[发明专利]一种组件限压电路及其应用装置

说明书

本发明提供的组件限压电路及其应用装置，通过检测控制单元检测光伏电池串的参数，并根据光伏电池串的参数，控制开关单元动作；开关单元根据检测控制单元的控制，能够使自身所连接的至少一个光伏电池工作于限压模式，或者，使工作于限压模式的光伏电池恢复正常输出；当开关单元根据检测控制单元的控制使自身所连接的至少一个光伏电池工作于限压模式时，能够降低光伏电池串的电压，进而使系统在保证最高电压不超过相应要求的同时能够增加光伏组件的串联个数，降低系统成本；而当开关单元根据检测控制单元的控制使工作于限压模式的光伏电池恢复正常输出时，能够提高光伏电池串的输出电压，进而提高光伏系统的直流电压利用率和DC/AC容配比。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种组件限压电路及其应用装置。

背景技术

光伏发电系统主要由光伏组件和逆变器组成，若干光伏组件通过串联和并联后将直流电压汇入逆变器，再由逆变器将直流电压逆变成交流电压后供给电网或者负载。

随着逆变器的功率等级不断增大，系统内光伏组件接入越多，系统成本也越低。但是，当多个光伏组件串联时，要求系统的最高电压不得超过1500V，这便限制了光伏组件的串联个数。

又由于光伏组件的输出功率随电压是不断变化的，如图1所示，其最大功率点对应的输出电压Vmpp一般在其开路电压Voc的80％左右；如1500V的系统，当逆变器运行时，其直流侧电压逐步运行到1200V左右并保持。因此，实际对于光伏组件和逆变器来说，系统直流电压的有效利用率都较低，光伏发电系统的DC/AC容配比也较低。

发明内容

本发明提供一种组件限压电路及其应用装置，以解决现有技术中组件串联个数受限和系统直流电压利用率低的问题。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

本发明一方面提供一种组件限压电路，与光伏电池串相连，所述光伏电池串包括多个串联连接的光伏电池，所述光伏电池为光伏电池片、光伏子串或者光伏组件；所述组件限压电路包括：检测控制单元和开关单元；其中：

所述检测控制单元用于检测所述光伏电池串的参数，并根据所述光伏电池串的参数，控制所述开关单元动作；

所述开关单元用于根据所述检测控制单元的控制，使自身所连接的至少一个光伏电池工作于限压模式，或者，使工作于限压模式的光伏电池恢复正常输出。

优选的，所述限压模式包括：输出电压为零的完全短路模式，以及，按照脉冲宽度调制PWM控制进行电压输出的斩波模式。

优选的，所述检测控制单元包括：检测模块和控制器；

所述控制器为带滞环反馈的比较器，用于控制所述开关单元常通或关断；或者，

所述控制器为PWM发生器或处理器，用于控制所述开关单元常通、按照PWM通断或关断。

优选的，所述光伏电池串的参数为：所述光伏电池串的电压、电流或温度，或者，至少一个光伏电池的电压、电流或温度。

优选的，所述开关单元包括：一个开关；

所述开关单元所连接的光伏电池的个数为1个时，所述开关与相应的光伏电池并联；

所述开关单元所连接的至少一个光伏电池为依次串联的多个光伏电池时，所述开关与依次串联的多个光伏电池并联。

优选的，所述开关单元所连接的光伏电池的个数为n个时，所述开关单元包括n个开关；n为大于1的正整数；

n个所述开关与n个相应的光伏电池一一对应并联。

优选的，所述组件限压电路还包括：电源模块，用于为所述检测控制单元供电；