[發(fā)明專利]串聯(lián)連接的逆變器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910159266.3
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN109842369B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 伊蘭·約瑟考維奇;M·蓋茲特;察希·格羅文斯基;Y·戈林
• 申請（專利權(quán)）人: 太陽能安吉科技有限公司
• 主分類號: H02S40/32
• 分類號: H02S40/32;H02J3/38;H02J3/42
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 于小寧

本發(fā)明申請涉及串聯(lián)連接的逆變器。一種具有輸入端子和輸出端子的微型逆變器。所述微型逆變器適于將在輸入端子接收的輸入DC功率轉(zhuǎn)換成在輸出端子的輸出交流(AC)功率，該輸出交流功率具有顯著小于電網(wǎng)電壓的電壓。在輸出端子之間的旁路電流路徑適于將外部產(chǎn)生的電流傳遞到微型逆變器。

本申請是申請日為2012年1月11日，申請?zhí)枮?01210007491.3，發(fā)明名稱為“串聯(lián)連接的逆變器”的申請的分案申請。

背景

1.發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明的領(lǐng)域大體上涉及分布式電源系統(tǒng)，且更具體地涉及多個微型逆變器的使用。

2.相關(guān)技術(shù)

近來對可再生能量的增加的興趣導(dǎo)致分布式發(fā)電系統(tǒng)——包括光伏電池和燃料電池——的研究和發(fā)展。已經(jīng)提出了用于將這些電源連接到負(fù)載的各種拓?fù)洌紤]到各種參數(shù)，例如電壓/電流要求、操作條件、可靠性、安全性、成本。這些源提供低電壓直流輸出(通常低于3伏特)，所以它們被串聯(lián)地連接以獲得所需的電壓。相反，串聯(lián)連接可能不能提供所需的電流，所以串聯(lián)連接的幾個串可以并聯(lián)地連接以提供所需的電流。

來自這些源中的每一個的發(fā)電通常取決于電源例如光伏板的制造、操作和環(huán)境條件。例如，在制造中的各種不一致可能使兩個相同的源提供不同的輸出特性。類似地，兩個相同的源可能對諸如負(fù)載、溫度等操作和/或環(huán)境條件不同地起反應(yīng)。在實際安裝中，不同的源也可能經(jīng)歷不同的環(huán)境條件，例如在太陽能發(fā)電裝置中，一些板可以暴露于充足的陽光，而另一些被遮蔽，從而提供不同的功率輸出。

在圖1中示出了太陽能發(fā)電系統(tǒng)10的傳統(tǒng)裝置。因為由每一單獨的光伏板100提供的電壓較低，若干個板100串聯(lián)連接以形成板100的串102。對于大型裝置，為了獲得較高的電流，若干串102可以并聯(lián)地連接。光伏板100安裝在室外，且連接到最大功率點跟蹤(MPPT)模塊106和逆變器104。MPPT 106通常在與逆變器104相同的殼體中實現(xiàn)。

從DC源收集的電力被傳送到逆變器104，逆變器104將浮動的直流(DC)轉(zhuǎn)換成具有期望電壓和頻率的交流(AC)，對于住宅應(yīng)用，期望電壓通常在60Hz時是110V或220V或者在50Hz時是220V。來自逆變器104的AC電流接著可以用于操作電器或饋送到電力網(wǎng)。可選地，如果所述裝置沒有連接到電網(wǎng)，從逆變器104提取的電力可以被引導(dǎo)來將多余的電力儲存在電池中。

圖2示出了根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的DC源的一個串聯(lián)串，光伏板100連接到MPPT電路106和逆變器104以形成連接到負(fù)載108的電力收集系統(tǒng)20。電流與電壓(IV)的關(guān)系曲線特性被繪制在每個光伏板100的左邊。對于每個光伏板100，電流隨著輸出電壓的升高而降低。在某一電壓值處，電流轉(zhuǎn)變到零，并且在一些應(yīng)用中可以采用負(fù)值，意味著一些光伏板100不是功率源，而是變成功率的接收器。并聯(lián)連接在每個光伏板100的輸出兩端的旁路二極管(未示出)被用于防止任一光伏板100變成功率的接收器。每個光伏板100的功率輸出等于電流和電壓的乘積(P＝I*V)，并且根據(jù)從板100提取的電壓而變化。在某一電流和電壓處，功率達(dá)到其最大值(由每個圖的IV曲線上的點表示)。在該最大功率點(MPP)處操作板100是合乎需要的。最大功率點跟蹤(MPPT)模塊106的目的是找到對所有板100合適的“平均”最大功率點(MPP)。由MPPT模塊106選擇的串的最大功率點使用帶有MPP標(biāo)記的虛線示出。板100的串的最大功率點通常不是所有板100的最大功率。指示單獨的板100的最大功率點的點沒有落在標(biāo)有MPP的虛線上。