CN107453703A - 一种太阳能电池pid恢复及预防组件 - Google Patents

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刘浩
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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池PID恢复及预防组件。它包括PID恢复***、太阳能电池串和逆变器，太阳能电池串与逆变器连接，PID恢复***包括直流电源、输出电压跳转装置、电压检测装置、通讯装置、隔离断路装置和隔离二极管装置，直流电源的正极输出端连接输出电压跳转装置的输入端，直流电源的负极输出端接地，输出电压跳转装置的第一输出端连接电压检测装置之后连接到其中一个逆变器的正极，输出电压跳转装置的第二输出端依次连接隔离断路装置和隔离二极管装置后分别连接到每一个逆变器的负极上，电压检测装置和通讯装置均连接直流电源。本发明的有益效果是：具有施加反向电压的功能，具有通讯功能，可与电站***进行协调，安装和使用方便，安全可靠。

Description

一种太阳能电池PID恢复及预防组件
技术领域
本发明涉及太阳能电池相关技术领域，尤其是指一种太阳能电池PID恢复及预防组件。
背景技术
太阳能电池PID(势能诱导衰减)问题是太阳能电站运行过程中普遍存在的问题。是由于电池片表面与大地之间存在电池差，正离子或负离子迁移到电池片表面，影响了电池PN结的状态，从而降低了太阳能电池对外输出电子和空穴的能力，使太阳能电池的发电能力降低。
太阳能电站的PID现象的恢复和预防措施有负极接地、负极虚拟接地和施加反向电压的方法。负极接地和负极虚拟接地方法只适用有隔离变的电站结构，施加反向电压的方法适用于含隔离变和不含隔离变的电站结构，适用于所有太阳能电站。
也有将施加反向电压的方法作为太阳能电站PID现象恢复和预防的方式，施加电压的方法是在组件的正极或负极和大地间施加一个与产生PID相反的电压。但已有的反向电压装置都是作为一个独立的装置，与其他设备之间没有通讯功能，不利于原有电站***与该设备的协调工作。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种利于电站***进行协调的太阳能电池PID恢复及预防组件。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种太阳能电池PID恢复及预防组件，包括PID恢复***、若干太阳能电池串和与太阳能电池串相对应的逆变器，所述的太阳能电池串与逆变器连接，所述的PID恢复***包括直流电源、输出电压跳转装置、电压检测装置、通讯装置、多通道间的隔离断路装置和多通道间的隔离二极管装置，所述直流电源的正极输出端连接输出电压跳转装置的输入端，所述直流电源的负极输出端接地，所述输出电压跳转装置的输出端有两个，分别为第一输出端和第二输出端，所述输出电压跳转装置的第一输出端连接电压检测装置之后连接到其中一个逆变器的正极，所述输出电压跳转装置的第二输出端依次连接多通道间的隔离断路装置和多通道间的隔离二极管装置后分别连接到每一个逆变器的负极上，所述的电压检测装置和通讯装置均连接直流电源。
本发明是通过在太阳能电池串与逆变器的内部和大地间施加产生PID效应的反向直流电压实现PID恢复和预防的，对外电压可以是正电压(电势高于大地)或负电压(电势低于大地)，还具有通讯功能，可与电站***进行协调，也可以与逆变器或其他控制监控设备进行双向通讯，其他设备可以控制PID恢复***工作，PID恢复***的信息也可以输入到其他设备中，PID恢复***可集成到逆变器、汇流箱或其他太阳能***设备的机壳中，作为设备的一部分，也可外挂到***中，做为一个独立设备使用，安装和使用方便，安全可靠。
作为优选，所述多通道间的隔离断路装置内包括若干隔离开关，所述多通道间的隔离二极管装置内包括若干反向截止二极管，所述的隔离开关与反向截止二极管一一对应，所述输出电压跳转装置的第二输出端依次连接其中一个隔离开关和一个反向截止二极管后通过电压检测装置连接到逆变器的负极，所述输出电压跳转装置的第二输出端依次连接剩余任何一个隔离开关和剩余任何一个反向截止二极管后直接连接到其他任何一个逆变器的负极。
作为优选，所述的隔离开关是继电器、断路器或接触器中的一种。
作为优选，所述的PID恢复***还包括时钟装置，所述的时钟装置与直流电源连接。
作为优选，所述的PID恢复***还包括操作显示面板，所述的操作显示面板分别与输出电压跳转装置、电压检测装置、通讯装置和时钟装置连接。
作为优选，所述的PID恢复***还包括限流电阻，所述直流电源的负极输出端连接限流电阻之后接地。
作为优选，所述的PID恢复***还包括保险丝，所述直流电源的负极输出端依次连接限流电阻和保险丝之后接地。
作为优选，所述通讯装置的通讯方式包括I/O方式、RS485方式、RS232方式、总线方式和无线通讯方式中的一种或多种，所述的通讯装置与远程电站***连接。
本发明的有益效果是：具有施加反向电压的功能，具有通讯功能，可与电站***进行协调，安装和使用方便，安全可靠。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1.PID恢复***，2.太阳能电池串，3.逆变器，4.直流电源，5.输出电压跳转装置，6.电压检测装置，7.时钟装置，8.通讯装置，9.隔离开关，10.反向截止二极管，11.限流电阻，12.保险丝，13.操作显示面板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1所述的实施例中，一种太阳能电池PID恢复及预防组件，包括PID恢复***1、若干太阳能电池串2和与太阳能电池串2相对应的逆变器3，太阳能电池串2与逆变器3连接，PID恢复***1包括直流电源4、输出电压跳转装置5、电压检测装置6、通讯装置8、多通道间的隔离断路装置和多通道间的隔离二极管装置，直流电源4的正极输出端连接输出电压跳转装置5的输入端，直流电源4的负极输出端接地，输出电压跳转装置5的输出端有两个，分别为第一输出端和第二输出端，输出电压跳转装置5的第一输出端连接电压检测装置6之后连接到其中一个逆变器3的正极，输出电压跳转装置5的第二输出端依次连接多通道间的隔离断路装置和多通道间的隔离二极管装置后分别连接到每一个逆变器3的负极上，电压检测装置6和通讯装置8均连接直流电源4。电压检测装置6可获取PID恢复***1的电压，电压检测装置6可通过输出电压跳转装置5控制直流电源4的开启和关闭。而输出电压跳转装置5可选择在太阳能电池串2的正极或负极与大地之间施加电压。
其中：多通道间的隔离断路装置内包括若干隔离开关9，多通道间的隔离二极管装置内包括若干反向截止二极管10，隔离开关9与反向截止二极管10一一对应，输出电压跳转装置5的第二输出端依次连接其中一个隔离开关9和一个反向截止二极管10后通过电压检测装置6连接到逆变器3的负极，输出电压跳转装置5的第二输出端依次连接剩余任何一个隔离开关9和剩余任何一个反向截止二极管10后直接连接到其他任何一个逆变器3的负极。隔离开关9是继电器、断路器或接触器中的一种。多通道间的隔离断路装置和多通道间的隔离二极管装置包含多路输出，多路输出之间通过隔离开关9和反向截止二极管10实现隔离。
PID恢复***1还包括时钟装置7，时钟装置7与直流电源4连接。PID恢复***1还包括操作显示面板13，操作显示面板13分别与输出电压跳转装置5、电压检测装置6、通讯装置8和时钟装置7连接。PID恢复***1还包括限流电阻11，直流电源4的负极输出端连接限流电阻11之后接地。PID恢复***1还包括保险丝12，直流电源4的负极输出端依次连接限流电阻11和保险丝12之后接地。通讯装置8的通讯方式包括I/O方式、RS485方式、RS232方式、总线方式和无线通讯方式中的一种或多种，通讯装置8与远程电站***连接。时钟装置7可设定PID恢复***1的开启时间，时钟装置7可通过软件设定或外部操作显示面板13设定。操作显示面板13上可对输出电压、开启和停止电压、运行时间等参数进行设定，同时可显示设定参数及设备的运行报警信息，参数的表示可以采用显示屏，通过数字显示，也可以通过不同颜色的灯组合显示，实现本地操作和监控。通讯装置8可与外界产品做信息双向传输，外面设备可对PID恢复***1进行参数设定，还能实现远程监控。限流电阻11防止太阳能电池串2产生的电流流入到PID恢复***1中，造成器件损坏。设置一个保险丝12用于保护PID恢复***1内器件。
本发明是通过在太阳能电池串2与逆变器3的内部和大地间施加产生PID效应的反向直流电压实现PID恢复和预防的，对外电压可以是正电压(电势高于大地)或负电压(电势低于大地)，还具有通讯功能，可与电站***进行协调，也可以与逆变器3或其他控制监控设备进行双向通讯，其他设备可以控制PID恢复***1工作，PID恢复***1的信息也可以输入到其他设备中，PID恢复***1可集成到逆变器3、汇流箱或其他太阳能***设备的机壳中，作为设备的一部分，也可外挂到***中，做为一个独立设备使用，安装和使用方便，安全可靠。

Claims (8)

1.一种太阳能电池PID恢复及预防组件，其特征是，包括PID恢复***(1)、若干太阳能电池串(2)和与太阳能电池串(2)相对应的逆变器(3)，所述的太阳能电池串(2)与逆变器(3)连接，所述的PID恢复***(1)包括直流电源(4)、输出电压跳转装置(5)、电压检测装置(6)、通讯装置(8)、多通道间的隔离断路装置和多通道间的隔离二极管装置，所述直流电源(4)的正极输出端连接输出电压跳转装置(5)的输入端，所述直流电源(4)的负极输出端接地，所述输出电压跳转装置(5)的输出端有两个，分别为第一输出端和第二输出端，所述输出电压跳转装置(5)的第一输出端连接电压检测装置(6)之后连接到其中一个逆变器(3)的正极，所述输出电压跳转装置(5)的第二输出端依次连接多通道间的隔离断路装置和多通道间的隔离二极管装置后分别连接到每一个逆变器(3)的负极上，所述的电压检测装置(6)和通讯装置(8)均连接直流电源(4)。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池PID恢复及预防组件，其特征是，所述多通道间的隔离断路装置内包括若干隔离开关(9)，所述多通道间的隔离二极管装置内包括若干反向截止二极管(10)，所述的隔离开关(9)与反向截止二极管(10)一一对应，所述输出电压跳转装置(5)的第二输出端依次连接其中一个隔离开关(9)和一个反向截止二极管(10)后通过电压检测装置(6)连接到逆变器(3)的负极，所述输出电压跳转装置(5)的第二输出端依次连接剩余任何一个隔离开关(9)和剩余任何一个反向截止二极管(10)后直接连接到其他任何一个逆变器(3)的负极。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能电池PID恢复及预防组件，其特征是，所述的隔离开关(9)是继电器、断路器或接触器中的一种。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种太阳能电池PID恢复及预防组件，其特征是，所述的PID恢复***(1)还包括时钟装置(7)，所述的时钟装置(7)与直流电源(4)连接。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能电池PID恢复及预防组件，其特征是，所述的PID恢复***(1)还包括操作显示面板(13)，所述的操作显示面板(13)分别与输出电压跳转装置(5)、电压检测装置(6)、通讯装置(8)和时钟装置(7)连接。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能电池PID恢复及预防组件，其特征是，所述的PID恢复***(1)还包括限流电阻(11)，所述直流电源(4)的负极输出端连接限流电阻(11)之后接地。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能电池PID恢复及预防组件，其特征是，所述的PID恢复***(1)还包括保险丝(12)，所述直流电源(4)的负极输出端依次连接限流电阻(11)和保险丝(12)之后接地。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能电池PID恢复及预防组件，其特征是，所述通讯装置(8)的通讯方式包括I/O方式、RS485方式、RS232方式、总线方式和无线通讯方式中的一种或多种，所述的通讯装置(8)与远程电站***连接。
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