CN102916612A - 太阳能光伏发电***防反复启停装置 - Google Patents

太阳能光伏发电***防反复启停装置 Download PDF

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许富强
柴立超
黄建明
吴春华
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Abstract

本发明涉及一种太阳能光伏发电***防反复启停装置，该装置是一个独立的模块，可以置于太阳能电池板接线盒内，与接线盒一起封装在光伏组件内，也可以并联在太阳能电池板与太阳能光伏发电设备之间的直流母线上，还可以安装在太阳能光伏发电设备内部。本装置能够自动检测太阳能电池板带负载能力，当太阳升起、日落以及阴雨等弱光情况下，太阳能电池板带负载能力较小，防反复启停装置会把太阳能电池板的电压钳位在较低值，避免了太阳能光伏发电***因太阳能电池板在弱光时过高的开路电压而反复启停；反之，当太阳能电池板带负载能力较大，防反复启停装置自动释放，太阳能光伏发电***正常工作。

Description

太阳能光伏发电***防反复启停装置
技术领域：
本发明属于太阳能光伏发电电源技术领域，尤其涉及一种太阳能光伏发电***防反复启停装置。
背景技术：
目前由于太阳能电池的输出特性，在光照强度一定时，太阳能电池的开路电压随着太阳能电池温度升高而升高，同时，当太阳能电池温度一定时，太阳能电池的短路电流随着光照强度的增加而增加。因此，在太阳升起、日落以及阴雨等弱光情况下，太阳能电池输出开路电压很高，但是其输出功率并不大，太阳能光伏发电***启动带载后输出电压下降，导致***由于过低电压而停止工作，此时太阳能电池的开路电压升高，又使得太阳能光伏发电***再次启动，如此反复造成太阳能光伏发电***在弱光时的反复启停。
现有方案可避免光伏逆变器辅助电源反复启停的电路，只是针对由光伏母线取电的光伏发电***避免辅助电源反复启停，但是该方法需与辅助电源电路配合，通用性不强，对于从电网取电或逆变器直流母线取电的方式并不适用。另外，该方法只是避免辅助电源的振荡，并不能避免整个光伏发电***的反复启停。
发明内容
本发明目的在于为解决上述的技术问题，提供一种在弱光时，能够避免太阳能光伏发电***反复启停的太阳能光伏发电***防反复启停装置。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种太阳能光伏发电***防反复启停装置，该装置是一个独立的模块，可以置于太阳能电池板接线盒内，与接线盒一起封装在光伏组件内，也可以并联在太阳能电池板与太阳能光伏发电设备之间的直流母线上，还可以安装在太阳能光伏发电***内部。
本发明通过在太阳能电池板接线盒内、或者在太阳能电池板与太阳能光伏发电设备之间的直流母线上、或者太阳能光伏发电***内部安装防反复启停装置，防反复启停装置能够自动检测光伏组件的带负载能力，当光伏组件输出电流小于设定值时，防反复启停装置会把光伏组件电压钳位在一个较小的值，防止光伏发电***起动；当光伏组件输出电流超过设定值时，防反复启停装置自动解除，光伏组件输出功率提供给光伏发电***。因此，在太阳升起、日落以及阴雨等弱光情况下，太阳能电池板输出电流的带负载能力较小，此时光伏组件的输出电压会被防反复启停装置钳位在一个较小的固定值，当光照增强后，防反复启停装置自动释放，达到抑制太阳能光伏发电***因光伏组件在弱光时过高的开路电压而使***反复启停的目的。
本发明通过增加防反复启停装置，很好的解决了太阳能光伏发电设备在弱光时反复重启的问题。
附图说明
图1为本发明的太阳能光伏发电***防反复启停装置的电路图。
图2为本发明的太阳能光伏发电***防反复启停装置安装方式一示意图。
图3为本发明的太阳能光伏发电***防反复启停装置安装方式二示意图。
图4为本发明的太阳能光伏发电***防反复启停装置安装方式三示意图。
具体实施方法
本发明的优选实施例结合附图详述如下：
如图1所示，一种太阳能光伏发电***防反复启停装置，防反复启停装置2由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、开关管Q1、开关管Q2、稳压管D1组成，其中，所述的开关管Q1、开关管Q2根据所述防反复启停装置2安装的条件可以为MOS管、三极管或IGBT。所述防反复启停装置2的接线端子根据安装方式不同依照正负极性分别并联在每块太阳能电池板11输出电缆、太阳能电池板阵列输出直流母线、太阳能光伏发电控制设备3输入直流母线。所述电阻R1作为开关管Q2的开启电阻，电阻R1一端接防反复启停装置2的接线端子PV+，另一端分别与开关管Q1的集电极、开关管Q2的基极相连；开关管Q2的集电极与防反复启停装置2的接线端子PV+相连，开关管Q2的发射极分别与电阻R4、电阻R3相连；开关管Q1的发射极与防反复启停装置2的接线端子PV-相连，开关管Q1的基极分别与电阻R3的一端、稳压管D1的阳极相连；稳压管D1的阴极与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与防反复启停装置2的接线端子PV+相连。
所述电阻R4为太阳能电池板11带载电流检测电阻，随着太阳能电池板11带负载能力的增强，电阻R4两端的电压也增加，当电阻R4两端的电压达到设定值，开关管Q1开通、开关管Q2关断。所述电阻R2、稳压管D1、电阻R3、电阻R4构成了开关管Q1的驱动电路，所述稳压管D1确保太阳能电池板11在带负载能力较弱时，开关管Q2较开关管Q1先导通，所述电阻R2、电阻R3构成的分压电路确保开关管Q1在开关管Q2关断后可靠地导通。
当太阳升起、日落以及阴雨等弱光情况下，太阳能电池板11带负载能力较小，所述开关管Q2较开关管Q1先导通，所述防反复启停装置2的输入电压被钳位在开关管Q2集电极与发射极之间的电压与电阻R4上的压降之和，因此，接入太阳能光伏发电控制设备3的输入电压比较低，太阳能光伏发电控制设备3不会启动工作。当太阳能电池板11随着光照增强、带负载能力变强时，电阻R4上的压降逐渐升高，开关管Q1基极的驱动能力不断升高，当达到开通阈值，开关管Q1开通，开关管Q1的集电极电压被拉低，使得开关管Q2关断，防反复启停装置2释放，太阳能电池板11的输出电压升高，所述电阻R2、稳压管D1、电阻R3、电阻R4构成的驱动电路维持开关管Q1继续导通。同时，太阳能光伏发电控制设备3启动工作，避免了太阳能光伏发电设备因太阳能电池板在弱光时过高的开路电压而反复启停。
如图2所示为本发明的太阳能光伏发电***防反复启停装置安装方式一，防反复启停装置2集成在太阳能电池板接线盒12内，太阳能电池板11与接线盒12构成光伏组件。所述防反复启停装置2自动监控每块太阳能电池板11的带负载能力，确保太阳能电池板11的带负载能力达到设定标准时，所述防反复启停装置2自动释放，避免太阳能光伏发电控制设备3在弱光时出现反复启动的现象。所述的太阳能光伏发电控制设备3可以是传统逆变器、微型逆变器、微型变换器中的一种或多种太阳能光伏发电装置，所述的传统逆变器包括独立发电模式和并网发电模式。
如图3所示为本发明的太阳能光伏发电***防反复启停装置安装方式二，防反复启停装置2接在太阳能电池板阵列与太阳能光伏发电控制设备3之间的直流母线上，太阳能电池板阵列通过直流母线向太阳能光伏发电控制设备3输送电能。所述防反复启停装置2自动监控太阳能电池板阵列输出直流母线的带负载能力，确保输出直流母线的带负载能力达到设定标准时，所述防反复启停装置2自动释放，避免太阳能光伏发电控制设备3在弱光下出现反复启动的现象。所述的太阳能光伏发电控制设备3可以是传统逆变器、微型逆变器、微型变换器中的一种或多种太阳能光伏发电装置，所述的传统逆变器包括独立发电模式和并网发电模式。
如图4所示为本发明的太阳能光伏发电***防反复启停装置安装方式三，防反复启停装置2集成在太阳能光伏发电控制设备3，太阳能电池板阵列通过直流母线向太阳能光伏发电控制设备3输送电能。所述防反复启停装置2自动监控太阳能光伏发电控制设备3输入直流母线的带负载能力，确保输入直流母线的带负载能力达到设定标准时，所述防反复启停装置2自动释放，避免太阳能光伏发电控制设备3在弱光下出现反复启动的现象。所述的太阳能光伏发电控制设备3可以是传统逆变器、微型逆变器、微型变换器中的一种或多种太阳能光伏发电装置，所述的传统逆变器包括独立发电模式和并网发电模式。

Claims (6)

1.一种太阳能光伏发电***防反复启停装置，其特征在于：该电路是一个独立的模块，可以置于太阳能电池板接线盒(12)内，与接线盒(12)一起封装在光伏组件(1)内，也可以并联在光伏组件(1)与太阳能光伏发电控制设备(3)之间的直流母线上，还可以安装在太阳能光伏发电控制设备(3)内部。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏发电***防反复启停装置，其特征在于：所述太阳能电池板阵列由若干个光伏组件(1)串并联组成，所述光伏组件(1)由太阳能电池板(11)与接线盒(12)构成。所述的太阳能光伏发电控制设备(3)可以是传统逆变器、微型逆变器、微型变换器中的一种或多种太阳能光伏发电装置，所述的传统逆变器包括独立发电模式和并网发电模式。
3.根据权利要求1所述的太阳能光伏发电***防反复启停装置，其特征在于：防反复启停装置(2)由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、开关管Q1、开关管Q2、稳压管D1组成。电阻R1作为开关管Q2的开启电阻，电阻R1一端接防反复启停装置(2)的接线端子PV+，另一端分别与开关管Q1的集电极、开关管Q2的基极相连；开关管Q2的集电极与防反复启停装置(2)的接线端子PV+相连，开关管Q2的发射极分别与电阻R4、电阻R3相连；开关管Q1的发射极与防反复启停装置(2)的接线端子PV-相连，开关管Q1的基极分别与电阻R3的一端、稳压管D1的阳极相连；稳压管D1的阴极与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与防反复启停装置(2)的接线端子PV+相连。
4.根据权利要求3所述的太阳能光伏发电***防反复启停装置，其特征在于：所述的电阻R4的阻值由开关管Q1的驱动条件与带负载能力限定值决定。
5.根据权利要求3所述的太阳能光伏发电***防反复启停装置，其特征在于：所述电阻R2、稳压管D1、电阻R3、电阻R4构成了开关管Q1的驱动电路；所述稳压管D1确保太阳能电池板11在带负载能力较弱时，开关管Q2较开关管Q1先导通；所述电阻R2、电阻R3构成的分压电路确保开关管Q1在开关管Q2关断后继续可靠地导通。
6.根据权利要求3所述的太阳能光伏发电***防反复启停装置，其特征在于：所述的开关管Q1、开关管Q2根据所述防反复启停装置(2)安装的条件可以为MOS管、三极管或IGBT。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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