一种用于光伏板的关断控制装置及方法

技术领域

本发明涉及光伏板的关断控制，尤其涉及一种用于光伏板的关断控制装置及方法。

背景技术

现有光伏板的关断控制装置需要在系统电源回路完好的情况下才能正常工作。一旦电源回路或控制回路出现故障或断线时，光伏板的关断控制则无法开启，使得光伏板的关断控制失去作用。然而现有光伏板的关断控制装置中，连接各设备的电缆很容易在发生光伏板火灾时被烧断或受外力作用导致电源回路中断，导致光伏板的关断系统无法可靠关断。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种用于光伏板的关断控制装置，其能够解决现有的光伏板的关断控制装置在电源回路故障时光伏板的关断无法控制的问题。

本发明的目的之二在于提供一种用于光伏板的关断控制方法，其能够解决现有的光伏板的关断控制装置在电源回路故障时光伏板的关断无法控制的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种用于光伏板的关断控制装置，包括隔离装置和关断装置；其中，所述隔离装置与光伏发电系统的一个光伏组串串联连接，并且所述光伏组串包括若干个串联连接的光伏板，每个光伏板并联连接一个所述关断装置；

所述隔离装置还与所述光伏组串的每个关断装置电性连接，用于控制每个关断装置，从而通过对应关断装置使得对应光伏板的正负极断开或接通，以实现对应光伏板的关断与解除关断。

进一步地，所述隔离装置，还通过通信线与外部的关断控制设备连接，用于接收外部的关断控制设备发送的控制信号并根据所述控制信号控制所述光伏组串内每个关断装置的关断状态；所述控制信号为关断信号或解除关断信号。

进一步地，每个关断装置包括第一静态开关、第一电磁继电器、第二电磁继电器、第五电磁继电器、双线圈磁保持继电器、第一隔离电源模块和储能元件；其中，所述第一隔离电源模块的第一端接入工作电源正极、第二端接入工作电源负极、第三端接入第一静态开关的基极、第四端接入第一静态开关的发射极；

所述第一电磁继电器的储能元件、第一电磁继电器依次并联于所述第一隔离电源模块与第一静态开关之间；所述第一静态开关的集电极与对应光伏板的正极电性连接、发射极与对应光伏板的负极电性连接；所述双线圈磁保持继电器的第一常闭触点并联连接于对应光伏板的正负极；

所述第二电磁继电器的一端接入工作电源正极、另一端通过所述第一电磁继电器的第二常开触点接入工作电源负极，并且所述第二电磁继电器的储能元件并联于所述第二电磁继电器；所述第五电磁继电器的一端接入工作电源正极、另一端通过所述第一电磁继电器的第二常开触点接入工作电源负极，并且所述第五电磁继电器的储能元件并联于所述第五电磁继电器；

所述双线圈磁保持继电器包括第一线圈和第二线圈，第一线圈、第二线圈的两端分别与工作电源正极、工作电源负极电性连接，并且所述第一线圈的电源回路上还依次设有所述第二电磁继电器的第一常开触点和第五电磁继电器的第一常闭触点，所述第二线圈的电源回路上还设有所述第二电磁继电器的第三常闭触点；所述双线圈磁保持继电器的储能元件的正极接入工作电源正极与所述第二电磁继电器的第三常闭触点之间、负极接入工作电源负极；

所述第一隔离电源模块的第三端与所述第一静态开关的基极之间还设有所述第一电磁继电器的第一常开触点；所述第一隔离电源模块的第四端与所述第一静态开关的发射极之间还设有所述第五电磁继电器的第二常闭触点。

进一步地，所述第二电磁继电器的储能元件的正极与工作电源正极之间还依次串联连接第二二极管和第二电阻，并且所述第二电磁继电器的储能元件的正极通过第二电阻接入所述第二二极管与所述第二电磁继电器之间；所述第五电磁继电器的储能元件的正极与工作电源正极之间还依次串联连接第三二极管和第三电阻，并且所述第五电磁继电器的储能元件的正极接入所述第五电磁继电器与所述第三电阻之间；所述双线圈磁保持继电器的储能元件的正极与工作电源正极之间还依次串联连接第一二极管和第一电阻，并且双线圈磁保持继电器的储能元件的正极接入所述第一电阻与所述第二电磁继电器的第一常闭触点之间；所述第一隔离电源模块的第三端与所述第一电磁继电器的第一常开触点之间设有第四二极管；所述第一静态开关的发射极与所述第五电磁继电器的第二常闭触点之间设有第四电阻。

进一步地，所述第五电磁继电器还通过所述第二电磁继电器的第二常开触点接入所述第二电磁继电器与所述第一电磁继电器的第二常开触点之间；所述第五电磁继电器的得电开始动作延迟于所述第二电磁继电器的得电开始动作。

进一步地，所述隔离装置包括隔离装置控制器、第二静态开关、第三电磁继电器和第四电磁继电器；其中，所述第三电磁继电器、第四电磁继电器与所述隔离装置控制器电性连接；

所述第三电磁继电器的第一常开触点的一端通过逆变器接入电网、另一端与光伏组串中的每个光伏板电性连接；所述第二静态开关的集电极与所述第三电磁继电器的第一常开触点的一端电性连接，发射极与所述第三电磁继电器的第一常开触点的另一端电性连接，基极与所述隔离装置控制器电性连接；

所述光伏组串中的每个关断装置的电源正极均与所述第四电磁继电器的第一常开触点电性连接；通过所述隔离装置控制器控制所述第四电磁继电器的得电与失电，进而使得所述第四电磁继电器的第一常开触点的闭合与打开，以控制所述光伏组串中的每个关断装置的电源通断。

进一步地，所述光伏组串的每个关断装置的第五电磁继电器的第三常开触点均与所述隔离装置控制器电性连接。

进一步地，所述第二静态开关的集电极端还接入第六二极管，并且所述第三电磁继电器的第一常开触点的一端接入逆变器与所述第六二极管之间。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种用于光伏板的关断控制方法，应用于如本发明的目的之一采用的一种用于光伏板的关断控制装置，所述关断控制方法包括：

当对应光伏组串需要关断时，通过对应光伏组串的隔离装置将对应光伏组串的每个关断装置断开电源，从而使得对应光伏组串内的每个光伏板的正负极短路并关断，同时还通过该隔离装置将对应光伏组串的每个光伏板与逆变器断开；

当对应光伏组串需要解除关断时，通过对应光伏组串的隔离装置将对应光伏组串的每个关断装置接通电源，从而使得对应光伏组串内的每个光伏板的正负极接通并解除关断，同时还通过该隔离装置将对应光伏组串中的每个光伏板与逆变器接通。

进一步地，通过对应光伏组串的隔离装置根据第四电磁继电器的第一常开触点检测到对应关断装置异常时，生成关断信号以控制对应光伏组串的每个关断装置关断；

通过对应光伏组串的隔离装置接收外部控制设备发送的关断信号以控制对应光伏组串的每个关断装置关断。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明提供的用于光伏板的关断控制装置通过采用电磁继电器和对应的储能元件，能够在外部电源断电或电源回路受损等造成电源回路中断的情况下，仍能实现对光伏板的关断控制，保证了光伏板的安全、可靠的关断控制，为消防救援或后续维护人员提供安全保障；同时，还通过设置隔离装置可避免不同光伏组串在关断不同步时产生电压冲击影响整个光伏发电系统的运行。

附图说明

图1为本发明提供的一种用于光伏板的关断控制装置与光伏板、逆变器以及外部的关断控制装置的电路连接示意图；

图2为本发明提供的一种用于光伏板的关断控制装置的关断装置与光伏板的电路连接示意图；

图3为本发明提供的一种用于光伏板的关断控制装置的隔离装置与光伏板的电路连接示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一

本发明提供一种用于光伏板的关断控制装置，如图1-3所示，包括隔离装置和关断装置。其中，隔离装置与光伏发电系统的光伏组串串联连接，并且光伏组串包括若干个串联连接的光伏板，并且每个光伏板并联连接一个关断装置。

在实际使用时，光伏发电系统通常是由光伏板方阵组成，具体包括若干个光伏组串，并且每个光伏组串包括若干个串联连接的光伏板，通过若干个光伏板发电后将电能输送到逆变器，并通过逆变器转换后输送到电网中，实现发电。

隔离装置，用于实现光伏组串的隔离，同时为光伏组串的关断装置提供供电电源；以及，在需要关断操作时，控制光伏组串的每个关断装置与供电电源断开，从而使得光伏板关断。同时设置隔离装置时，还可避免在关断时不同光伏组串关断不同步时产生电压冲击，保证整个光伏关断系统的稳定运行。

本发明通过为每个光伏板并联设置一个关断装置，同时通过隔离装置实现整个光伏组串的隔离，通过隔离装置控制关断装置的电源的通断，以实现光伏板的关断与解除关断的操作。本发明在执行关断时，直接将关断装置与供电电源断开，来实现关断，从而解决现有技术中当电源回路故障时光伏板无法进行可靠关断的问题。本发明只需要对用于光伏板的关断装置的电源的控制，即可实现光伏板的关断控制，不需依赖保安或备用电源，保证光伏板的关断控制的稳定及可靠。

也即，当某个光伏板异常或故障时，通过隔离装置将该光伏板所在的光伏组串从整个光伏发电系统中隔离出来，保证了异常的光伏板的关断，避免出现起火等问题，还可以保证其他正常的光伏组串的正常工作；同时还可为检修人员提供安全保证。

同时，本发明的隔离装置还通过通信线接收外部控制设备的控制信号，来实现光伏组串的关断控制。隔离装置还与外部控制设备通过电源线电性连接，以向隔离装置提供工作电源。其中，本发明将通信线和电源线集成为一根四芯的电缆线实现隔离装置与外部控制设备的连接。

优选地，在执行关断或解除关断时，本发明还可为每个光伏组串设置关断按钮和解除关断按钮。当光伏组串需要关断时，通过按压关断按钮向隔离装置发送控制信号，从而使得隔离装置执行关断指令；相反，当光伏组串需要解除关断时，通过按压解除关断按钮向隔离装置发送控制信号，从而使得隔离装置执行解除关断指令。本发明可支持多种不同的关断操作方式，比如远程、本地按钮等方式。另外，本发明还与逆变器配合使用，将逆变器与光伏板串联连接。当逆变器检测到光伏板产生电弧时，进而向外部控制设备发送检测结果，从而使得外部控制设备根据检测结果控制对应光伏板进行关断，保证光伏板的运行安全。

更为优选地，本发明中的关断装置具体包括第一静态开关G1、第一电磁继电器K1、第二电磁继电器K2、双线圈磁保持继电器KQ、第五电磁继电器KS、第一隔离电源模块U1、储能元件。

本发明中的第一电磁继电器K1、第二电磁继电器K2和第五电磁继电器KS均为常规的非磁保持继电器。

其中，储能元件包括第一储能元件C1、第二储能元件C2、第三储能元件C3和第四储能元件C4。每个储能元件均对应一个电磁继电器，以保证在外部电源掉电后通过对应储能元件来保证对应电磁继电器的动作。具体地，第一储能元件C1为双线圈磁保持继电器KQ的储能元件，第二储能元件C2为第二电磁继电器K2的储能元件，第三储能元件C3为第五电磁继电器KS的储能元件，第四储能元件C4为第一电磁继电器K1的储能元件。更为具体地，储能元件采用电容来实现。

更为具体地，第一隔离电源模块U1的第一端接入工作电源正极，比如+24V。本实施例中的工作电源采用24V电源。具体可通过设置电源转换模块，将外部的220V交流电源转换为直流24V电源。第一隔离电源模块U1的第二端接入工作电源负极，比如接地(0V)。第一隔离电源模块U1的第三端与第一静态开关G1的基极电性连接，第四端与第一静态开关G1的发射极电性连接；第一静态开关G1的发射极、集电极分别连接于光伏板的正负极。通过控制第一静态开关G1的导通与截止，从而控制光伏板的正负极的接通与断开，实现光伏板的关断控制。更为具体地，第一静态开关G1采用MOS管实现。

更为具体地，第一隔离电源模块U1的第三端与第一静态开关G1的基极之间设有第一电磁继电器K1的第一常开触点K11。第一隔离电源模块U1的第四端与第一静态开关G1的发射极之间设有第五电磁继电器KS的第二常闭触点KS2。通过第一电磁继电器K1的第一常开触点K11、第五电磁继电器KS的第二常闭触点KS2的开合以实现第一静态开关G1的导通与截止。

优选地，双线圈磁保持继电器KQ的第一常闭触点KQ1并联连接于第一静态开关G1的发射极、集电极。通过控制双线圈磁保持继电器KQ的得电动作，以控制双线圈磁保持继电器KQ的第一常闭触点KQ1打开，从而控制光伏板的正负极短路，实现光伏板的关断控制。

第四储能元件C4的两端分别与第一隔离电源模块U1的第三端、第四端电性连接。第一电磁继电器K1的两端分别与第一隔离电源模块U1的第三端、第四端电性连接。也即，第一隔离电源模块U1、第四储能元件C4、第一电磁继电器K1依次并联连接于第一静态开关G1的基极与第一静态开关G1的发射极之间。在正常工作模式下，关断装置的电源供电正常，第四储能元件C4处于充电状态；相反，当需要关断时，关断装置的电源供电断开，第四储能元件C4开始放电，则第一电磁继电器K1继续保持得电状态，则第一电磁继电器K1的第一常开触点K11闭合，此时第一静态开关G1导通。

更进一步地，第二电磁继电器K2的一端接入工作电源正极、另一端接入工作电源负极，以形成第二电磁继电器K2的电源回路。第二储能元件C2并联连接于第二电磁继电器K2。同时，第二电磁继电器K2还通过第一电磁继电器K1的第二常开触点K12接入工作电源负极。当第一电磁继电器K1得电时，第一电磁继电器K1的第二常开触点K12闭合，则第二电磁继电器K2的电源回路开启，第二电磁继电器K2得电。同时，当电源断开时，由于第一电磁继电器K1在第四储能元件C4的作用下继续保持得电状态，第一电磁继电器K1的第二常开触点K12闭合，则第二电磁继电器K2也在第二储能元件C2的作用下得电。

第五电磁继电器KS的一端接入工作电源正极、另一端通过第二电磁继电器K2的第二常开触点K22接入第二电磁继电器K2与第一电磁继电器K1的第二常开触点K12之间。第三储能元件C3并联连接于第五电磁继电器KS。当第二电磁继电器K2得电时，第二电磁继电器K2的第二常开触点K22闭合，则第五电磁继电器KS在第三储能元件C3的作用下得电。

更为优选地，双线圈磁保持继电器KQ包括第一线圈Q1和第二线圈Q2。第一线圈Q1、第二线圈Q2的两端分别与工作电源正极、工作电源负极电性连接，形成双线圈磁保持继电器KQ的电源回路。双线圈磁保持继电器KQ的第一线圈Q1的电源回路上还依次设有第二电磁继电器K2的第一常开触点K21、第五电磁继电器KS的第一常闭触点KS1。

双线圈磁保持继电器KQ的第二线圈Q2的电源回路上还设有第二电磁继电器K2的第三常闭触点K23。通过第二电磁继电器K2、第五电磁继电器KS的得电动作，以控制双线圈磁保持继电器KQ的得电动作。

更为具体地，第一储能元件C1的一端接入第二电磁继电器K2的第一常闭触点K23与工作电源正极之间、另一端接入工作电源负极。

当电源断开时，第一储能元件C1的作用下，第一电磁基带器K1得电，第一电磁继电器K1的第一常开触点K11打开，第一静态开关G1导通。同时，在第二储能元件C2和第三储能元件C3的作用下，第二电磁继电器K2得电、第五电磁继电器KS得电时，第二电磁继电器K2的第一常闭触点K23打开，第二电磁继电器K2的第二常开触点K21闭合、第三常闭触点K23打开，第五电磁继电器KS的第一常闭触点KS1打开，则双线圈磁保持继电器KQ的第一线圈Q1、第二线圈Q2的电源回路均断开，则双线圈磁保持继电器KQ失电，双线圈磁保持继电器KQ的第一常闭触点KQ1闭合，光伏板的正负极短路。同时由于第五电磁继电器KS得电，则第五电磁继电器KS的第二常闭触点KS2打开，第一静态开关G1断开。

当第四储能元件C4放电完毕后，第一电磁继电器K1失电，第一电磁继电器K1的第一常开触点K11打开，第一静态开关G1截止；同时，由于第一电磁继电器K1失电，则第二电磁继电器K2的电源回路断开，第二电磁继电器K2、第五电磁继电器KS失电，双线圈磁保持继电器KQ的第一线圈Q1的电源回路断开、第二线圈Q2在第一储能元件C1的作用下形成电源回路，此时双线圈磁保持继电器KQ的第一常闭触点KQ1仍保持闭合，并且在第一储能元件C1放电完毕后，双线圈磁保持继电器KQ的第一线圈Q1、第二线圈Q2的电源回路均断开，双线圈电磁继电器KQ失电，双线圈电磁继电器KQ的第一常闭触点KQ1闭合，光伏板的正负极短路；同时第五电磁继电器KS失电，第五电磁继电器KS的第二常闭触点KS2闭合，第一电磁继电器K1失电，第一电磁继电器K1的第一常开触点K11打开，第一静态开关G1截止，光伏板关断。

也即，本发明通过对关断装置的电源控制，配合储能元件来控制关断装置中各个电磁继电器的得电状态，从而控制对应的电磁继电器触点的开合，实现第一静态开关G1的导通与截止，对光伏板的发电回路通断进行控制，实现光伏板的关断控制。

另外，本发明在光伏板的关断控制中，为了保证双线圈磁保持继电器KQ的第一常闭触点KQ1打开时不产生电弧，需要保证第一静态开关G1的导通时间要早于双线圈磁保持继电器KQ的第一常闭触点KQ1的打开时间，进而避免电磁继电器触点产生电弧而烧伤设备的问题。具体地，在光伏板关断时，将第一静态开关G1先处于导通状态，可确保光伏板的正负极处于短路状态，然后将双线圈磁保持继电器KQ的第一常闭触点KQ1打开，可达到保护电磁继电器触点返回时不产生电弧目的。具体地，第五电磁继电器KS还通过第二电磁继电器K2的第二常开触点K22接入第二电磁继电器K2与第一电磁继电器K1的第二常开触点K12之间，并且保证第五电磁继电器KS的得电动作延迟于第二电磁继电器K2的得电动作。通过设置第三储能元件C3和第二储能元件C2的容量大小以及第二电阻R2、第三电阻R3，可保证第五电磁继电器KS的得电动作延迟于第二电磁继电器K2的得电动作。也即，第一电磁继电器K1得电第一静态开关G1导通后，第二电磁继电器K2得电，第五电磁继电器KS延迟得电，则双线圈磁保持继电器KQ的第一线圈Q1的电源回路延迟闭合，双线圈磁保持继电器KQ的第一常闭触点KQ打开的时间延迟于第一静态开关G1的导通时间。

相反，当光伏板需要解除关断时，将工作电源(24V)恢复，第一电磁继电器K1得电，第一电磁继电器K1的第一常开触点K11闭合、第二常开触点K12闭合，第一静态开关G1导通，第二电磁继电器K2得电。当第二电磁继电器K2得电时，第二电磁继电器K2的第一常开触点K21闭合，第二电磁继电器K2的第二常开触点K22闭合，第五电磁继电器KS得电，第五电磁继电器KS的第一常闭触点KS1打开，第二电磁继电器K2的第一常闭触点K23断开，双线圈磁保持继电器KQ失电，双线圈磁保持继电器KQ的第一常闭触点KQ1打开，光伏板的正负极之间解除短路状态，形成发电回路。同时，第五电磁继电器KS得电，第五电磁继电器KS的第二常闭触点KS2打开，第一静态开关G1失电截止，光伏板恢复发电。由于双线圈磁保持继电器KQ的第一线圈Q1的电源回路上的第二电磁继电器K2的第一常开触点K21闭合、第五电磁继电器KS的第一常闭触点KS1打开，则双线圈磁保持继电器KQ的第一线圈Q1的电源回路断开；双线圈磁保持继电器KQ的第二线圈Q2的电源回路上的第二电磁继电器K2的第三常闭触点K23打开，第二线圈Q2的电源回路断开，此时，双线圈磁保持继电器KQ一直处于失电状态，在光伏板发电的过程中，双线圈磁保持继电器KQ的第一常闭触点KQ1一直处于打开状态。

更为优选地，本发明中第五电磁继电器KS具有延迟功能，其得电动作时间会晚于第二电磁继电器K2的得电动作，因此，双线圈磁保持继电器KQ的第一常闭触点KQ1打开后，第五电磁继电器KS的第二常闭触点KS2才打开，以确保双线圈磁保持继电器KQ的第一常闭触点KQ1在打开之前，第一静态开关G1处于导通状态，从而实现保证双线圈磁保持继电器KQ的第一常闭触点KQ1的开关在分开时不会产生电弧，以避免烧伤设备。也即，通过第二电磁继电器K2的第二常开触点K22的延时，可保证在双线圈磁保持继电器KQ的第一常闭触点KQ1返回后，再将第一静态开关G1失电截止，可避免电磁继电器触点开合时产生电弧，造成拉弧现象。

优选地，本发明还包括第一二极管VD1、第二二极管VD2、第三二极管VD3、第四二极管VD4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。具体地，第一二极管VD1的正极接入+24V电源、负极依次通过第一电阻R1、第二电磁继电器K2的第一常闭触点K23与双线圈磁保持继电器KQ电性连接。第一储能元件C1的正极接入第一电阻R1与第二电磁继电器K2的第一常闭触点K23之间，负极接地(0V)。通过设置第一二极管VD1和第一电阻R1可对输入双线圈磁保持继电器KQ的电源进行稳定。

同理，第二二极管VD2的正极接入工作电源正极、负极与第二电磁继电器K2电性连接。第二储能元件C2的正极通过第二电阻R2接入第二二极管VD2与第二电磁继电器K2之间，负极接入第二电磁继电器K2与第一电磁继电器K1的第二常开触点K12之间。

第三二极管VD3的正极接入工作电源正极、负极通过第三电阻R3与第五电磁继电器KS电性连接。第三储能元件C3的正极接入第三电阻R3与第五电磁继电器KS之间，负极接入第五电磁继电器KS与第二电磁继电器K2的第二常开触点K22之间。本发明通过将第二电阻R2设于第二电磁继电器K2的电源回路上，将第三电阻R3设于第五电磁继电器KS的电源回路之外，可保证第五电磁继电器KS的第三储能元件C3的放电开始时间会慢于第二电磁继电器K2的第二储能元件C2的放电开始时间，从而保障第五电磁继电器KS的得电动作会延迟于第一电磁继电器K1的得电动作，进而导致双线圈磁保持继电器KQ的失电动作会慢于第一电磁继电器K1的得电动作，双线圈磁保持继电器KQ的第一常闭触点KQ1的打开时间会晚于第一静态开关G1的导通时间，也即，第一静态开关G1的导通时间先于双线圈磁保持继电器KQ的第一常闭触点KQ11的打开时间，避免产生电弧，造成拉弧现象。

第四二极管VD4接入第一隔离电源模块U1的第三端与第一电磁继电器K1的第一常开触点K11之间。第五电磁继电器KS的第二常闭触点KS2与第一静态开关G1的发射极之间还接入第四电阻R4。

更为优选地，隔离装置包括隔离装置控制器、第二静态开关G2、第三电磁继电器K3和第四电磁继电器K4。

其中，第三电磁继电器K3、第四电磁继电器K4与隔离装置控制器电性连接。通过隔离装置控制器控制第三电磁继电器K3、第四电磁继电器K4的得电动作，从而控制对应电磁继电器的常开触点、常闭触点的打开与闭合。同理，第三电磁继电器K3和第四电磁继电器K4均为常规电磁继电器，为非磁保持继电器。

每个关断装置的双线圈磁保持继电器KQ的第三常开触点KQ11均与第四电磁继电器K4的第一常开触点K41电性连接。更为具体地，由于一个光伏组串内的若干个光伏板串联连接，因此，本实施例中可将多个顺序串联的光伏板的关断装置的双线圈磁保持继电器KQ的第三常闭触点KQ11依次串联连接，进而与第四电磁继电器K4的第一常开触点K41电性连接。也即，当第四电磁继电器K4的第一常开触点K41打开时，光伏组串的第一光伏板的关断装置断开电源，第二个光伏板关断后，则第一个光伏板的关断装置的双线圈磁保持继电器KQ失电，双线圈磁保持继电器KQ的第三常开触点KQ11打开，则第二个光伏板的关断装置断开电源，第二光伏板关断；以此类推，直到一个光伏组串内所有光伏板均关断。

更为优选地，一个光伏组串的每个光伏板的关断装置的第五电磁继电器KS的第三常开触点KS11均与隔离装置控制器电性连接，用于向隔离装置控制器反馈每个光伏板的关断状态。从前述可知，当光伏板关断后，对应关断装置的第五电磁继电器KS失电，则第五电磁继电器KS的第三常开触点KS11会打开，因此，当隔离装置控制器检测到每个第五电磁继电器KS的第三常开触点KS11均打开时，则认为该光伏组串内的每个光伏板均已关断。

更为优选地，第三电磁继电器K3的第一常开触点K31的一端接入电网、另一端与光伏组串中的每个光伏板电性连接。通过控制第三电磁继电器K3失电，可使得第三电磁继电器K3的第一常开触点K31打开，此时光伏组串与电网断开，可将整个光伏组串从光伏发电系统中彻底隔离出来。

隔离装置控制器还与第二静态开关G2的基极电性连接，第二静态开关G2的集电极与第三电磁继电器K3的第一常开触点K31的一端电性连接，发射极与第三电磁继电器K3的第一常开触点K31的另一端电性连接。也即第三电磁继电器K3的第一常开触点K31并联于第二静态开关G2设置，通过第二静态开关G的导通与截止，可避免第三电磁继电器K3的第一常开触点K31在打开和闭合的过程中产生电弧。

光伏组串内的每个关断装置的第五电磁继电器KS的第一常闭触点KQ1还与第三电磁继电器K3的第一常闭触点K31电性连接，具体地，如本实施例中，将光伏组串内的多个关断装置的第五电磁继电器KS的第一常闭触点KQ1依次串联连接后，再与第三电磁继电器K3的第一常开触点K31电性连接。

隔离装置控制器通过对应光伏组串中的每个光伏板的第五电磁继电器KS的第三常开触点KS11检测到对应光伏组串中的每个光伏板均关断时，隔离装置控制器控制第二静态开关G2，以使得第二静态开关G2导通，同时控制第三电磁继电器K3失电，第三电磁继电器K3的第一常开触点K31打开，光伏组串与电网断开，发电截止，保证整个光伏组串从光伏发电系统中彻底隔离出来，同时由于隔离装置的存在，还可避免光伏组串在关断时产生的高电压对其他光伏组串产生冲击的问题。

相反，当隔离装置控制器得出光伏组串内的每个光伏板均解除关断时，隔离装置控制器控制第二静态开关G2截止、第三电磁继电器K3得电，第三电磁继电器K3的第一常开触点K31闭合，光伏组串与逆变器接通，进而接入电网，恢复发电。

更为优选地，第三电磁继电器K3的第一常开触点K31，第二静态开关G2的第二端还依次通过第六电阻、第六二极管通过逆变器接入电网。隔离装置的第二静态开关G2(也即第三电磁继电器K3的第一常开触点K31)还与逆变器的正极电性连接，逆变器的负极与光伏板的负极电性连接。逆变器还与外部的关断控制装置电性连接，以检测光伏板的运行状态，以使得外部的关断控制装置根据逆变器检测的数据判断光伏板的运行是否异常。

进一步地，第三电磁继电器K3的第一常开触点K31的一端还通过第六二极管VD6与第二静态开关G2的集电极电性连接。

一旦某个光伏板出现异常或因维修需要关断时，本发明通过隔离装置将关断装置的电源断开，并配合关断装置内的储能元件来驱动第一静态开关G1的导通状态、对应电磁继电器的得电动作，从而使得光伏板的正负极断开，光伏板关断。

同时，由于系统中光伏组串在关断启动与解除的过程中不可能做到完全同步，光伏组串之间会产生电压冲击，这样，其他正常运行的光伏组串的电压也会反送至需要隔离的光伏组串的回路中，甚至导致光伏发电系统出现故障。因此，通过为光伏组串串联一个隔离装置，同时通过隔离装置中的第三电磁继电器K3的通断，将需要隔离的光伏组串从光伏发电系统彻底断开，可将出现异常的光伏组串从系统中隔离出来。

优选地，隔离装置控制器还通过通信线与外部设备通信连接，用于接收外部发送的关断指令或解除关断指令，实现远程关断或解除关断。本发明不仅可直接通过隔离装置来实现关断控制，还可通过通信线获取远程或外部的控制设备发送的控制信号，以实现关断控制。同样地，本发明还可实现本地按钮控制，比如通过为每个光伏组串设置对应的关断按钮和解除关断按钮，并将其与隔离装置电性连接，这样，通过按压相应的按钮也可实现光伏板的关断与解除关断，方便现场的工作人员的检修，以及应对突发异常的紧急关断等。

更为优选地，隔离装置还包括第二隔离电源模块U2、驱动器DR、第五二极管VD5、第五电阻R5和电容CR。隔离装置控制器通过第二隔离电源模块U2接入外部电源。具体地，第二隔离电源模块U2的第一端接入+24V电源，第二端接入0V，第三端通过第五二极管VD5与隔离装置控制器电性连接，第四端与隔离装置控制器电性连接。

电容CR的一端接入第五二极管VD5和隔离装置控制器之间，另一端接入第二隔离电源模块U2和隔离装置控制器之间。通过第二隔离电源模块U2可实现电源的隔离与稳定，保证隔离装置控制器的工作稳定。

隔离装置控制器还通过驱动器DR与第二静态开关G2电性连接，以控制第二静态开关G2的导通状态。同时，第二静态开关G2的第二端还与驱动器DR之间还设有第五电阻R5。另外，驱动器DR还接入VCC电源，通过将+24V电源转换为VCC电源即可。

优选地，第四电磁继电器K4的第一常开触点K41还与第二隔离电源模块U2的第一端电性连接，以接入+24V电源。

更为优选地，第四电磁继电器K4的第一常开触点K41的一端接入+24V电源、另一端依次通过光伏组串的每个关断装置的第五电磁继电器KS的第三常开触点KQ11接入工作电源负极。通过隔离装置控制器控制第四电磁继电器K4失电，第四电磁继电器K4的第一常开触点K41打开，则使得光伏组串的每个关断装置的第五电磁继电器KS的第三常开触点KQ11依次打开，也即，每个关断装置依次断开电源，从而使得每个光伏板依次关断。

另外，本发明中的电路方案既可以应用于单片机中，也可以应用到集成电路中，具体在实际应用可根据需求进行设计。

实施例二

基于本发明提供的实施例一，本发明还提供另外一实施例，一种用于光伏板的关断控制方法，包括以下步骤：

关断步骤：当对应光伏组串需要关断时，通过对应光伏组串的隔离装置将对应光伏组串的每个关断装置断开电源，从而使得对应光伏组串内的每个光伏板的正负极短路并关断，同时还通过该隔离装置将对应光伏组串的每个光伏板与逆变器断开。

也即，首先通过隔离装置将光伏组串内的关断装置的电源断开，通过对应关断装置可使得对应光伏板的正负极短路，对应光伏板关断；当光伏组串内的每个光伏板关断后，再通过隔离装置将光伏组串的每个光伏板与逆变器断开，从而与电网断开，发电回路断开，停止发电。

解除关断步骤：当对应光伏组串需要解除关断时，通过对应光伏组串的隔离装置将对应光伏组串的每个关断装置接通电源，从而使得对应光伏组串内的每个光伏板的正负极接通并解除关断，同时还通过该隔离装置将对应光伏组串中的每个光伏板与逆变器接通。

也即，首先通过隔离装置将光伏组串内的关断装置的电源接通，通过对应关断装置可使得对应光伏板的正负极接通，对应光伏板解除关断；当光伏组串内的每个光伏板都解除关断后，再通过隔离装置将光伏组串的每个光伏板通过逆变器与电网接通，发电回路恢复，开始发电。

更为优选地，当一个光伏组串内的一个或多个光伏板存在异常、或者当需要对一个光伏组串内的一个或多个光伏板检修时，通过通信线向隔离装置发送关断信号，实现关断。更为具体地，本发明还可通过在现场设置对应按钮，通过对应按钮来控制隔离装置的工作，以实现关断控制。本发明在实现关断时，既不局限于采用通信线的远程控制，还可以采用现场按钮的控制，方便操作。同时，本发明在对光伏板进行关断控制时，只需要将外部电源断开，通过采用电磁继电器和储能元件的配合来实现光伏板的关断控制，无需依赖外部电源，相比现有技术中对于光伏板的关断控制需要依赖电源回路的稳定工作才能可靠运行来说，本发明具有操作简单，关断控制稳定、可靠等特点。

优选地，隔离装置还与每个关断装置的第四电磁继电器的第一常开触点电性连接，以检测关断装置的供电状态。根据以上可知，当关断装置供电异常时，第四电磁继电器K4的第一常开触点会打开，则隔离装置会检测到关断装置的供电异常，同时，关断装置异常时，则对应的光伏板也会存在异常，因此，可生成关断信号来控制对应光伏组串进行关断操作。

更为优选地，本发明所采用的工作电源为直流24V，该工作电源可由220V交流电通过电源转换模块转换而来，供隔离装置和关断装置使用。

本发明能够在电源回路、控制回路断线的情况下对光伏板进行可靠关断和隔离，解决了现有关断方法存在的重大隐患，确保消防人员施救的安全；同时，本发明为每个光伏组串设置隔离装置，解决了各光伏板关断装置在开启和解除过程因不同步造成各组串之间生产电压冲击，损坏关断装置的风险；同时避免其它正常运行的光伏组串电压反送至需要隔离的组串回路。另外，本发明还可与逆变器进行配合，通过逆变器的电弧检测功能来控制隔离装置，实现对发生电弧的组串进行隔离，而其它组串保持正常运行，减少发电损失。本发明具有操作简单、安全可靠、成本低等特点。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。