一种用于光伏逆变器的浸水检测电路的制作方法

1.本发明涉及光伏逆变器技术领域，具体涉及一种用于光伏逆变器的浸水检测电路。


背景技术：

2.随着化石燃料的不断开发，不可再生能源逐渐枯竭，近年来新能源发电技术被越来越重视。逆变器作为将可再生能源转化为电能的核心电力电子装置，具有广泛的应用前景。
3.并网逆变器是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成定频定压或调频调压交流电的转换器，并将输出的交流电直接或者间接的接入电网。
4.针对现有技术存在以下问题：如今的光伏逆变器大多在结构上做到ipx6的防水处理，很少进行逆变器浸水的检测，而ipx6的光伏逆变器一般使用在户外，逆变器本身工作环境就相对恶劣，加上白天工作，机器发热，晚上停机，机器内温度较低，使得机器内部凝露积水，严重影响逆变器工作寿命，同时，因不规范生产，暴力施工等外界因素也会使逆变器被损坏浸水。


技术实现要素：

5.本发明提供一种用于光伏逆变器的浸水检测电路，其中一种目的是为了具备对光伏逆变器进行浸水检测的特点，解决逆变器本身工作环境就相对恶劣，加上白天工作，机器发热，晚上停机，机器内温度较低，使得机器内部凝露积水，严重影响逆变器工作寿命，同时，因不规范生产，暴力施工等外界因素也会使逆变器被损坏浸水的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于光伏逆变器的浸水检测电路，包括等效电路部分、电压检测部分、信号部分和控制部分，所述信号部分与控制部分连接，所述电压检测部分与控制部分连接，所述信号部分、电压检测部分均与等效电路部分连接，该用于光伏逆变器的浸水检测电路的检测过程，分为以下步骤：步骤一、系统上电，程序启动；步骤二、进入自检状态一；步骤三、进入自检状态二；步骤四、进入正式检测状态。
7.本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤二包括：控制部分发送长高电平，保持时间t1，并检测u1的电压值，控制部分内u1采样值与设定的第一自检保护阈值比较，如果采样值小于第一自检保护阈值，自检不成功，程序结束，并向系统报错，如果采样值大于第一自检保护阈值，程序继续执行。
8.本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤二还包括：在判定采样的u1值是否在预设范围之内时，如果u1值在预设值之内，则进入自检状态二，如果u1值不在预设值之
内，则判定“自检未通过”。
9.本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤三包括：控制部分发出具有一定频率一定占空比的脉冲波形，保持一定时间t1，并检测u1的电压值，程序内u1采样值与设置的第二检测保护阈值进行比较，如果采样值大于第二自检保护阈值，自检不成功，程序结束，并向系统报错，如果采样值小于第二自检阈值，自检通过。
10.本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤三还包括：在判定采样的u1值是否在预设范围之内时，如果u1值在预设值之内，则判定“自检通过”且进入正式检测状态，如果u1值不在预设值之内，则判定“自检未通过”。
11.本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤四包括：处理器发出长高电平信号，并实时读取检测电压u1的采样值，程序内实时判断u1检测值是否大于保护阈值，如果大于保护阈值，无故障，如果小于保护阈值，检测有故障，上报系统故障信号。
12.本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤四还包括：在判定采样的u1值是否在预设范围之内时，如果u1值在预设值之内，则判定“正常”，如果u1值不在预设值之内，则判定“机器浸水”。
13.由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：1、本发明提供一种用于光伏逆变器的浸水检测电路，采用等效电路部分、电压检测部分、信号部分、控制部分的配合，通过电路对光伏逆变器是否浸水或者凝露进行判定，可实时有效的实现逆变器的浸水故障检测，避免了机器内部凝露积水，严重影响逆变器工作寿命，同时，因不规范生产，暴力施工等外界因素也会使逆变器被损坏浸水的问题，从而增加产品可靠性，保证逆变器的使用寿命。
14.2、本发明提供一种用于光伏逆变器的浸水检测电路，采用自检状态一、自检状态二、正式检测状态的配合，通过自检功能，可有效可靠的实现逆变器的浸水故障检测，且通过两次状态的自检，能够保证检测结果的准确度，同时本发明的成本低，实现简单，利于推广。
附图说明
15.图1为本发明的浸水检测电路组成示意图。
16.图2为本发明的自检状态一示意图。
17.图3为本发明的自检状态二示意图。
18.图4为本发明的正式检测状态示意图。
19.图5为本发明的软件流程示意图。
具体实施方式
20.下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：实施例1如图1-5所示，本发明提供了一种用于光伏逆变器的浸水检测电路，包括等效电路部分、电压检测部分、信号部分和控制部分，信号部分与控制部分连接，电压检测部分与控制部分连接，信号部分、电压检测部分均与等效电路部分连接，该用于光伏逆变器的浸水检测电路的检测过程，分为以下步骤：
步骤一、系统上电，程序启动；步骤二、进入自检状态一；步骤三、进入自检状态二；步骤四、进入正式检测状态。
21.在本实施例中，采用等效电路部分、电压检测部分、信号部分、控制部分的配合，通过电路对光伏逆变器是否浸水或者凝露进行判定，可实时有效的实现逆变器的浸水故障检测，避免了机器内部凝露积水，严重影响逆变器工作寿命，同时，因不规范生产，暴力施工等外界因素也会使逆变器被损坏浸水的问题，从而增加产品可靠性，保证逆变器的使用寿命。
22.实施例2如图1-5所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，步骤二包括：控制部分发送长高电平，保持时间t1，并检测u1的电压值，控制部分内u1采样值与设定的第一自检保护阈值比较，如果采样值小于第一自检保护阈值，自检不成功，程序结束，并向系统报错，如果采样值大于第一自检保护阈值，程序继续执行，步骤二还包括：在判定采样的u1值是否在预设范围之内时，如果u1值在预设值之内，则进入自检状态二，如果u1值不在预设值之内，则判定“自检未通过”。
23.在本实施例中，步骤二为自检状态一，此时数字io口发出一个长高电平，长高电平经过信号处理单元，将信号放大至ui_01，此时，图1中的c1电容，在直流状态下是断开状态，在电路中等效于图2，根据电压方程，可以得到u1_01=ui_01*r2/(r1 r2)，此时电压采样将采样到的u1_01数据放到电压检测部分，电压检测部分将信号进行处理送至adc采样，控制部分进行判定采样的u1_01值是否在预设范围之内。
24.a：如果u1_01值在预设值之内，则进入下一环节（自检状态二）；b：如果u1_01值不在预设值之内，则判定“自检未通过”。
25.实施例3如图1-5所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，步骤三包括：控制部分发出具有一定频率一定占空比的脉冲波形，保持一定时间t1，并检测u1的电压值，程序内u1采样值与设置的第二检测保护阈值进行比较，如果采样值大于第二自检保护阈值，自检不成功，程序结束，并向系统报错，如果采样值小于第二自检阈值，自检通过，步骤三还包括：在判定采样的u1值是否在预设范围之内时，如果u1值在预设值之内，则判定“自检通过”且进入正式检测状态，如果u1值不在预设值之内，则判定“自检未通过”。
26.在本实施例中，步骤三为自检状态二，此时数字io口发出一个一定频率和占空比的高频电平（高频信号），高频电平电平经过信号处理单元，将信号放大至ui_02，此时，图1中的c1电容，在高频状态下是短路状态，在电路中等效于图3，根据电压方程，可以得到u1_02=(ui_02*r2//r3)/(r1 r2//r3)，此时电压采样将采样到的u1_02数据放到电压检测部分，电压检测部分将信号进行处理送至adc采样，控制部分进行判定采样的u1_02值是否在预设范围之内。
27.a：如果u1_02值在预设值之内，则判定“自检通过”且进入下一环节（正式检测状态）；b：如果u1_02值不在预设值之内，则判定“自检未通过”。
28.实施例4
如图1-5所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，步骤四包括：处理器发出长高电平信号，并实时读取检测电压u1的采样值，程序内实时判断u1检测值是否大于保护阈值，如果大于保护阈值，无故障，如果小于保护阈值，检测有故障，上报系统故障信号，步骤四还包括：在判定采样的u1值是否在预设范围之内时，如果u1值在预设值之内，则判定“正常”，如果u1值不在预设值之内，则判定“机器浸水”。
29.在本实施例中，步骤四为正式检测状态，此时数字io口发出一个一定频率（比图3小）和占空比的中高频电平（中高频信号），中高频电平经过信号处理单元，将信号放大至ui_03，此时，图1中的c1电容，在中高频状态下是阻抗状态，等效阻抗为rw，在电路中等效于图4，根据电压方程，可以得到u1_03=[ui_03*r2//(r3 rw)]/[r1 r2//(r3 rw)]，此时电压采样将采样到的u1_03数据放到电压检测部分，电压检测部分将信号进行处理送至adc采样，控制部分进行判定采样的u1_03值是否在预设范围之内。
[0030]
a：如果u1_03值在预设值之内，则判定“正常”；b：如果u1_03值不在预设值之内，则判定“机器浸水”。
[0031]
综上，本发明采用等效电路部分、电压检测部分、信号部分、控制部分的配合，通过电路对光伏逆变器是否浸水或者凝露进行判定，可实时有效的实现逆变器的浸水故障检测，避免了机器内部凝露积水，严重影响逆变器工作寿命，同时，因不规范生产，暴力施工等外界因素也会使逆变器被损坏浸水的问题，从而增加产品可靠性，保证逆变器的使用寿命，采用自检状态一、自检状态二、正式检测状态的配合，通过自检功能，可有效可靠的实现逆变器的浸水故障检测，且通过两次状态的自检，能够保证检测结果的准确度，同时本发明的成本低，实现简单，利于推广。
[0032]
上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。