一种电源电路及包含该电源电路的光伏发电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电源电路及包含该电源电路的光伏发电系统，利用电容放电输出的电压为随时间下降的直流电压，在电容后面接CCFL变换电路，CCFL变换电路将输入的随时间下降的直流电压变换为正弦交流电输出，由于CCFL变换电路为开环工作，其输出的正弦交流电的峰峰值正比于CCFL变换电路的工作电压，这个电压随时间而下降，即CCFL变换电路输出的正弦交流电峰峰值也在随时间而下降，那么，正弦交流电的有效值也随时间而下降，获得一个衰减的正弦交流电电压。作用于被活化的光伏组串两端，使得电源电路输出的电压波形ΔU/Δt小，从而使得光伏组串寿命得到延长，且对环境的辐射小，并且本发明专利技术的电源电路实现简单，成本低廉。

A power supply circuit and a photovoltaic power generation system including the power supply circuit

The invention discloses a power supply circuit and a photovoltaic power generation system comprising the power supply circuit. The output voltage of the capacitor discharge is a DC voltage which decreases with time, and the CCFL converting circuit is connected behind the capacitor. The CCFL converting circuit converts the input DC voltage which decreases with time into sinusoidal AC output. Because the CCFL converting circuit is open-loop operation, the output sinusoidal AC of the CCFL converting circuit is sinusoidal The peak value is proportional to the working voltage of CCFL converter. This voltage decreases with time. That is to say, the peak value of sinusoidal AC output from CCFL converter also decreases with time. Then, the effective value of sinusoidal AC also decreases with time, and a attenuated sinusoidal AC voltage is obtained. Acting on the two ends of the activated photovoltaic series, the voltage waveform U/t of the power supply circuit output is small, thereby prolonging the service life of the photovoltaic series and reducing the radiation to the environment, and the power supply circuit of the invention is simple to realize and low in cost.

【技术实现步骤摘要】
一种电源电路及包含该电源电路的光伏发电系统
本专利技术涉及用于光伏发电系统的电源电路，特别涉及对老化的光伏组串进行活化处理的电源电路。
技术介绍
随着化石能源的枯竭预期和其带来的环境污染，可再生清洁能源的研究和应用被全球各国高度重视，其中风力发电和光伏发电技术成为主要的研究热点，光伏发电是太阳能发电的简称。我国光伏发电的开发和研究起步于20世纪70年代，90年代进入稳定发展时期，21世纪开始注重太阳能光伏发电的研究，2000年，我国的光伏技术已经步入大规模的并网发电阶段。在光伏发电领域，2005年美国SunPower公司首次发现并提出了PID效应，英文全称为：PotentialInducedDegradation，即电势诱导衰减。SunPower发现PID效应时提出：光伏组件串联后可形成较高的系统电压(美国为代表的600V，欧洲为代表的1000V)，组件长期在高电压工作，在盖板玻璃、封装材料、边框之间存在漏电流，大量电荷聚集在电池片表面，使得电池片表面的钝化效果恶化，导致填充因子(FF)、短路电流(Isc)、开路电压(Voc)降低，使组件性能低于设计标准。SunPower称此现象为表面极化效应，但此衰减是可逆的。自此，光伏界的工程技术人员开始关注PID的研究和讨论。2012年开始，PID引起的组件质量问题在光伏电站中大量出现，PID现象由此走入公众视野。同年12月，美国独立光伏组件测试实验室PVEvolutionLabs(PVEL)率先对五家国际一级组件制造商进行了PID测试，上述企业包括中国英利绿色能源、晶澳太阳能、天合光能、日本京瓷和德国Solarworld。此后，越来越多光伏组件制造商增强了对PID的重视，截至2015年第二季度，日本松下、阿特斯、晋能、昱辉阳光、韩华、中盛光电等国内外主流光伏制造商先后宣布其组件通过了第三方PID测试。据第三方检测机构的介绍，PID指的是当太阳能组件与地面形成高强度负电压，其所形成的电位差除了会导致太阳能电池或模组造成损害外，还会引起发电效率衰减的问题。PID可影响整个系统的发电能力和总输出功率，严重者将直接减少光伏电站投资收益率，近年来已经成为国际买家投诉国内组件质量的痛点之一。现有技术减缓或避免PID效应的方法主要如下：1、组件接地如果给组件施加负偏压(电池片电压相对边框为负值)，则可以把上述积累的负电荷排出到地面上，电池性能得到恢复，这就是电池性能可恢复的极化效应。基于上述分析，在组件进行串联使用时，为了避免极化效应，SunPower提出N型前表面太阳电池的组件采取正极接地，P型前表面电池的组件采用负极接地。2、增强组件的绝缘和防水性能，减小漏电流例如采用稳定性能更好的封装材料，不使用金属边框，增加电池的体电阻，改进钝化膜的厚度和特性，在器件中增加阻挡层等。3、杜绝离子产生的源头采用石英玻璃，低钠玻璃等。4、降低组串电压小规模项目可考虑使用微型逆变器，降低组串电压。这也是特斯拉公司主张以家庭为单位的微网光伏系统的原因。此外，在公开号为CN107086601A的中国专利技术专利申请中公开了一种光伏发电系统及电压补偿方法，该专利申请通过电压补偿装置输出的脉冲电压对光伏组串进行电压补偿，进而恢复PID效应所产生的不良影响，但由于电压补偿装置并没有具体的实现方式，只是提出了其功能为输出脉冲电压，具体实施方式中给出的脉冲电压包括方波、三角波和梯形波三种形式，其图5A的本质和图5C是相同的，这是因为在图5A中，t1和t2分别为上升沿和下降沿，不可能做到理想化，其上升和下降都是存在一小段时间的，而这正是图5C示出的小波形。这三种脉冲电压ΔU/Δt变化都非常大，会导致光伏组串剥离开裂，寿命缩短；且该脉冲电压直接作用于光伏组串，由于光伏组串难以实现电磁屏蔽，使得其对环境的电磁辐射非常大。众所周知，如图5A，其谐波极多，尽管光伏设施多安装在荒无人烟的不毛之地，但是电磁辐射非常大，通过大气层中的电离层反射，仍造成极大的电磁环境污染。而且获得这三种波形的成本并不低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题是提供一种电源电路及包含该电源电路的光伏发电系统，电源电路输出电压的ΔU/Δt变化小，从而使得应用该电源电路的光伏发电系统对环境的污染小。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案如下：一种电源电路，应用于光伏发电系统，其特征在于：包括开关K1、限流器件、电容C1、开关K2和CCFL变换电路；开关K1的一端为电源电路的正输入端，开关K1的另一端连接限流器件的一端，限流器件的另一端同时连接电容C1的一端和开关K2的一端，电容C1的另一端为电源电路的负输入端，CCFL变换电路的正输入端连接开关K2的另一端，CCFL变换电路的负输入端连接电源电路的负输入端,CCFL变换电路的第一输出端为电源电路的第一输出端，CCFL变换电路的第二输出端为电源电路的第二输出端；当对光伏组串活化时，开关K1先于开关K2断开，利用电容C2为CCFL变换电路提供工作电压。作为限流器件的具体实施方式，其特征在于：限流器件为电感或电阻。优选地，电容C1为超级电容或电解电容。优选地，CCFL变换电路为它驱。作为CCFL变换电路的具体实施方式，其特征在于：CCFL变换电路至少包括启动电路、电感L2、电容C3、三极管TR1、三极管TR2、变压器B、原边绕组NP1和NP2、反馈绕组NB1和NB2，以及副边绕组NS1，启动电路至少包括两个端子，启动输入端和启动输出端；启动输入端连接开关K2的另一端，启动输出端连接反馈绕组NB1和NB2的中心抽头；三极管TR1和TR2的发射极均连接至电容C1的另一端，集电极分别连接原边绕组NP1和NP2的两个端头，集电极还分别连接电容C3的两端，基极分别连接反馈绕组NB1和NB2的两个端头；原边绕组NP1和NP2的中心抽头通过电感L2连接开关K2的另一端；副边绕组NS1的一端为CCFL变换电路的第一输出端，副边绕组NS1的另一端为CCFL变换电路的第二输出端。优选地，启动电路中包括电流提供器件，电流提供器件为电阻，或为恒流源器件。进一步地，启动电路中还包括电容C2，电容C2与电流提供器件并联，或者电容C2连接于启动输出端和电容C1的另一端。对应地，本专利技术还提供一种光伏发电系统，技术方案如下：一种光伏发电系统，包括光伏组串，其特征在于还包括：权利要求1至7任一项所述的电源电路，光伏组串的热端电联接电源电路的第一输出端，光伏组串的接地端电联接电源电路的第二输出端。进一步地，上述光伏发电系统还包括直流电源，直流电源和所述的电源电路的输出端串联，串联方法为以下两种之一：(1)直流电源的负极电联接电源电路的第二输出端，电源电路的第一输出端电联接光伏组串的正极，光伏组串的负极电联接直流电源的正极；(2)直流电源的负极电联接光伏组串的正极，光伏组串的负极电联接电源电路第二输出端，电源电路第一输出端电联接直流电源的正极。优选地，CCFL变换电路输出的高频交流电峰值不大于被活化的光伏组串的开路电压。针对本申请涉及的技术术语，本申请和现有技术可能有多种命名，以下各条中的技术术语表示的含义相同，各条中所罗列内容并未穷尽：(1)太阳能电池板，很多文献把多个单体的太阳能电池板并联、串联后也叫太阳能电池板，或叫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源电路，应用于光伏发电系统，其特征在于：包括开关K1、限流器件、电容C1、开关K2和CCFL变换电路；开关K1的一端为电源电路的正输入端，开关K1的另一端连接限流器件的一端，限流器件的另一端同时连接电容C1的一端和开关K2的一端，电容C1的另一端为电源电路的负输入端，CCFL变换电路的正输入端连接开关K2的另一端，CCFL变换电路的负输入端连接电源电路的负输入端,CCFL变换电路的第一输出端为电源电路的第一输出端，CCFL变换电路的第二输出端为电源电路的第二输出端；当对光伏组串活化时，开关K1先于开关K2断开，利用电容C2为CCFL变换电路提供工作电压。

【技术特征摘要】
1.一种电源电路，应用于光伏发电系统，其特征在于：包括开关K1、限流器件、电容C1、开关K2和CCFL变换电路；开关K1的一端为电源电路的正输入端，开关K1的另一端连接限流器件的一端，限流器件的另一端同时连接电容C1的一端和开关K2的一端，电容C1的另一端为电源电路的负输入端，CCFL变换电路的正输入端连接开关K2的另一端，CCFL变换电路的负输入端连接电源电路的负输入端,CCFL变换电路的第一输出端为电源电路的第一输出端，CCFL变换电路的第二输出端为电源电路的第二输出端；当对光伏组串活化时，开关K1先于开关K2断开，利用电容C2为CCFL变换电路提供工作电压。2.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于：限流器件为电感或电阻。3.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于：电容C1为超级电容或电解电容。4.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于：CCFL变换电路为它驱。5.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于：CCFL变换电路至少包括启动电路、电感L2、电容C3、三极管TR1、三极管TR2、变压器B、原边绕组NP1和NP2、反馈绕组NB1和NB2，以及副边绕组NS1，启动电路至少包括两个端子，启动输入端和启动输出端；启动输入端连接开关K2的另一端，启动输出端连接反馈绕组NB1和NB2的中心抽头；三极管TR1和TR2的发射极均连接至电容C1的另一端，集电极分别连接原边绕组NP1和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王保均，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44