[发明专利]自适应光电逆变器

说明书

本申请要求于2009年8月20日提交的第61/235,526号临时美国专利申请和于2010年3月11日提交的第12/722,096号美国专利申请的优先权，该申请通过引用全部包含于此。

技术领域

本发明涉及一种用于太阳能模块电力系统中的DC到AC逆变器，所述DC到AC逆变器具有用于调整自己的操作参数的改进设计以处理更多的功率并增加了功率容量。

背景技术

基于太阳能模块的电力系统使用逆变器将来自光电阵列的直流(DC)转换为家用电器或可能是公用电网使用的交流(AC)。逆变器具有定义逆变器如何操作的固定操作参数。光电面板随着时间增长而老化，并减少面板的输出电压和功率。

附图说明

图1是示出包括DC到AC逆变器单元的太阳能系统中的部件的连接的框图。

图2是在图1中示出的DC到AC逆变器单元中使用的电压控制处理的流程图。

图3是包括DC到AC逆变器单元的太阳能电池电力系统的示意框图。

图4是包括DC到AC逆变器单元的太阳能电池电力系统的示意框图。

具体实施方式

逆变器可被用于基于太阳能模块的电力系统以将来自光电阵列的直流(DC)转换为家用电器或交流公用电网使用的交流(AC)。目前，市场上的所有逆变器具有定义逆变器如何操作的固定操作参数。然而，光电面板在实践中随着时间而老化，并且逆变器的理想操作参数应相应改变。具体地说，薄膜面板具有更多的老化因素并可依据技术每年下降1％或更多。现有技术的逆变器的现有状态不会对此进行补偿，结果每瓦特比需要的更昂贵。描述了具有用于太阳能电池电力系统的改进设计的DC到AC逆变器单元。通过在光电面板的使用寿命期间调整DC到AC逆变器单元的操作参数，可达到更好的功率容量。

在一方面，DC到AC逆变器单元可包括DC到AC逆变器和输入电压传感器，其中，所述DC到AC逆变器具有最小操作电压设置，并将高于所述最小操作电压设置的DC电转换为AC电，输入电压传感器被配置为监控输入电压的变化。DC到AC逆变器单元可包括逆变器控制器，所述逆变器控制器被配置为基于输入电压的变化调整最小操作电压设置以增加逆变器单元功率容量。DC到AC逆变器单元可包括电源开关。所述开关可以来回切换以允许电流沿两个交替方向流动。DC到AC逆变器单元可包括与开关电连接的输出变压器。逆变器控制器可包括电压检测模块，所述电压检测模块可调整变压器的输出并且可改变逆变器的最小操作电压。可以手动或自动地进行调整。对变压器输出的调整可致使逆变器的最小操作电压值从大约2％到大约4％的改变。对变压器输出的调整可致使逆变器的最小操作电压值小于5％的改变。对变压器输出的调整可致使逆变器的最小操作电压值小于10％的改变。

逆变器控制器可包括软件控制模块，所述软件控制模块可从输入电压传感器读取输入电压值，并在需要时调整逆变器的操作参数。所述调整可致使逆变器最小操作电压值的小于10％的改变。逆变器控制器可包括可编程逻辑控制模块，所述可编程逻辑控制模块从输入电压传感器读取输入电压值，并在需要时发送命令以调整逆变器的操作参数。所述命令可致使逆变器最小操作电压值小于10％的改变。DC到AC逆变器单元可包括从太阳能模块输入到DC到AC逆变器的DC。DC到AC逆变器单元可包括监视控制和数据采集系统。所述监视控制和数据采集系统可包括：获取关于从太阳能模块输入的DC的数据的传感器、控制单元、从传感器获取数据并将命令发送到电流/电压控制单元的计算机监视系统、与传感器连接的将传感器信号转换为数字数据并将数字数据发送到计算机监视系统的远程终端单元、与远程终端单元连接的人机接口以及将计算机监视系统连接到远程终端单元的通信设施。

在一方面，基于光电模块的电力系统可包括光电阵列和与光电阵列电连接的DC到AC逆变器单元，所述DC到AC逆变器单元具有最小操作电压设置，并将高于所述最小操作电压设置的DC电转换为AC电。所述电力系统可包括输入电压传感器，输入电压传感器被配置为监控输入电压的变化。所述电力系统可包括逆变器控制器，逆变器控制器被配置为基于输入电压的变化调整最小操作电压设置以增加逆变器单元功率容量。基于光电模块的电力系统可包括电源开关。所述开关可来回切换以允许电流沿两个交替方向流动。基于光电模块的电力系统可包括与开关电连接的输出变压器。逆变器控制器可包括对变压器的输出进行调整以改变逆变器的最小操作电压的控制模块。对变压器的输出的调整可致使逆变器的最小操作电压值小于10％的改变。