K9;第八开关K8连接在第一正连接端与第二正连接端和第一二极管D1的阴极的连接点之间;第九开关K9的一端连接第三正连接端,第九开关K8的另一端连接在第三正连接端和第二正连接端和第一二极管D1的阴极的连接点上。
[0122]
本申请实施例中,无论控制第一光伏组串与光伏能量转换器之间的直流电路还是控制第二光伏组串与光伏能量转换器之间的直流电路,第八开关K8或第九开关K9都在第一开关K1之后断开,此时换流电路10已断开,能量吸收电路20高阻,第八开关K8或第九开关K9在断开时无电压和电流,所以第八开关K8或第九开关K9可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0123]
可选地,在上述图14对应的实施例的基础上,如图16所示,本申请实施例提供的光伏直流分断装置的另一实施例中,该光伏直流分断装置还包括第八开关K8和第九开关K9;第八开关K8连接在第一正连接端与第二正连接端和第一二极管D1的阴极的连接点之间;第九 开关K9的一端连接第三正连接端,第九开关K8的另一端连接在第三正连接端和第二正连接端和第一二极管D1的阴极的连接点上。
[0124]
本申请实施例中,无论控制第一光伏组串与光伏能量转换器之间的直流电路还是控制第二光伏组串与光伏能量转换器之间的直流电路,第六开关K6、第七开关K7、第八开关K8或第九开关K9都在第一开关K1之后断开,此时换流电路10已断开,能量吸收电路20高阻,第六开关K6、第七开关K7、第八开关K8或第九开关K9在断开时无电压和电流,所以第六开关K6、第七开关K7、第八开关K8或第九开关K9可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0125]
另外,需要说明的是,图17-图19是以接入两组光伏组串为例进行说明的,实际应用中可以根据需求接入多组光伏组串,在接入多组光伏组串时的原理与上述图17-图19的原理基本相同,本申请实施例中不再针对接入3组或3组以上光伏组串的情况做过多赘述。
[0126]
可选地,在上述图13对应的实施例的基础上,如图17所示,本申请实施例提供的光伏直流分断装置的另一实施例中,该光伏直流分断装置还包括第十开关K10和第十一开关K11,第十开关K10的一端与第一正连接端连接,第十开关K10的另一端与第一开关K1的一端、第二二极管D2的阴极和气体放电管G的一端相连;第十一开关K11的一端与第三正连接端连接,第十一开关K11的另一端与第一开关K1的一端、第二二极管D2的阴极和气体放电管G的一端相连。
[0127]
本申请实施例中,无论控制第一光伏组串与光伏能量转换器之间的直流电路还是控制第二光伏组串与光伏能量转换器之间的直流电路,第十开关K10或第十一开关K11都在第一开关K1之后断开,此时换流电路10已断开,能量吸收电路20高阻,第十开关K10或第十一开关K11在断开时无电压和电流,所以第十开关K10或第十一开关K11可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0128]
可选地,在上述图13对应的实施例的基础上,如图18所示,本申请实施例提供的光伏直流分断装置的另一实施例中,该光伏直流分断装置还包括第十二开关K12和第十三开关K13,第十二开关K12连接在第一负连接端与第二负连接端和第一二极管D1的阴极的连接点之间,第十三开关K13的一端连接第三负连接端,第十三开关K13的另一端连接在第三负连接端和第二负连接端和第一二极管D1的阳极的连接点上。
[0129]
本申请实施例中,无论控制第一光伏组串与光伏能量转换器之间的直流电路还是控制第二光伏组串与光伏能量转换器之间的直流电路,第十二开关K12或第十三开关K13都在第一开关K1之后断开,此时换流电路10已断开,能量吸收电路20高阻,第十二开关K12或第十三开关K13在断开时无电压和电流,所以第十二开关K12或第十三开关K13可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0130]
可选地,在上述图17对应的实施例的基础上,如图19所示,本申请实施例提供的光伏直流分断装置的另一实施例中,该光伏直流分断装置还包括第十二开关K12和第十三开关K13,第十二开关K12连接在第一负连接端与第二负连接端和第一二极管D1的阴极的连接点之间,第十三开关K13的一端连接第三负连接端,第十三开关K13的另一端连接在第三负连接端和第二负连接端和第一二极管D1的阳极的连接点上。
[0131]
本申请实施例中,无论控制第一光伏组串与光伏能量转换器之间的直流电路还是控制第二光伏组串与光伏能量转换器之间的直流电路,第十开关K10、第十一开关K11、第十二 开关K12或第十三开关K13都在第一开关K1之后断开,此时换流电路10已断开,能量吸收电路20高阻,第十开关K10、第十一开关K11、第十二开关K12或第十三开关K13在断开时无电压和电流,所以第十开关K10、第十一开关K11、第十二开关K12或第十三开关K13可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0132]
以上图12至图19所提供的多个正连接端和多个负连接端的方案中,都是通过光伏直流分断装置在内部实现的连接,如第一正连接端和第一负连接端与第三正连接端和第三负连接端在光伏能量转换器侧共用了第二正连接端和第二负连接端。实际上,在本申请所提供的实施例中,不限定是第一正连接端和第一负连接端与第三正连接端和第三负连接端在光伏能量转换器侧共用了第二正连接端和第二负连接端。
[0133]
另外,需要说明的是,图17-图19是以接入两组光伏组串为例进行说明的,实际应用中可以根据需求接入多组光伏组串,在接入多组光伏组串时的原理与上述图12-图16的原理基本相同,本申请实施例中不再针对接入3组或3组以上光伏组串的情况做过多赘述。
[0134]
可选地,在上述图4对应的实施例的基础上,如图20所示,本申请实施例所提供的光伏直流分断装置的另一实施例中,该光伏直流分断装置还包括第四正连接端、第四负连接端、第五正连接端、第十四开关K14和第十五开关K15,第四正连接端和第四负连接端用于连接第三光伏组串的输入端,第五正连接端用于连接光伏能量转换器;当第一开关K1、换流电路10和能量吸收电路20三者并联,并连接在第一负连接端与所述第二负连接端和第一二极管D1的阳极的连接点之间时,第四负连接端与第一开关K1的一端、第二二极管D2的阴极和气体放电管G的一端相连,第十四开关K14连接在第一正连接端与第二正连接端和第一二极管D1的阴极的连接点之间,第十五开关K15连接在第四正连接端和第五正连接端之间。
[0135]
本申请实施例中,第五正连接端在光伏直流分断装置中与第二正连接端是不相连的,但在光伏能量转换器中第五正连接端可以通过光伏能量转换器中的电路实现与第二正连接端相连,从而使第四正连接端和第五正连接端之间的线路也可以有效利用第一二极管D1、换流电路10和能量吸收电路20。
[0136]
本申请实施例中无论控制第一光伏组串与光伏能量转换器之间的直流电路还是控制第三光伏组串与光伏能量转换器之间的直流电路,第十四开关K14或者第十五开关K15都在第一开关K1之后断开,此时换流电路10已断开,能量吸收电路20高阻,第十四开关K14或者第十五开关K15在断开时无电压和电流,所以第十四开关K14或者第十五开关K15可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0137]
实际上,在上述图20所描述的方案的基础上,该光伏直流分断装置还包括可以包括第四二极管,该第四二极管阴极连接在第十五开关K15和所述第五正连接端之间,该第四二极管的阳极连接在所述第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联电路和所述第二负连接端之间。
[0138]
可选地,在上述图5对应的实施例的基础上,如图21所示,本申请实施例所提供的光伏直流分断装置的另一实施例中,该光伏直流分断装置还包括第六正连接端、第六负连接端、第七负连接端、第四二极管D4、第十六开关K16和第十七开关K17,第六正连接端和第六负连接端用于连接第四光伏组串的输入端,第七负连接端用于连接光伏能量转换器,第四二极管D4的阴极连接在第一开关K1、换流电路和能量吸收电路三者并联电路和第二正连接端之间,第四二极管D4的阳极连接在第十七开关K17的一端和第七负连接端之间;当第一开关 K1、换流电路10和能量吸收电路20三者并联,并连接在第一正连接端和第二正连接端之间时,第六正连接端与第一开关K1的一端、第二二极管D2的阴极和气体放电管G的一端相连,第十六开关K16连接在第一负连接端与第二负连接端和第一二极管D1的阳极的连接点之间,第十七开关K17连接在第六负连接端与第七负连接端和第四二极管的阳极的连接点之间。
[0139]
本申请实施例中,引入第四二极管D2,从而使第六负连接端和第七负连接端之间的直流线路也可以在光伏直流分断装置内部直接使用第一开关K1、换流电路10和能量吸收电路20,从而使第六正连接端、第六负连接端和第七负连接端所连接的第四光伏组串和光伏能量转换器之间的直流电路可以被安全可靠的进行分断。
[0140]
本申请实施例中无论控制第一光伏组串与光伏能量转换器之间的直流电路还是控制第四光伏组串与光伏能量转换器之间的直流电路,第十六开关K16或者第十七开关K17都在第一开关K1之后断开,此时换流电路10已断开,能量吸收电路20高阻,第十六开关K16或者第十七开关K17在断开时无电压和电流,所以第十六开关K16或者第十七开关K17可以选用低电压规格开关器件,实现安规上认同的可靠分断。
[0141]
以上列出了本申请实施例中光伏直流分断装置的多个不同情况的可能实施例,但实际上本申请所能囊括的方案并不限于上述所列举出来的实施例,其他基于本申请原理的电路变形,都属于本申请所保护的范围。
[0142]
另外,上述多个实施例中,使用了从第一开关K1到第十七开关K17,实际上,这些开关都可以是同种类型的开关,也可以是不同类型的开关,这些开关可以是继电器、断路器、接触器、电磁式机械开关中的任一器件或组合。
[0143]
气体放电管G也可以用瞬态抑制二极管替代。
[0144]
第一二极管D1至第四二极管D4也可以是同一种类型的二极管或者不同类型的二极管。
[0145]
另外,需要说明的是上述对第一正连接端、第一负连接端到第六正连接端、第七负连接端的使用,以及其他的第一开关K1到第十七开关K17、第一二极管D1至第四二极管D4、第一全控半导体器件Q1、第二全控半导体器件Q2只是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0146]
以上对本申请实施例所提供的光伏直流分断装置进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

权利要求书

[权利要求 1]
一种光伏直流分断装置,其特征在于,包括: 第一正连接端、第一负连接端、第二正连接端、第二负连接端、第一开关,第一二极管、换流电路和能量吸收电路; 其中,所述第一正连接端和所述第一负连接端用于连接第一光伏组串的输出端,所述第二正连接端和所述第二负连接端用于连接光伏能量转换器; 所述第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联,并连接在所述第一负连接端和所述第二负连接端之间,所述第一二极管的阴极连接在所述第一正连接端和所述第二正连接端之间,所述第一二极管的阳极连接在所述第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联电路和所述第二负连接端之间;或者,所述第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联连接在所述第一正连接端和所述第二正连接端之间,所述第一二极管的阴极连接在所述第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联电路和所述第二正连接端之间,所述第一二极管的阳极连接在所述第一负连接端和所述第二负连接端之间; 所述换流电路包括第一全控半导体器件、第二全控半导体器件、第二二极管和第三二极管,其中,所述第二二极管的阴极与所述第一全控半导体器件的输入端相连,所述第二二极管的阳极与所述第一全控半导体器件的输出端和所述第二全控半导体器件的输出端相连,所述第三二极管的阳极与所述第二全控半导体器件的输出端相连,所述第三二极管的阴极与所述第二全控半导体器件的输入端相连; 所述能量吸收电路包括气体放电管、压敏电阻和稳态平衡电阻,其中,所述气体放电管和所述稳态平衡电阻并联,再与所述压敏电阻串联。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述光伏直流分断装置,其特征在于,所述光伏直流分断装置还包括第二开关; 在所述第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联,并连接在所述第一负连接端和所述第二负连接端之间的情形下,所述第二开关的一端与所述第一负连接端相连,所述第二开关的另一端与所述第一开关的一端、所述第二二极管的阴极和所述气体放电管的一端相连,或所述第二开关的一端与所述第二负连接端和所述第一二极管的阳极相连,所述第二开关的另一端与所述第一开关的一端、所述第三二极管的阴极和所述压敏电阻的一端相连。
[权利要求 3]
根据权利要求1或2所述光伏直流分断装置,其特征在于,所述光伏直流分断装置还包括第三开关; 所述第三开关连接在所述第一正连接端与所述第二正连接端和所述第一二极管的阴极的连接点之间。
[权利要求 4]
根据权利要求1所述光伏直流分断装置,其特征在于,所述光伏直流分断装置还包括第四开关; 当所述第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联,并连接在所述第一正连接端和所述第二正连接端之间时,所述第四开关的一端与所述第一正连接端相连,所述第四开关的另一端与所述第一开关的一端、所述第二二极管的阴极和所述气体放电管的一端相连,或所述第四开关的一端与所述第二正连接端和所述第一二极管的阴极相连,所述 第四开关的另一端与所述第一开关的一端、所述第三二极管的阴极和所述压敏电阻的一端相连。
[权利要求 5]
根据权利要求1或4所述光伏直流分断装置,其特征在于,所述光伏直流分断装置还包括第五开关; 所述第五开关连接在所述第一负连接端与所述第二负连接端和所述第一二极管的阳极的连接点之间。
[权利要求 6]
根据权利要求1所述光伏直流分断装置,其特征在于,所述光伏直流分断装置还包括第三正连接端和第三负连接端; 所述第三负连接端连接在所述第一负连接端和所述第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联电路之间,所述第三正连接端连接在所述第一正连接端与所述第二正连接端和所述第一二极管的阴极的连接点之间,所述第三正连接端和所述第三负连接端用于连接第二光伏组串的输入端。
[权利要求 7]
根据权利要求6所述光伏直流分断装置,其特征在于,所述光伏直流分断装置还包括第六开关和第七开关; 所述第六开关的一端与所述第一负连接端连接,所述第六开关的另一端与所述第一开关的一端、所述第二二极管的阴极和所述气体放电管的一端相连; 所述第七开关的一端与所述第三负连接端连接,所述第七开关的另一端与所述第一开关的一端、所述第二二极管的阴极和所述气体放电管的一端相连。
[权利要求 8]
根据权利要求6或7所述光伏直流分断装置,其特征在于,所述光伏直流分断装置还包括第八开关和第九开关; 所述第八开关连接在所述第一正连接端与所述第二正连接端和所述第一二极管的阴极的连接点之间; 所述第九开关的一端连接所述第三正连接端,所述第九开关的另一端连接在所述第三正连接端和所述第二正连接端和所述第一二极管的阴极的连接点上。
[权利要求 9]
根据权利要求6所述光伏直流分断装置,其特征在于,所述光伏直流分断装置还包括第十开关和第十一开关; 所述第十开关的一端与所述第一正连接端连接,所述第十开关的另一端与所述第一开关的一端、所述第二二极管的阴极和所述气体放电管的一端相连; 所述第十一开关的一端与所述第三正连接端连接,所述第十一开关的另一端与所述第一开关的一端、所述第二二极管的阴极和所述气体放电管的一端相连。
[权利要求 10]
根据权利要求6或9所述光伏直流分断装置,其特征在于,所述光伏直流分断装置还包括第十二开关和第十三开关; 所述第十二开关连接在所述第一负连接端与所述第二负连接端和所述第一二极管的阴极的连接点之间; 所述第十三开关的一端连接所述第三负连接端,所述第十三开关的另一端连接在所述第三负连接端和所述第二负连接端和所述第一二极管的阳极的连接点上。
[权利要求 11]
根据权利要求1所述光伏直流分断装置,其特征在于,所述光伏直流分断装置还包括第四正连接端、第四负连接端、第五正连接端、第十四开关和第十五开关,所述第四正连接端和所述第四负连接端用于连接第三光伏组串的输入端,所述第五正连接端用于连接 所述光伏能量转换器; 当所述第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联,并连接在所述第一负连接端与所述第二负连接端和所述第一二极管的阳极的连接点之间时,所述第四负连接端与所述第一开关的一端、所述第二二极管的阴极和所述气体放电管的一端相连,所述第十四开关连接在所述第一正连接端与所述第二正连接端和所述第一二极管的阴极的连接点之间,所述第十五开关连接在所述第四正连接端和所述第五正连接端之间。
[权利要求 12]
根据权利要求11所述光伏直流分断装置,其特征在于,所述光伏直流分断装置还包括第四二极管,所述第四二极管的阴极连接在所述第十五开关和所述第五正连接端之间,所述第四二极管的阳极连接在所述第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联电路和所述第二负连接端之间。
[权利要求 13]
根据权利要求1所述光伏直流分断装置,其特征在于,所述光伏直流分断装置还包括第六正连接端、第六负连接端、第七负连接端、第四二极管、第十六开关和第十七开关,所述第六正连接端和所述第六负连接端用于连接第四光伏组串的输入端,所述第七负连接端用于连接所述光伏能量转换器,所述第四二极管的阴极连接在所述第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联电路和所述第二正连接端之间,所述第四二极管的阳极连接在所述第十七开关的一端和所述第七负连接端之间; 当所述第一开关、所述换流电路和所述能量吸收电路三者并联,并连接在所述第一正连接端和所述第二正连接端之间时,所述第六正连接端与所述第一开关的一端、所述第二二极管的阴极和所述气体放电管的一端相连,所述第十六开关连接在所述第一负连接端与所述第二负连接端和所述第一二极管的阳极的连接点之间,所述第十七开关连接在所述第六负连接端与所述第七负连接端和所述第四二极管的阳极的连接点之间。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3]  
[ 图 4]  
[ 图 5]  
[ 图 6]  
[ 图 7]  
[ 图 8]  
[ 图 9]  
[ 图 10]  
[ 图 11]  
[ 图 12]  
[ 图 13]  
[ 图 14]  
[ 图 15]  
[ 图 16]  
[ 图 17]  
[ 图 18]  
[ 图 19]  
[ 图 20]  
[ 图 21]