專利名稱：夜間關(guān)機(jī)式交流電網(wǎng)取電光伏逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域，尤其是夜間關(guān)機(jī)式交流電網(wǎng)取電光伏逆變器。
背景技術(shù)：
在光伏發(fā)電系統(tǒng)的光伏逆變器中，逆變輔助電路由輔助電源供電，輔助電源可以從交流電網(wǎng)取電或從直流母線取電，或從交流電網(wǎng)和直流母線互補(bǔ)取電。現(xiàn)有的輔助電源一般從直流母線取電，其優(yōu)點(diǎn)是夜間太陽能電池不發(fā)電時(shí)輔助電源無待機(jī)功耗，其缺點(diǎn)是直流母線電壓較高，輔助電源內(nèi)部的功率開關(guān)管需承受的電壓就高，由此導(dǎo)致元件成本的提高和電路復(fù)雜程度的增加。從交流電網(wǎng)取電電壓較低，輔助電源制造成本就低，但夜間太陽能電池不發(fā)電時(shí)輔助電源會(huì)有較大的待機(jī)功耗。為了解決從交流電網(wǎng)取電的輔助電源夜間待機(jī)功耗大的問題，可以設(shè)置輔助控制開關(guān)，從太陽能電池輸入端輸入發(fā)電電壓則輔助控制開關(guān)開通輔助電源，這樣可以避免輔助電源夜間待機(jī)造成的大量功耗。專利文獻(xiàn)CN102315764A給出了一種輔助電源的控制裝置，其中帶有上面所說的輔助控制開關(guān)的功 能，其解決了輔助電源的待機(jī)功耗問題，但該控制裝置需從交流電網(wǎng)取電，這樣一來輔助電源的待機(jī)功耗問題解決了，帶有輔助控制開關(guān)功能的控制裝置在夜間又消耗了電能，夜間功耗的問題其實(shí)并未真正解決。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型旨在解決輔助控制開關(guān)的夜間待機(jī)功耗問題。本實(shí)用新型給出夜間關(guān)機(jī)式交流電網(wǎng)取電光伏逆變器，包括太陽能電池輸入端、光伏逆變電路、逆變輔助電路、輔助電源和輔助控制開關(guān)，電能從太陽能電池輸入端輸入后通過光伏逆變電路向交流電網(wǎng)輸送，逆變輔助電路由輔助電源供電，輔助電源從交流電網(wǎng)取電并由輔助控制開關(guān)開通，從太陽能電池輸入端輸入發(fā)電電壓則輔助控制開關(guān)開通輔助電源，其特征是，輔助控制開關(guān)從太陽能電池輸入端取電。因?yàn)檩o助控制開關(guān)從太陽能電池輸入端取電，無需另行從交流電網(wǎng)取電，所以夜間太陽能電池不輸入發(fā)電電壓時(shí)，輔助控制開關(guān)不會(huì)消耗電能，僅輔助電源自身的啟動(dòng)電路有微量功耗。本實(shí)用新型解決了輔助控制開關(guān)的夜間待機(jī)功耗問題，使從交流電網(wǎng)取電的輔助電源兼具了制造成本低和夜間功耗低的優(yōu)勢。本實(shí)用新型優(yōu)選地，在太陽能電池輸入端與輔助控制開關(guān)之間設(shè)有串聯(lián)電阻分壓電路將從太陽能電池輸入端輸入的發(fā)電電壓分壓給輔助控制開關(guān)，輔助控制開關(guān)通過串聯(lián)電阻分壓電路分得所需的電壓；進(jìn)一步地，在光伏逆變電路輸入端設(shè)有安規(guī)電容，所述串聯(lián)電阻分壓電路中的串聯(lián)電阻作為安規(guī)電容的泄放電阻，以保證安全。

圖I是本實(shí)用新型夜間關(guān)機(jī)式交流電網(wǎng)取電光伏逆變器結(jié)構(gòu)及其與電網(wǎng)連接的示意框圖。[0008]圖2是輔助電源和對輔助電源的控制部分的電路圖。
具體實(shí)施方式
圖I的夜間關(guān)機(jī)式交流電網(wǎng)取電光伏逆變器中，電能從太陽能電池輸入端輸入后通過光伏逆變電路向交流電網(wǎng)輸送(此處省略與本實(shí)用新型不直接相關(guān)的繼電器組等組成單元)，在光伏逆變電路輸入端設(shè)有安規(guī)電容，逆變輔助電路由輔助電源供電，輔助電源從交流電網(wǎng)取電并由輔助控制開關(guān)開通。輔助控制開關(guān)從太陽能電池輸入端取電，具體地，在太陽能電池輸入端與輔助控制開關(guān)之間設(shè)有串聯(lián)電阻 分壓電路將從太陽能電池輸入端輸入的發(fā)電電壓分壓給輔助控制開關(guān)。在輔助控制開關(guān)的輸入端之前設(shè)有濾波電容和穩(wěn)壓管，在輔助控制開關(guān)的輸入端串接有限流電阻。從太陽能電池輸入端輸入的發(fā)電電壓經(jīng)串聯(lián)電阻分壓電路分壓后，由穩(wěn)壓管和濾波電容分別進(jìn)行穩(wěn)壓和濾波，經(jīng)限流電阻施加到輔助控制開關(guān)的輸入端，則輔助控制開關(guān)開通輔助電源。具體地見圖2，太陽能電池的發(fā)電電壓從圖2左方的PV+和PV-兩端輸入，串聯(lián)電阻分壓電路中的串聯(lián)電阻在圖1、2中標(biāo)為R3、R7，分壓后的電壓標(biāo)為V3，上述濾波電容標(biāo)為C10，上述穩(wěn)壓管標(biāo)為D5，上述限流電阻標(biāo)為R5，輔助控制開關(guān)為光耦U2。串聯(lián)電阻R3、R7兼作上述安規(guī)電容的泄放電阻。輔助電源中設(shè)有三極管Q2，光耦U2通過讓三極管Q2導(dǎo)通來開通輔助電源。交流電網(wǎng)從圖2左上角施加電壓到輔助電源輸入端，經(jīng)全橋整流電路Dl整流后經(jīng)輸入濾波電容Cl、C2濾波變成直流電，為敘述方便，將此處直流電壓標(biāo)為VI。根據(jù)光伏逆變器使用區(qū)域的不同，輸入電網(wǎng)電壓一般為120Vac或230Vac，經(jīng)整流的直流電壓一般小于400Vdc，遠(yuǎn)小于從母線取電的輔助電源輸入電壓。輔助電源內(nèi)部的啟動(dòng)電阻Rl阻值的大小和電源芯片Ul啟動(dòng)電流的大小決定了輔助電源的最低啟動(dòng)電壓。在輔助電源需啟動(dòng)時(shí)，所輸入的直流電壓Vl經(jīng)Rl為電源芯片Ul提供啟動(dòng)電流，電源芯片Ul通過功率開關(guān)管Ql驅(qū)動(dòng)初級(jí)繞組NI開通從而輔助電源啟動(dòng)；輔助電源啟動(dòng)后，輔助電源內(nèi)部通過圖2下方的內(nèi)部供電電路提供電壓VCC為電源芯片Ul供電。在輔助電源關(guān)閉時(shí)，僅有微弱的電流流經(jīng)啟動(dòng)電阻Rl和內(nèi)部供電電路中的穩(wěn)壓管D7,此時(shí)產(chǎn)生的損耗一般小于0. 3W,下文將詳述。如圖2所示，啟動(dòng)電阻Rl —端連接到輸入濾波電容C2上，另一端連接到由低壓濾波儲(chǔ)能電容C12、C13和穩(wěn)壓管D7組成的并聯(lián)組合上。穩(wěn)壓管D7用來防止低壓濾波儲(chǔ)能電容C12、C13上的電壓V2過高，以保護(hù)電源芯片U1。見圖2下方，變壓器Tl的繞組N2經(jīng)二極管D6整流和電容C15濾波后轉(zhuǎn)變成直流電，經(jīng)二極管D8連接到由低壓濾波儲(chǔ)能電容C12、C13和穩(wěn)壓管D7組成的并聯(lián)組合上，與啟動(dòng)電阻Rl連接在一起。二極管D8用來防止由啟動(dòng)電阻Rl提供的啟動(dòng)電流流到電容C15。電阻R11、R13、R12、R9構(gòu)成反饋電路，用來穩(wěn)定輔助輸出電壓和次級(jí)繞組N3的輸出電壓。變壓器Tl的次級(jí)繞組N3經(jīng)D2整流后被由電容C4、電容C5、電感LI、電容C6和電容C7組成的濾波器進(jìn)行濾波，次級(jí)輸出為逆變輔助電路供電。根據(jù)系統(tǒng)對直流電需求的不同，可以適當(dāng)增加次級(jí)繞組，以便輸出不同的電壓。電壓V2經(jīng)三極管Q2通至電源芯片Ul的供電腳，在從太陽能電池輸入端輸入發(fā)電電壓使得光耦U2讓三極管Q2導(dǎo)通時(shí)，直流高壓Vl經(jīng)啟動(dòng)電阻Rl施加到電源芯片Ul使輔助電源啟動(dòng)，那么內(nèi)部供電電路中，次級(jí)繞組N2經(jīng)二極管D6整流和電容C15濾波后為電源芯片Ul持續(xù)供電。在太陽能電池不輸入發(fā)電電壓時(shí)，三極管Q2就不導(dǎo)通，電源芯片Ul就無電供應(yīng)，輔助電源就會(huì)關(guān)閉，此時(shí)僅有微弱的電流流經(jīng)啟動(dòng)電阻 Rl和內(nèi)部供電電路中的穩(wěn)壓管D7，產(chǎn)生的損耗一般小于0. 3W。
權(quán)利要求1.夜間關(guān)機(jī)式交流電網(wǎng)取電光伏逆變器，包括太陽能電池輸入端、光伏逆變電路、逆變輔助電路、輔助電源和輔助控制開關(guān)，電能從太陽能電池輸入端輸入后通過光伏逆變電路向交流電網(wǎng)輸送，逆變輔助電路由輔助電源供電，輔助電源從交流電網(wǎng)取電并由輔助控制開關(guān)開通，從太陽能電池輸入端輸入發(fā)電電壓則輔助控制開關(guān)開通輔助電源，其特征是，輔助控制開關(guān)從太陽能電池輸入端取電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的夜間關(guān)機(jī)式交流電網(wǎng)取電光伏逆變器，其特征是，在太陽能電池輸入端與輔助控制開關(guān)之間設(shè)有串聯(lián)電阻分壓電路將從太陽能電池輸入端輸入的發(fā)電電壓分壓給輔助控制開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的夜間關(guān)機(jī)式交流電網(wǎng)取電光伏逆變器，其特征是，在光伏逆變電路輸入端設(shè)有安規(guī)電容，所述串聯(lián)電阻分壓電路中的串聯(lián)電阻作為安規(guī)電容的泄放電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的夜間關(guān)機(jī)式交流電網(wǎng)取電光伏逆變器，其特征是，所述的輔助控制開關(guān)為光稱U2。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的夜間關(guān)機(jī)式交流電網(wǎng)取電光伏逆變器，其特征是，在輔助控制開關(guān)的輸入端之前設(shè)有濾波電容CIO。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的夜間關(guān)機(jī)式交流電網(wǎng)取電光伏逆變器，其特征是，在輔助控制開關(guān)的輸入端之前設(shè)有穩(wěn)壓管D5。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的夜間關(guān)機(jī)式交流電網(wǎng)取電光伏逆變器，其特征是，在輔助控制開關(guān)的輸入端串接有限流電阻R5。
專利摘要本實(shí)用新型涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域，尤其是夜間關(guān)機(jī)式交流電網(wǎng)取電光伏逆變器，其電能從太陽能電池輸入端輸入后通過光伏逆變電路向交流電網(wǎng)輸送，逆變輔助電路由輔助電源供電，輔助電源從交流電網(wǎng)取電并由輔助控制開關(guān)開通，從太陽能電池輸入端輸入發(fā)電電壓則輔助控制開關(guān)開通輔助電源，輔助控制開關(guān)從太陽能電池輸入端取電。因?yàn)檩o助控制開關(guān)無需另行從交流電網(wǎng)取電，所以夜間太陽能電池不輸入發(fā)電電壓時(shí)，輔助控制開關(guān)不會(huì)消耗電能，僅輔助電源自身的啟動(dòng)電路有微量功耗。本實(shí)用新型解決了輔助控制開關(guān)的夜間待機(jī)功耗問題，使從交流電網(wǎng)取電的輔助電源兼具了制造成本低和夜間功耗低的優(yōu)勢。
文檔編號(hào)H02J3/38GK202513628SQ201220122358
公開日2012年10月31日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者鄭照紅, 陳書生 申請人:廣東易事特電源股份有限公司