[发明专利]光伏逆变器

说明书

本文公开了一种光伏逆变器，其通过将存储在DC链路电容器中的DC电压的反向电压施加到太阳能电池阵列来防止光伏发电效率降低。光伏逆变器包括：DC链路电容器，其被配置为存储从太阳能电池阵列输出的DC电压；功率转换级，其被配置为通过使用存储在DC链路电容器中的DC电压来生成AC功率，以将生成的AC功率传送到功率系统；以及控制器，其被配置为取决于太阳能电池阵列的驱动值是否满足预定的驱动条件而将存储在DC链路电容器中的DC电压施加到功率转换级或者将存储在DC链路电容器中的DC电压的反向电压施加到太阳能电池阵列。

技术领域

本公开涉及一种光伏逆变器，并且更具体地涉及通过将存储在DC链路电容器中的DC电压的反向电压施加到太阳能电池阵列来防止光伏发电效率降低的光伏逆变器。

背景技术

由于诸如气候变化等不利影响，化石燃料作为主要能源的使用越来越受到限制。最近，随着煤炭和石油消耗，可再生能源受到关注。因此，可再生能源发电系统变得重要，这是因为其能够生产环保的电功率并且稳定且有效地供应产生的电功率。

在这些当中，光伏系统占有优势，这是因为它具有较少的安装限制并且可自由确定尺寸的优点，这满足了能源趋于多样化和分散化的现状的要求。光伏系统基本上包括太阳能电池阵列和光伏太阳能逆变器。光伏逆变器用于将太阳能电池阵列中生成的DC功率转换为AC功率。

典型地，将太阳能电池阵列安装在被连接到地电位的金属框架中。出于稳定性原因，太阳能电池阵列的输出端子不被连接到地电位。因此，在金属框架和太阳能电池阵列之间产生电位差。如果这样的电位差持续，则发生极化，即在太阳能电池阵列中生成的一些电子通过金属框架流出。这种极化降低了发电的效率，这被称为电位诱发衰减(PID)。

作为改善这种PID的已知方法，先前已经提出了向太阳能电池阵列施加反向电压。在下文中，将参考图1详细描述用于改善PID的现有光伏系统。

图1是用于示出在现有的光伏系统中使用附加的偏移盒而向太阳能电池阵列施加反向电压的方案的图。参考图1，现有的光伏系统包括太阳能电池阵列13、光伏逆变器10和功率系统14。

光伏逆变器10包括DC链路电容器11和功率转换级12。DC链路电容器11存储从光伏阵列13输出的DC电压。此外，功率转换级12将存储在DC链路电容器11中的DC电压转换成AC功率并且将AC功率供应给功率系统14。

根据用于减少PID的现有方案，在光伏发电停止之后，单独的偏移盒20被用于在光伏发电期间施加与被施加到太阳能电池阵列13的电压极性相反的反向电压。

更具体地，当光伏发电停止时，功率转换级12和功率系统14之间的连接以及太阳能电池阵列13和DC链路电容器11之间的连接被切断，并且存储在DC链路电容器11中的高电压通过快速放电电路放电。

太阳能电池阵列13的输出端子分别被连接到具有相反极性的偏移盒20的端子。偏移盒20向太阳能电池阵列13施加反向电压以减少极化。

然而，根据现有的方案，存在除了光伏逆变器之外还需要分开安装的附加偏置盒以减少PID的问题，引起了不必要的成本。

此外，根据现有的方案，从光伏系统外部的外部源供应的功率被用于减少PID，使得存储在DC链路电容器中的剩余能量不能被有效地利用。

发明内容

本公开的目的是提供一种光伏逆变器，其能够通过将存储在DC链路电容器中的DC电压的反向电压施加到太阳能电池阵列来防止光伏发电效率降低。

本公开的另一个目的是提供一种光伏逆变器，其能够通过基于例如太阳能电池阵列的输出电压的大小、驱动时间、极化强度而确定是施加存储在DC链路电容器中的DC电压还是其反向电压来提高光伏发电的效率。