太陽能光伏發電系統防反覆啟停裝置的製作方法
2023-06-15 01:29:36
專利名稱：太陽能光伏發電系統防反覆啟停裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於太陽能光伏發電電源技術領域，尤其涉及一種太陽能光伏發電系統防
反覆啟停裝置。
背景技術：
目前由於太陽能電池的輸出特性，在光照強度一定時，太陽能電池的開路電壓隨著太陽能電池溫度升高而升高，同時，當太陽能電池溫度一定時，太陽能電池的短路電流隨著光照強度的增加而增加。因此，在太陽升起、日落以及陰雨等弱光情況下，太陽能電池輸出開路電壓很高，但是其輸出功率並不大，太陽能光伏發電系統啟動帶載後輸出電壓下降，導致系統由於過低電壓而停止工作，此時太陽能電池的開路電壓升高，又使得太陽能光伏發電系統再次啟動，如此反覆造成太陽能光伏發電系統在弱光時的反覆啟停。·
現有方案可避免光伏逆變器輔助電源反覆啟停的電路，只是針對由光伏母線取電的光伏發電系統避免輔助電源反覆啟停，但是該方法需與輔助電源電路配合，通用性不強，對於從電網取電或逆變器直流母線取電的方式並不適用。另外，該方法只是避免輔助電源的振蕩，並不能避免整個光伏發電系統的反覆啟停。
發明內容
本發明目的在於為解決上述的技術問題，提供一種在弱光時，能夠避免太陽能光伏發電系統反覆啟停的太陽能光伏發電系統防反覆啟停裝置。為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是一種太陽能光伏發電系統防反覆啟停裝置，該裝置是一個獨立的模塊，可以置於太陽能電池板接線盒內，與接線盒一起封裝在光伏組件內，也可以並聯在太陽能電池板與太陽能光伏發電設備之間的直流母線上，還可以安裝在太陽能光伏發電系統內部。本發明通過在太陽能電池板接線盒內、或者在太陽能電池板與太陽能光伏發電設備之間的直流母線上、或者太陽能光伏發電系統內部安裝防反覆啟停裝置，防反覆啟停裝置能夠自動檢測光伏組件的帶負載能力，當光伏組件輸出電流小於設定值時，防反覆啟停裝置會把光伏組件電壓鉗位在一個較小的值，防止光伏發電系統起動；當光伏組件輸出電流超過設定值時，防反覆啟停裝置自動解除，光伏組件輸出功率提供給光伏發電系統。因此，在太陽升起、日落以及陰雨等弱光情況下，太陽能電池板輸出電流的帶負載能力較小，此時光伏組件的輸出電壓會被防反覆啟停裝置鉗位在一個較小的固定值，當光照增強後，防反覆啟停裝置自動釋放，達到抑制太陽能光伏發電系統因光伏組件在弱光時過高的開路電壓而使系統反覆啟停的目的。本發明通過增加防反覆啟停裝置，很好的解決了太陽能光伏發電設備在弱光時反覆重啟的問題。
圖I為本發明的太陽能光伏發電系統防反覆啟停裝置的電路圖。圖2為本發明的太陽能光伏發電系統防反覆啟停裝置安裝方式一示意圖。圖3為本發明的太陽能光伏發電系統防反覆啟停裝置安裝方式二示意圖。圖4為本發明的太陽能光伏發電系統防反覆啟停裝置安裝方式三示意圖。具體實施方法本發明的優選實施例結合附圖詳述如下如圖I所示，一種太陽能光伏發電系統防反覆啟停裝置，防反覆啟停裝置2由電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、開關管Q1、開關管Q2、穩壓管Dl組成，其中，所述的開關管Q1、開關管Q2根據所述防反覆啟停裝置2安裝的條件可以為MOS管、三極體或IGBT。所述防反覆啟停裝置2的接線端子根據安裝方式不同依照正負極性分別並聯在每塊太陽能電池板11輸出電纜、太陽能電池板陣列輸出直流母線、太陽能光伏發電控制設備3輸入直流·母線。所述電阻Rl作為開關管Q2的開啟電阻，電阻Rl —端接防反覆啟停裝置2的接線端子PV+，另一端分別與開關管Ql的集電極、開關管Q2的基極相連；開關管Q2的集電極與防反覆啟停裝置2的接線端子PV+相連，開關管Q2的發射極分別與電阻R4、電阻R3相連；開關管Ql的發射極與防反覆啟停裝置2的接線端子PV-相連，開關管Ql的基極分別與電阻R3的一端、穩壓管Dl的陽極相連；穩壓管Dl的陰極與電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端與防反覆啟停裝置2的接線端子PV+相連。所述電阻R4為太陽能電池板11帶載電流檢測電阻，隨著太陽能電池板11帶負載能力的增強，電阻R4兩端的電壓也增加，當電阻R4兩端的電壓達到設定值，開關管Ql開通、開關管Q2關斷。所述電阻R2、穩壓管D1、電阻R3、電阻R4構成了開關管Ql的驅動電路，所述穩壓管Dl確保太陽能電池板11在帶負載能力較弱時，開關管Q2較開關管Ql先導通，所述電阻R2、電阻R3構成的分壓電路確保開關管Ql在開關管Q2關斷後可靠地導通。當太陽升起、日落以及陰雨等弱光情況下，太陽能電池板11帶負載能力較小，所述開關管Q2較開關管Ql先導通，所述防反覆啟停裝置2的輸入電壓被鉗位在開關管Q2集電極與發射極之間的電壓與電阻R4上的壓降之和，因此，接入太陽能光伏發電控制設備3的輸入電壓比較低，太陽能光伏發電控制設備3不會啟動工作。當太陽能電池板11隨著光照增強、帶負載能力變強時，電阻R4上的壓降逐漸升高，開關管Ql基極的驅動能力不斷升高，當達到開通閾值，開關管Ql開通，開關管Ql的集電極電壓被拉低，使得開關管Q2關斷，防反覆啟停裝置2釋放，太陽能電池板11的輸出電壓升高，所述電阻R2、穩壓管D1、電阻R3、電阻R4構成的驅動電路維持開關管Ql繼續導通。同時，太陽能光伏發電控制設備3啟動工作，避免了太陽能光伏發電設備因太陽能電池板在弱光時過高的開路電壓而反覆啟停。如圖2所示為本發明的太陽能光伏發電系統防反覆啟停裝置安裝方式一，防反覆啟停裝置2集成在太陽能電池板接線盒12內，太陽能電池板11與接線盒12構成光伏組件。所述防反覆啟停裝置2自動監控每塊太陽能電池板11的帶負載能力，確保太陽能電池板11的帶負載能力達到設定標準時，所述防反覆啟停裝置2自動釋放，避免太陽能光伏發電控制設備3在弱光時出現反覆啟動的現象。所述的太陽能光伏發電控制設備3可以是傳統逆變器、微型逆變器、微型變換器中的一種或多種太陽能光伏發電裝置，所述的傳統逆變器包括獨立發電模式和併網發電模式。
如圖3所示為本發明的太陽能光伏發電系統防反覆啟停裝置安裝方式二，防反覆啟停裝置2接在太陽能電池板陣列與太陽能光伏發電控制設備3之間的直流母線上，太陽能電池板陣列通過直流母線向太陽能光伏發電控制設備3輸送電能。所述防反覆啟停裝置2自動監控太陽能電池板陣列輸出直流母線的帶負載能力，確保輸出直流母線的帶負載能力達到設定標準時，所述防反覆啟停裝置2自動釋放，避免太陽能光伏發電控制設備3在弱光下出現反覆啟動的現象。所述的太陽能光伏發電控制設備3可以是傳統逆變器、微型逆變器、微型變換器中的一種或多種太陽能光伏發電裝置，所述的傳統逆變器包括獨立發電模式和併網發電模式。如圖4所示為本發明的太陽能光伏發電系統防反覆啟停裝置安裝方式三，防反覆啟停裝置2集成在太陽能光伏發電控制設備3，太陽能電池板陣列通過直流母線向太陽能光伏發電控制設備3輸送電能。所述防反覆啟停裝置2自動監控太陽能光伏發電控制設備3輸入直流母線的帶負載能力，確保輸入直流母線的帶負載能力達到設定標準時，所述防反覆啟停裝置2自動釋放，避免太陽能光伏發電控制設備3在弱光下出現反覆啟動的現象。所述的太陽能光伏發電控制設備3可以是傳統逆變器、微型逆變器、微型變換器中的一種或 多種太陽能光伏發電裝置，所述的傳統逆變器包括獨立發電模式和併網發電模式。
權利要求
1.一種太陽能光伏發電系統防反覆啟停裝置，其特徵在於該電路是一個獨立的模塊，可以置於太陽能電池板接線盒(12)內，與接線盒(12) —起封裝在光伏組件⑴內，也可以並聯在光伏組件(I)與太陽能光伏發電控制設備(3)之間的直流母線上，還可以安裝在太陽能光伏發電控制設備(3)內部。
2.根據權利要求I所述的太陽能光伏發電系統防反覆啟停裝置，其特徵在於所述太陽能電池板陣列由若干個光伏組件(I)串並聯組成，所述光伏組件(I)由太陽能電池板(11)與接線盒(12)構成。所述的太陽能光伏發電控制設備(3)可以是傳統逆變器、微型逆變器、微型變換器中的一種或多種太陽能光伏發電裝置，所述的傳統逆變器包括獨立發電模式和併網發電模式。
3.根據權利要求I所述的太陽能光伏發電系統防反覆啟停裝置，其特徵在於防反覆啟停裝置(2)由電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、開關管Q1、開關管Q2、穩壓管Dl組成。電阻Rl作為開關管Q2的開啟電阻，電阻Rl —端接防反覆啟停裝置(2)的接線端子PV+，另一端分別與開關管Ql的集電極、開關管Q2的基極相連；開關管Q2的集電極與防反覆啟停裝置(2)的接線端子PV+相連，開關管Q2的發射極分別與電阻R4、電阻R3相連；開關管Ql的發射極與防反覆啟停裝置⑵的接線端子PV-相連，開關管Ql的基極分別與電阻R3的一端、穩壓管Dl的陽極相連；穩壓管Dl的陰極與電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端與防反覆啟停裝置(2)的接線端子PV+相連。
4.根據權利要求3所述的太陽能光伏發電系統防反覆啟停裝置，其特徵在於所述的電阻R4的阻值由開關管Ql的驅動條件與帶負載能力限定值決定。
5.根據權利要求3所述的太陽能光伏發電系統防反覆啟停裝置，其特徵在於所述電阻R2、穩壓管D1、電阻R3、電阻R4構成了開關管Ql的驅動電路；所述穩壓管Dl確保太陽能電池板11在帶負載能力較弱時，開關管Q2較開關管Ql先導通；所述電阻R2、電阻R3構成的分壓電路確保開關管Ql在開關管Q2關斷後繼續可靠地導通。
6.根據權利要求3所述的太陽能光伏發電系統防反覆啟停裝置，其特徵在於所述的開關管Q1、開關管Q2根據所述防反覆啟停裝置(2)安裝的條件可以為MOS管、三極體或IGBT。
全文摘要
本發明涉及一種太陽能光伏發電系統防反覆啟停裝置，該裝置是一個獨立的模塊，可以置於太陽能電池板接線盒內，與接線盒一起封裝在光伏組件內，也可以並聯在太陽能電池板與太陽能光伏發電設備之間的直流母線上，還可以安裝在太陽能光伏發電設備內部。本裝置能夠自動檢測太陽能電池板帶負載能力，當太陽升起、日落以及陰雨等弱光情況下，太陽能電池板帶負載能力較小，防反覆啟停裝置會把太陽能電池板的電壓鉗位在較低值，避免了太陽能光伏發電系統因太陽能電池板在弱光時過高的開路電壓而反覆啟停；反之，當太陽能電池板帶負載能力較大，防反覆啟停裝置自動釋放，太陽能光伏發電系統正常工作。
文檔編號H02N6/00GK102916612SQ201110218538
公開日2013年2月6日 申請日期2011年8月1日 優先權日2011年8月1日
發明者許富強, 柴立超, 黃建明, 吳春華 申請人:上海英孚特電子技術有限公司, 上海巖芯電子科技有限公司