为了进一步提高系统的可靠性和实用性,在光伏汇流箱里配置了光伏专用直流防雷模块、直流熔断器和断路器,并设置工作状态监测、控制处理、通信等功能电路。
如图二所示,在光伏汇流箱系统中,PVxx-29B24系列具备的200-1500VDC电压输入、4000VAC隔离耐压、高可靠特性,可从高压端直接取电,经转换输出24VDC电压给监控电路供电。采用F0505S-1WR2给霍尔传感器隔离供电,充分确保高低压之间安全隔离,;采用B0503XT-2WR2模块进行隔离转换输出3.3V给MCU供电;通信采用集成隔离电源的TD501D485H通信模块,可抑制电磁干扰和消除接地环路影响。整体电源方案在满足功能需求及安全隔离,同时又便于整体系统简化设计和稳定可靠。
四、光伏逆变器监控单元电源方案
在前端汇流箱进行电能汇流,由直流柜检测后,转向逆变器进行直流转换成交流。逆变器在工作过程中,同样需要转换过程监测、控制和通信,以保证逆变电压满足指标要求。此部分监控单元可直接从高压(200-1500VDC)母线上取电工作。
如图三所示,由PV系列模块电源直接从高压母线上取电转换输出24V,再经过非隔离转换模块K7805-500R3输出5VDC电压;B0503XT-2WR2给MCU提供满足功能隔离耐压的3.3V工作电压;采用隔离、高速的TD501D485H通信模块,可抑制电磁干扰和消除接地环路,保护系统电路免受外部网络影响;另外,金升阳专门针对逆变全桥的IGBT开发一款集成有DC-DC电源的隔离驱动器QP12W08S-37,简化客户驱动控制电路的设计,提高可靠性。
五、PVxx-29Bxx 系列模块电源的简介
PVxx-29Bxx系列是200-1500VDC电压输入、4000VAC隔离耐压、高可靠DC-DC开关稳压电源模块,可广泛应用于光伏发电和高压变频等场合,为负载设备提供稳定的工作电压,且其自带的多重保护功能可提升模块电源工作异常情况下电源及其负载的安全性能。
产品特点:
• 超宽压范围输入:200 ~ 1500VDC
• 工业级工作温度:-40℃ ~ +70℃
• 4000VAC 高隔离电压
• 高效率、低纹波噪声
• 输入欠压保护、防反接保护,输出短路、过流、过压保护
• 5000m高海拔工作
• 符合 EN62109 认证
• PCB、接线式和导轨式等多种安装方式
PVxx-29Bxx系列电源的原理框图如图五所示,采用反激拓扑结构,选择成熟可靠的PWM型控制IC,功率转换电路进行高压双管串联形式和隔离驱动的设计,高压启动部分采用金升阳高压启动专利技术,同时产品具有输入欠压、输出过流、短路过压等多重保护电路,从而实现产品的高可靠特性。