專利名稱：太陽能發(fā)電系統(tǒng)用新型高效變電裝置的制作方法
技術領域：
太陽能發(fā)電系統(tǒng)用新型高效變電裝置技術領域[0001]本實用新型涉及太陽能發(fā)電系統(tǒng)，特別涉及一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)用新型高效變電>J-U ρ α裝直。
背景技術：
[0002]目前，太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)主要有以下兩種構成模式[0003]一、太陽能電池面板串聯(lián)+并聯(lián)+變電設備后電力輸出[0004]為了能夠提高太陽能電池面板的轉換率，將串聯(lián)好的太陽能電池面板再按照并聯(lián)方式進行連接，在并聯(lián)線路引出端部采用逆變器與電力供給網絡連接，實現(xiàn)供電。此種太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)因為其有關電氣回路技術費用相對較低和大容量電子部件使用少的特點而備歐 美、日本等國廣泛采用?？墒?，對于此太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)而言，由于基本的一個個太陽能電池面板的照射強度決定了整個設備的輸出電壓，所以系統(tǒng)內并聯(lián)太陽能電池面板間所獲日照強度的不同(照射部陰影的產生)，從而使得這種太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)的實際發(fā)電效率和根據(jù)照射強度所計算出的理論最大發(fā)電效率值相差甚遠。[0005]二、太陽能電池面板串聯(lián)+變電設備后電力輸出[0006]為了避免并聯(lián)電池面板間所獲照射強度的不同而產生的發(fā)電效率低下問題，可以采用逆變器直接和串聯(lián)電池面板進行連接。由一個個逆變器的交流電壓輸出實現(xiàn)給電力網路系統(tǒng)的供電。采用此種太陽能電池設備雖然能提高發(fā)電效率，但電氣回路技術費用昂貴以及大容量電子部件(逆變器)的大量使用使得太陽能發(fā)電成本變得極高。發(fā)明內容[0007]本實用新型針對現(xiàn)有技術的不足，提供了一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)用新型高效變電裝置。本發(fā)明所采用的技術方案如下[0008]本實用新型通過電壓調整單元，實現(xiàn)了逆變器近似于正弦波的交流輸出，降低了開關電損、高調波交流濾波電路容量以及回路電磁噪音，從而使得太陽能電池發(fā)電變電效率達到了 95%以上，同時，本實用新型電氣回路結構簡單，回路部件成本低廉，十分有利于量產。


[0009]
以下結合附圖和具體實施方式
來詳細說明本實用新型[0010]圖I為本實用新型的結構框圖。[0011]圖2為本實用新型的電壓調整單元的電路結構示意圖。[0012]圖3為VdcS>vl時的第一 IGBT開關以及第二 IGBT開關處流入電流和電壓周期圖。[0013]圖4為VdcS=VI時的第一 IGBT開關以及第二 IGBT開關處流入電流和電壓周期圖。[0014]圖5為VdcS〈vl時的第一 IGBT開關以及第二 IGBT開關處流入電流和電壓周期圖。
具體實施方式
[0015]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。[0016]如圖I所示，一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)用新型高效變電裝置，包括與太陽能電池2的正負極連接的電壓調整單元11、逆變器12以及與電力供給網絡3連接的變壓器13，所述電壓調整單元11經逆變器12與變壓器13連接。通過電壓調整單元11、逆變器12、以及變壓器 13的整體變電實現(xiàn)太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)的高效、低成本變電。[0017]其中，逆變器12采用三相逆變器，并且逆變器數(shù)量并不限于一個。變壓器13采用三相X400v的變壓器。[0018]如圖2所示，電壓調整單元11包括第一線圈LI、第二線圈L2、第一 IGBT開關K1、 第二 IGBT開關K2、第一二極管D1、第二二極管D2、第一充電電容Cl以及第二充電電容C2 ；[0019]所述第一線圈LI的一端與太陽能電池2的正極連接，另一端與所述第一 IGBT開關Kl的發(fā)射級以及所述第一二極管Dl的陽極連接，所述第一充電電容Cl的一端與所述第一二極管Dl的陰極以及所述逆變器12連接，所述第一充電電容Cl的另一端以及所述第一 I GBT開關Kl的集電極接地；[0020]所述第二線圈L2的一端與太陽能電池2的負極連接，另一端與所述第二 IGBT開關K2的集電極以及所述第二二極管D2的陰極連接，所述第二充電電容C2的一端與所述第二二極管D2的陽極以及所述逆變器12連接，所述第二充電電容C2的另一端以及所述第二 IGBT開關K2的發(fā)射極接地。[0021]本實用新型通過上述結構構成中間回路電壓v2。[0022]通過電壓調整單元11對由于日照強度變化產生的變動直流輸入電壓(O 1200v) 進行調整，達到變調系數(shù)I (逆變器相電壓/中間回路電壓v2系數(shù)比)的目標值，減少IGBT 開關內部素子以及高調波等所引起的電量損失，對電網3實現(xiàn)穩(wěn)定的三相X400v的交流輸出供給。[0023]電壓調整單元11的原理如下[0024]如果逆變器12的直流輸入電壓vl(>1200v)大于電壓調整單元11中間回路設定電壓v2，電壓調整單元11不能被驅動，只相當于一般轉換率(80%)的變電設備；[0025]如果逆變器12的直流輸入電壓Vl小于電壓調整單元11中間回路設定電壓v2時可以獲得近似I的調整系數(shù)，通過這個調整系數(shù)達到對第一充電電容Cl以及第二充電電容 C2的充電。第一充電電容Cl以及第二充電電容C2的充電電壓以中間回路設定電壓的半值 VdcS為標準。在這種情況下電壓波形(周期)可被進行調整[0026]I)如圖3所示，當VdcS>vl時，第一 IGBT開關Kl和第二 IGBT開關K2的通電時間重合，至少有一個開關是通電的，從而實現(xiàn)交替的對第一 IGBT開關Kl和第二 IGBT開關K2 的驅動。[0027]2)如圖4所示，當VdcS=Vl時，第一 IGBT開關Kl和第二 IGBT開關K2的通電時間是各自開關周期的一半，通過交替選擇開關通電周期實現(xiàn)對開關的驅動。[0028]3)如圖5所示，當VdcS〈vl時，第一 IGBT開關Kl和第二 IGBT開關K2的通電時間小于各自的開關周期，開關在沒有通電的周期時間內實現(xiàn)對開關的驅動，同樣也是交替選擇沒有通電的周期實現(xiàn)對開關的驅動。4CN 202737482 U書明說3/3頁[0029]通過上述電壓調整單元11的調節(jié)，使得逆變器12的輸入端直流電壓被控制在一個狹窄范圍內變化。從而達到可以不受太陽能電池由于一天當中的日照強度變化而產生的電壓變動的影響。[0030]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。5·
權利要求1.一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)用新型高效變電裝置，其特征在于，包括與太陽能電池的正負極連接的電壓調整單元、逆變器以及與電力供給網絡連接的變壓器，所述電壓調整單元經逆變器與變壓器連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)用新型高效變電裝置，其特征在于，所述電壓調整單元包括第一線圈、第二線圈、第一 IGBT開關、第二 IGBT開關、第一二極管、第二二極管、第一充電電容以及第二充電電容；所述第一線圈的一端與太陽能電池的正極連接，另一端與所述第一 IGBT開關的發(fā)射級以及所述第一二極管的陽極連接，所述第一充電電容的一端與所述第一二極管的陰極以及所述逆變器連接，所述第一充電電容的另一端以及所述第一 IGBT開關的集電極接地；所述第二線圈的一端與太陽能電池的負極連接，另一端與所述第二 IGBT開關的集電極以及所述第二二極管的陰極連接，所述第二充電電容的一端與所述第二二極管的陽極以及所述逆變器連接，所述第二充電電容的另一端以及所述第二 IGBT開關的發(fā)射極接地。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)用新型高效變電裝置，其特征在于， 所述逆變器為三相逆變器。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)用新型高效變電裝置，其特征在于，所述變壓器為三相X400v的變壓器。
專利摘要本實用新型涉及一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)用新型高效變電裝置，包括與太陽能電池的正負極連接的電壓調整單元、逆變器以及與電力供給網絡連接的變壓器，所述電壓調整單元經逆變器與變壓器連接。本實用新型通過電壓調整單元，實現(xiàn)了逆變器近似于正弦波的交流輸出，降低了開關電損、高調波交流濾波電路容量以及回路電磁噪音，從而使得太陽能電池發(fā)電變電效率達到了95%以上，同時，本實用新型電氣回路結構簡單，回路部件成本低廉，十分有利于量產。
文檔編號H02J3/38GK202737482SQ201220358930
公開日2013年2月13日 申請日期2012年7月23日 優(yōu)先權日2012年7月23日
發(fā)明者邱天 申請人:上海蘊春實業(yè)有限公司