專利名稱：具有高開路電壓的光伏陣列的啟動(dòng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及經(jīng)由逆變器將光伏(PV)陣列連接至AC電網(wǎng)的方法。更具體地，本發(fā)明涉及經(jīng)由包括在其輸入側(cè)的DC鏈路的逆變器將PV陣列連接至AC電網(wǎng)的方法，其中從AC電網(wǎng)對(duì)逆變器的輸入DC鏈路預(yù)充電。并且，本發(fā)明總體上還涉及用于將來自PV陣列的電能饋送至AC電網(wǎng)的裝置，并且更具體地，涉及用于將來自PV陣列的電能饋送至AC電網(wǎng)的裝置，其中該裝置包括逆變器；位于逆變器輸入側(cè)的DC鏈路；用于DC鏈路的鏈路電壓的電壓控制單元；至少一個(gè)用于將PV陣列連接至DC鏈路的開關(guān)；以及至少一個(gè)用于將逆變器連接至AC電網(wǎng)的電源開關(guān)。
背景技術(shù)：
在經(jīng)由逆變器將光伏陣列連接至AC電網(wǎng)時(shí)，要求注意避免發(fā)生通過所使用的電路組件的過電流，以及避免在所使用的電路組件上發(fā)生過電壓。原理上，可以通過較高電壓等級(jí)或較高電流等級(jí)的組件來消除對(duì)于這些組件過負(fù)荷的危害。然而，該方法通常導(dǎo)致成本的急劇增加，以及由于較高電壓等級(jí)組件的較低效率而造成的功率損耗。因此，優(yōu)選的方法和裝置應(yīng)避免在光伏陣列連接至AC電網(wǎng)時(shí)電路組件上的高負(fù)荷。這尤其適用于朝著光伏陣列的更高輸出電壓以便能夠傳輸更高電功率而不需要增大電纜截面的發(fā)展。正常操作中光伏陣列這樣的更高輸出電壓伴隨著光伏陣列的甚至更高的開路電壓。這些開路電壓會(huì)容易地超過跨相應(yīng)逆變器的逆變橋的允許電壓。根據(jù)DE202006001063U1，已知有DC/DC轉(zhuǎn)換器，類似例如在逆變器的逆變橋之前的降壓轉(zhuǎn)換器(buck converter),該DC/DC轉(zhuǎn)換器在光伏陣列和逆變器之間提供電壓適配。然而，降壓轉(zhuǎn)換器增加了裝置的復(fù)雜性。其還造成了額外的功率損耗。DE202006001063U1并未涉及在高開路電壓下將光伏陣列連接至逆變器?？梢酝ㄟ^在逆變器之前的降壓轉(zhuǎn)換器的專用操作，來避免對(duì)逆變橋加載光伏陣列的全開路電壓；然而，正常操作期間由降壓轉(zhuǎn)換器所造成的額外功率損耗仍將保持，除非當(dāng)開路電壓已減少至發(fā)生在光伏陣列正常操作期間的輸出電壓時(shí)，在電流路徑中由另外的裝置進(jìn)行橋接。根據(jù)JP11312022A，已知通過由設(shè)置在連接線之一的電阻器和與逆變橋并聯(lián)連接的電阻器實(shí)現(xiàn)的分壓器，來保護(hù)逆變器的逆變橋免受所連接的光伏陣列的高開電路電壓。通過將連接線中的電阻器短路并且斷開與逆變橋并聯(lián)連接的電阻器，該分壓器在正常操作中失能，由此避免了由于電阻器造成的持續(xù)損耗。分壓器包含了額外的工作，尤其是在正常操作中將其斷開。用于饋送來自光伏陣列的電能的逆變器通常具有用于DC鏈路的電壓控制單元，、以便允許執(zhí)行所謂的最大功率點(diǎn)(MPP)-跟蹤。在MPP-跟蹤中，經(jīng)由DC鏈路的電壓，將光伏陣列的輸出電壓調(diào)整至實(shí)際操作條件下光伏陣列產(chǎn)生最大電功率的值。US2009/0167097A1公開了光伏陣列和逆變器之間的光伏逆變器接口。在啟動(dòng)過程期間，使用軟啟動(dòng)開關(guān)裝置或光伏陣列，將逆變器的DC鏈路預(yù)充電至逆變器的操作電壓。隨后，在光伏陣列的連接線之一中的接觸器開關(guān)仍然處于斷開的同時(shí)，導(dǎo)通逆變器。在通過閉合接觸器開關(guān)將光伏陣列連接至逆變器的DC鏈路之前，通過并聯(lián)開關(guān)(shunt switch)故意地短路，從而將輸出電壓從開路電壓減少至正常操作條件下的輸出電壓。仍然存在對(duì)于將光伏陣列經(jīng)由逆變器連接至AC電網(wǎng)的方法以及將來自光伏陣列的電能饋送至AC電網(wǎng)的裝置的需求，該方法和逆變器能夠解決光伏陣列的高開路電壓?jiǎn)栴}，同時(shí)保持低技術(shù)復(fù)雜性
發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明涉及一種將PV陣列經(jīng)由逆變器連接至AC電網(wǎng)的方法，所述逆變器包括位于其輸入側(cè)的DC鏈路。該方法包括以下步驟從所述AC電網(wǎng)對(duì)所述逆變器的所述DC鏈路預(yù)充電；通過連接至所述AC電網(wǎng)的所述逆變器，將所述DC鏈路的鏈路電壓調(diào)整至預(yù)設(shè)值，所述預(yù)設(shè)值低于所述PV陣列的開路電壓；以及在持續(xù)執(zhí)行所述調(diào)整步驟的同時(shí)，將所述PV陣列連接至所述DC鏈路上。在所述連接步驟中，將PV陣列在其開路電壓下直接連接到所述DC鏈路上。另一方面，本發(fā)明涉及一種用于將來自PV陣列的電能饋送至AC電網(wǎng)的裝置。該裝置包括逆變器；位于所述逆變器的輸入側(cè)的DC鏈路；用于所述DC鏈路的鏈路電壓的電壓控制單元；用于將所述PV陣列連接至所述DC鏈路的至少一個(gè)開關(guān)；用于將所述逆變器連接至所述AC電網(wǎng)的至少一個(gè)電源開關(guān)；以及用于將所述PV陣列經(jīng)由所述逆變器連接至所述AC電網(wǎng)的連接控制器。所述連接控制器首先閉合所述電源開關(guān)，隨后激活用于所述鏈路電壓的所述電壓控制單元，以將所述鏈路電壓調(diào)整至低于所述PV陣列的開路電壓的預(yù)設(shè)值，并且之后閉合用于連接所述PV陣列的開關(guān)，以使得在所述電壓控制單元將所述鏈路電壓持續(xù)調(diào)整至所述預(yù)設(shè)值的同時(shí)，將所述PV陣列在其開路電壓下直接連接到所述DC鏈路上。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，根據(jù)對(duì)以下附圖和詳細(xì)描述的研究，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。在此旨在將所有這樣的附加特征和優(yōu)點(diǎn)均包含在本發(fā)明的如由權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。


參照以下附圖，可以更好地理解本發(fā)明。附圖中的組件并非按比例繪出，重點(diǎn)在于清楚說明本發(fā)明的原理。在附圖中，同樣的附圖標(biāo)記在整個(gè)視圖中表示對(duì)應(yīng)的部件。圖I是根據(jù)本發(fā)明的裝置的單線圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例的方框圖；以及圖3示出根據(jù)圖I的裝置的逆變器的實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
在經(jīng)由根據(jù)本發(fā)明的逆變器將光伏陣列連接至AC電網(wǎng)的方法中，從AC電網(wǎng)對(duì)逆變器輸入側(cè)的DC鏈路預(yù)充電。通過連接至AC電網(wǎng)的逆變器，至少到預(yù)充電步驟的結(jié)束一直將DC鏈路的鏈路電壓調(diào)整至預(yù)設(shè)值。隨后，將PV陣列連接至DC鏈路，DC鏈路的鏈路電壓仍被持續(xù)地調(diào)整至預(yù)設(shè)值。完成該連接而不需在先適配或同時(shí)將PV陣列的開路電壓適配于鏈路電壓。以硬方式橋接現(xiàn)有的電壓差。然而，因?yàn)閺腜V陣列中流出的所產(chǎn)生電荷受到限制，并且因?yàn)橐环矫嬗蒁C鏈路的緩沖電容吸收了所產(chǎn)生電荷而另一方面由已經(jīng)使用并將電流饋送至AC電網(wǎng)的逆變器吸收了它們，因此，這不會(huì)帶來負(fù)面影響。現(xiàn)有的并且市售的逆變器的鏈路電壓的電壓控制單元已證實(shí)具有足夠快的速度，用以將功率流動(dòng)的方向從預(yù)充電的方向改變?yōu)樵谝堰B接PV陣列之后的饋送方向，這一方式防止了鏈路電壓在達(dá)到臨界電平之前的增加。此外，在實(shí)施新方法時(shí)，DC鏈路的現(xiàn)有電容是足夠的，并且無需增 加以避免在連接PV陣列時(shí)電壓的臨界上升。即使鏈路電壓根據(jù)本發(fā)明而調(diào)整至的值被設(shè)定為遠(yuǎn)低于PV陣列的開路電壓，即，即使在正常操作期間，采用明顯高于PV陣列的輸出電壓的PV陣列的開路電壓，并且采用調(diào)整至該較低輸出電壓值的鏈路電壓的情況下，這也是適用的。即使將PV陣列的最大開路電壓直接施加到具有調(diào)整至預(yù)設(shè)值的鏈路電壓的DC鏈路，即在PV陣列和DC鏈路之間沒有任何在先的電壓適配，該新方法也不會(huì)導(dǎo)致鏈路電壓的臨界增加。因此，用于PV陣列和DC鏈路之間的電壓適配的DC/DC轉(zhuǎn)換器并非是必需的。如已經(jīng)提出的，在本發(fā)明的方法中，在連接到PV陣列之前鏈路電壓所調(diào)整至的值與PV陣列正常操作中該P(yáng)V陣列的正常輸出電壓相對(duì)應(yīng)，并且由此有規(guī)律地高于AC電網(wǎng)的峰值電壓。令人驚訝地，例如用于現(xiàn)有的并且市售的逆變器中的MPP-跟蹤的電壓控制單元能夠通過從AC電網(wǎng)中獲取電能，將鏈路電壓調(diào)整至甚至高于AC電網(wǎng)的峰值電壓的值。為此，由例如升壓轉(zhuǎn)換器中的電壓控制單元使用通常設(shè)置在逆變器的逆變橋和AC電網(wǎng)之間的電感器。通過將鏈路電壓調(diào)整至高于AC電網(wǎng)的峰值電壓的值，對(duì)于鏈路電壓的控制單元具有穩(wěn)定的操作點(diǎn)，其中在連接PV陣列之后，能夠立即將電能饋送至AC電網(wǎng)，并且由此對(duì)DC鏈路放電。為了即使采用DC鏈路中的小電容和對(duì)于鏈路電壓的緩慢反應(yīng)電壓控制單元將鏈路電壓的增加限制到非臨界電平，可以將PV陣列劃分為相繼連接至DC鏈路的分段，同時(shí)將鏈路電壓調(diào)整至預(yù)設(shè)值。以這一方式，進(jìn)一步限定了在相應(yīng)分段連接至DC鏈路時(shí)可以流入DC鏈路的電荷，并且由此進(jìn)一步限定了可能的鏈路電壓的增加。新方法包括以下兩個(gè)主要步驟(i)將鏈路電壓調(diào)整至預(yù)設(shè)值，以及(ii)在將鏈路電壓調(diào)整至預(yù)設(shè)值時(shí)，將PV陣列連接至DC鏈路。第一步驟(i)優(yōu)選細(xì)分為用于DC鏈路的第一被動(dòng)預(yù)充電步驟，該步驟之后，立即將逆變器連接至AC電網(wǎng)；以及細(xì)分為隨后的主動(dòng)預(yù)充電步驟，其中以將鏈路電壓升壓至高于AC電網(wǎng)的峰值電壓的方式，對(duì)逆變器的開關(guān)計(jì)時(shí)。在第一子步驟中，即被動(dòng)預(yù)充電步驟，可以通過逆變器的逆變橋的續(xù)流二極管對(duì)從AC電網(wǎng)流入DC鏈路的充電電流進(jìn)行整流，以便對(duì)DC鏈路初步預(yù)充電。在該被動(dòng)預(yù)充電步驟期間，斷開逆變橋的所有開關(guān)。在開始對(duì)鏈路預(yù)充電時(shí)流動(dòng)的電流如果未通過諸如扼流器或電阻器系統(tǒng)地進(jìn)行限制會(huì)變得太高。通常，逆變器的固有電阻器和電網(wǎng)扼流器和/或逆變器輸出端的EMC-濾波器的阻抗均不足以滿足要求。因此，優(yōu)選將用于對(duì)DC鏈路初步預(yù)充電的充電電流引導(dǎo)通過與電源開關(guān)并聯(lián)安裝的并且設(shè)置有限流設(shè)備的旁路?？商鎿Q地或附加地，可以在旁路中設(shè)置向上轉(zhuǎn)換AC電網(wǎng)的電壓的變壓器，以便將DC鏈路預(yù)充電至高于AC電網(wǎng)的峰值電壓的鏈路電壓。如果已完成該第一被動(dòng)預(yù)充電步驟，則將逆變器經(jīng)由共同的電源開關(guān)連接至電網(wǎng)，并且隨后中斷該旁路。在該時(shí)間點(diǎn)還激活用于將鏈路電壓調(diào)整至預(yù)設(shè)值的電壓控制單元。對(duì)于鏈路電壓的電壓控制單元優(yōu)選包括在用于MPP-跟蹤的已知且市售的逆變器中使用的相同設(shè)備和測(cè)量方法，其中唯一的例外在于在新方法的第一步驟(i)的主動(dòng)第二子步驟中以及在第二步驟(ii)期間，對(duì)于鏈路電壓預(yù)設(shè)一固定值。根據(jù)需要，可以將新方法的第二步驟(ii)細(xì)分為連接PV陣列各個(gè)分段的子步驟。一旦整個(gè)PV陣列被連接，對(duì)于鏈路電壓的控制單元可以分配為將鏈路電壓調(diào)整至由MPP-跟蹤而不是由固定值確定的可變值。當(dāng)使用新方法時(shí)，在 鏈路電壓仍然增大到將危及逆變器完整性的不期望高值的情況下，可以根據(jù)臨界電壓來停止逆變器的操作，以避免損害。隨后，立即將PV陣列與逆變器斷開。在通過用于DC鏈路電容的普遍實(shí)施的放電設(shè)備將鏈路電壓減少至非臨界電平時(shí)，在將鏈路電壓調(diào)整至預(yù)設(shè)值時(shí)，可以進(jìn)行用于連接PV陣列的新嘗試。根據(jù)本發(fā)明的裝置包括連接控制器，該連接控制器首先閉合用于將逆變器連接至AC電網(wǎng)的電源開關(guān)，隨后激活用于鏈路電壓的控制單元，以將鏈路電壓調(diào)整至預(yù)設(shè)值，并且僅在此之后閉合用于連接PV陣列的開關(guān)。如上所述，電源開關(guān)可以包括若干用于提供并行電流路徑的開關(guān)，例如，用于首先經(jīng)由限流設(shè)備將逆變器連接至AC電網(wǎng)的第一開關(guān)，以及當(dāng)不再需要消耗功率的限流設(shè)備時(shí)，之后直接將逆變器連接至AC電網(wǎng)的第二開關(guān)。此外，用于連接PV陣列的開關(guān)可以細(xì)分為多個(gè)局部開關(guān)，每個(gè)開關(guān)僅將PV陣列的一分段連接至逆變器。在新裝置中，逆變橋的開關(guān)可以具有低于PV陣列的開路電壓的允許工作電壓，并且因此，相比于具有較高允許工作電壓的開關(guān)，逆變橋的開關(guān)不僅更加廉價(jià)而且消耗更少的功率。逆變橋的上游，特別是在用于將PV陣列連接至逆變橋的開關(guān)之間，新裝置的逆變器可以僅具有DC鏈路。這意味著既不需要在用于將PV陣列連接至逆變器的開關(guān)的上游，也不需要在用于將PV陣列連接至逆變器的開關(guān)的下游設(shè)置用于電壓適配的DC/DC轉(zhuǎn)換器。優(yōu)選地，在新裝置中可以完全省略這樣的DC-DC轉(zhuǎn)換器，以節(jié)省相關(guān)工作并避免相關(guān)的功率損耗。在本文中，已經(jīng)解釋了新裝置的進(jìn)一步的優(yōu)選細(xì)節(jié)以及根據(jù)本發(fā)明的方法?，F(xiàn)在，更加詳細(xì)地參照附圖，圖I示出用于將PV陣列2經(jīng)由逆變器3連接至AC電網(wǎng)4的裝置I。將PV陣列2劃分為單獨(dú)的分段5，每一個(gè)分段5可以經(jīng)由單獨(dú)的開關(guān)6單獨(dú)地連接至作為逆變器3的輸入鏈路的DC鏈路7 (在此未圖示地區(qū)分)。在逆變器3的輸出端，逆變器3可經(jīng)由電源開關(guān)8連接至AC電網(wǎng)4。EMC濾波器9設(shè)置在電源開關(guān)8和逆變器3之間。輔助電源開關(guān)10與電源開關(guān)和EMC濾波器9并行設(shè)置。將阻抗遠(yuǎn)大于EMC濾波器9的阻抗的扼流器11與輔助電源開關(guān)10串聯(lián)連接。本發(fā)明的基本問題在于PV陣列2和其每個(gè)分段5的開路電壓高于與逆變器3兼容的開路電壓。然而，正常操作中的PV陣列2和其分段5的輸出電壓，即電流饋送到AC電網(wǎng)4時(shí)的輸出電壓，對(duì)于逆變器3是無害的。為了在這些條件下安全地將PV陣列2連接至逆變器3，采用如圖2中所示的以下步驟。
首先，將輔助電源開關(guān)10閉合，以將逆變器3連接至AC電網(wǎng)4。這將使得來自AC電網(wǎng)的AC電流流入逆變器3。根據(jù)示出逆變器3的內(nèi)部配置的圖3，可以清楚看出，通過逆變器3的逆變橋14的續(xù)流二極管13，將流經(jīng)輸出線12的該AC電流整流為流經(jīng)輸入線18的直流，每一個(gè)續(xù)流二極管13以反并聯(lián)方式與逆變橋14的開關(guān)之一連接。該直流對(duì)逆變器3的DC鏈路7的電容16充電直到AC電網(wǎng)的峰值電壓。由圖I中的扼流器11限制以該方式流動(dòng)的充電電流。在直到AC電網(wǎng)的峰值的整個(gè)預(yù)充電過程期間，該限制并非必需的。反而，在該預(yù)充電步驟期間，可以閉合電源開關(guān)8，并且斷開輔助電源開關(guān)10。在對(duì)DC鏈路7的被動(dòng)預(yù)充電的步驟之后，激活逆變器3，即控制器(在此未圖示)對(duì)逆變器的開關(guān)15計(jì)時(shí)，但僅在已經(jīng)由被動(dòng)預(yù)充電的步驟減少了 AC電網(wǎng)峰值電壓和鏈路電壓之間的電壓差之后。對(duì)開關(guān)15計(jì)時(shí)，以便將跨越電容16的鏈路電壓調(diào)整至高于AC電網(wǎng)4的峰值電壓的預(yù)設(shè)值。在該主動(dòng)預(yù)充電的步驟中，逆變器3的開關(guān)15與EMC濾波器的電感率結(jié)合用作升壓轉(zhuǎn)換器。僅在調(diào)整鏈路電壓的預(yù)設(shè)值時(shí)，依次閉合根據(jù)圖I中的開關(guān)6，以將PV陣列2連接至逆變器3，該鏈路電壓的預(yù)設(shè)值處于用于將來自PV陣列2的電能饋送至AC電網(wǎng)4的典型操作電壓的量級(jí)。完成該連接步驟，而不管PV陣列2的各自分段5的開路電壓與持續(xù)調(diào)整至預(yù)設(shè)值的鏈路電壓之間的任何電壓差。然而，以硬方式連接PV陣列2的該過程證實(shí)并非是關(guān)鍵的，因?yàn)閺母髯苑侄?流入鏈路7的電荷受到限制，并且由于電容16的大小，僅導(dǎo)致了鏈路電壓相對(duì)緩慢的增長(zhǎng)。該增長(zhǎng)至少足夠緩慢，以使得逆變器3的電壓控制單元能夠?qū)τ阪溌冯妷杭磳l(fā)生的增長(zhǎng)做出足夠快的反應(yīng)，并且通過對(duì)開關(guān)15的合適計(jì)時(shí)，即通過將電流饋送到AC電網(wǎng)來補(bǔ)償它。因此，盡管以硬方式在遠(yuǎn)大于鏈路電壓的預(yù)設(shè)值的開路電壓下連接PV陣列，在逆變器3兩端不會(huì)出現(xiàn)過大的電壓。如果在鏈路電壓仍達(dá)到了臨界值的例外情況下，可以通過斷開開關(guān)15來阻斷逆變器3，并且再一次斷開圖I中的開關(guān)6。隨后，通過在圖3中作為放電電阻器示出的放電設(shè)備17減小電容16兩端的鏈路電壓。在此之后，可以進(jìn)行用于連接的新嘗試。在這里作為三相逆變器示出的逆變器3也可以是單相逆變器。一旦整個(gè)PV陣列被連接，用于鏈路電壓的控制單元可以分配為將鏈路電壓調(diào)整至由MPP-跟蹤而不是由固定值確定的可變值。
在基本不脫離本發(fā)明的精神和原理的情況下，可以對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行多種變形和修改。在此所有的這種變形和修改均旨在包含在本發(fā)明的如由權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。附圖標(biāo)記列表I 裝置2PV 陣列3逆變器4AC 電網(wǎng)5 分段6 開關(guān)7DC 鏈路8電源開關(guān)9EMC 濾波器10輔助電源開關(guān)
11扼流器12輸出線13續(xù)流二極管14逆變橋15開關(guān)16電容
17放電設(shè)備18輸入線
權(quán)利要求
1.一種將PV陣列(2)經(jīng)由逆變器(3)連接至AC電網(wǎng)(4)的方法，所述逆變器(3)包括位于其輸入側(cè)的DC鏈路(7 )，所述方法包括以下步驟 -從所述AC電網(wǎng)(4 )對(duì)所述逆變器(3 )的所述DC鏈路(7 )預(yù)充電； -通過連接至所述AC電網(wǎng)(4)的所述逆變器(3)，將所述DC鏈路(7)的鏈路電壓調(diào)整至預(yù)設(shè)值，所述預(yù)設(shè)值低于所述PV陣列(2)的開路電壓；以及 -在持續(xù)執(zhí)行所述調(diào)整步驟的同時(shí)，將所述PV陣列(2)連接至所述DC鏈路(7)； 其中，在所述連接步驟中，將所述PV陣列(2 )在其開路電壓下直接連接至所述DC鏈路(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，在所述調(diào)整步驟中，所述鏈路電壓被調(diào)整至的所述預(yù)設(shè)值高于所述AC電網(wǎng)(4)的峰值電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其中，所述PV陣列(2)劃分為分段(5)，并且其中，在所述連接步驟中，將所述分段(5)相繼連接至所述DC鏈路(J)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在所述預(yù)充電步驟中，通過所述逆變器(3)的逆變橋(14)的續(xù)流二極管(13)，對(duì)從所述AC電網(wǎng)(4)流入所述DC鏈路(7)的充電電流進(jìn)行整流。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，在所述預(yù)充電步驟中，將用于限制充電電流的扼流器(11)連接在所述AC電網(wǎng)(4 )與所述逆變器(3 )之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，僅在所述預(yù)充電步驟的第一部分期間，將所述扼流器(11)連接在所述AC電網(wǎng)(4 )與所述逆變器(3 )之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在所述預(yù)充電步驟中，將用于限制充電電流的電阻器連接在所述AC電網(wǎng)(4)與所述逆變器(3)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，僅在所述預(yù)充電步驟的第一部分期間，將所述電阻器連接在所述AC電網(wǎng)(4)與所述逆變器(3)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在所述預(yù)充電步驟中，將用于在對(duì)充電電流進(jìn)行整流之前對(duì)該充電電流進(jìn)行變換的變壓器連接在所述AC電網(wǎng)(4)與所述逆變器(3)之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，僅在所述預(yù)充電步驟的部分期間，將所述變壓器連接在所述AC電網(wǎng)(4 )與所述逆變器(3 )之間。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在完成所述連接步驟之后，將所述DC鏈路(7)的所述鏈路電壓調(diào)整至由MPP-跟蹤確定的可變值。
12.一種用于將來自PV陣列(2)的電能饋送至AC電網(wǎng)(4)的裝置(1)，所述裝置包括 -逆變器(3); -位于所述逆變器(3)的輸入側(cè)的DC鏈路(7)； -用于所述DC鏈路(7)的鏈路電壓的電壓控制單元； -至少一個(gè)開關(guān)(6)，用于將所述PV陣列(2)連接至所述DC鏈路(7)；-至少一個(gè)電源開關(guān)(8，10 )，用于將所述逆變器(3 )連接至所述AC電網(wǎng)(4);以及-連接控制器，用于將所述PV陣列(2 )經(jīng)由所述逆變器(3 )連接至所述AC電網(wǎng)(4 );其中，所述連接控制器首先閉合所述電源開關(guān)(8，10)，隨后激活用于所述鏈路電壓的所述電壓控制單元，以將所述鏈路電壓調(diào)整至低于所述PV陣列(2)的開路電壓的預(yù)設(shè)值，并且之后閉合用于連接所述PV陣列(2)的所述開關(guān)(6)，以使得在所述電壓控制單元將所述鏈路電壓持續(xù)調(diào)整至所述預(yù)設(shè)值的同時(shí)，將所述PV陣列(2)在其開路電壓下直接連接至所述DC鏈路(7)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置(1)，其中，所述逆變器(3)的開關(guān)(15)設(shè)計(jì)成用于比所述PV陣列(2)的所述開路電壓低的允許電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的裝置(I)，其中，提供若干開關(guān)(6)和若干PV分段輸入端子，用以將所述PV陣列(2)逐段地連接至所述DC鏈路(7)。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的裝置(1)，其中，所述逆變器(3)包括具有續(xù)流二極管(13)的逆變橋(14)，所述續(xù)流二極管對(duì)從所述AC電網(wǎng)(4)至所述DC鏈路(7 )的充電電流進(jìn)行被動(dòng)整流。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置(1)，其中，提供用于限制充電電流的扼流器(11)，所述扼流器能夠暫時(shí)結(jié)合在所述逆變器(3)與所述AC電網(wǎng)(4)之間的電流路徑中。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的裝置(1)，其中，提供用于限制充電電流的電阻器，所述電阻器能夠暫時(shí)結(jié)合在所述逆變器(3)與所述AC電網(wǎng)(4)之間的電流路徑中。
18.根據(jù)權(quán)利要求15、16或17所述的裝置(1)，其中，提供用于對(duì)充電電流進(jìn)行變換的變壓器，所述變壓器能夠暫時(shí)結(jié)合在所述逆變器(3)與所述AC電網(wǎng)(4)之間的電流路徑中。
全文摘要
用于將PV陣列(2)經(jīng)由逆變器(3)連接至AC電網(wǎng)(4)，首先從AC電網(wǎng)(4)對(duì)位于逆變器(3)的輸入側(cè)的DC鏈路(7)預(yù)充電。采用連接至AC電網(wǎng)(4)的逆變器(3)將DC鏈路(7)的鏈路電壓調(diào)整至預(yù)設(shè)值，該預(yù)設(shè)值低于PV陣列(2)的開路電壓，并且隨后，在將鏈路電壓持續(xù)調(diào)整至預(yù)設(shè)值的同時(shí)，將PV陣列(2)在其開路電壓下直接連接至DC鏈路(7)。
文檔編號(hào)H01L31/042GK102640404SQ201080052979
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者R·萊曼 申請(qǐng)人:艾思瑪太陽能技術(shù)股份公司