光伏模块制造技术

本公开涉及一种光伏模块。根据本公开的实施例的光伏模块包括：太阳能电池模块，该太阳能电池模块包括多个太阳能电池；转换器，该转换器用于转换从该太阳能电池模块输入的DC电力的电平；逆变器，该逆变器用于将DC电力转换成AC电力；以及控制器，该控制器用于控制逆变器；其中，控制器对逆变器进行异步脉冲宽度调制控制，并且控制逆变器中的至少一些开关元件的开关频率在包括从该逆变器输出的AC电力的最大点或最小点的时间段期间变化。因此，可在包括开关损耗较高的AC电力的最大点或最小点的时间段中减小开关损耗，从而提高逆变器的运行效率。

Photovoltaic module

【技术实现步骤摘要】
光伏模块
本公开涉及一种光伏模块，尤其涉及一种能够提高逆变器的运行效率的光伏模块。
技术介绍
光伏模块是指用于太阳能光伏发电的太阳能电池串联或并联连接的一种状态。同时，光伏模块的转换器(converter)进行最大功率点跟踪控制。同时，研究了可以根据输入到光伏模块的转换器的输入电压的变化来提高逆变器的运行效率的多种方案。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种能够提高逆变器的运行效率的光伏模块。本公开的另一个目的在于提供一种能够减小电力转换设备的尺寸的光伏模块。为了实现这些目的，根据本公开的实施例的光伏模块包括：太阳能电池模块，该太阳能电池模块包括多个太阳能电池；转换器，该转换器用于转换从该太阳能电池模块输入的DC电力的电平；逆变器，该逆变器用于将该DC电力转换成AC电力；以及控制器，该控制器用于控制该逆变器；其中，该控制器对该逆变器进行异步脉冲宽度调制控制，并且控制该逆变器中的至少一些开关元件的开关频率在包括从该逆变器输出的AC电力的最大点或最小点的时间段期间变化。该控制器控制该逆变器中的至少一些开关元件的开关频率在从该逆变器输出的AC电力的最大点或最小点处最低。在包括从逆变器输出的AC电力的零交叉点的第一时间段和包括从逆变器输出的AC电力的最大点或最小点的第二时间段当中，控制器控制逆变器中的至少一些开关元件在第二时间段中的开关频率低于在第一时间段中的开关频率。该逆变器包括：第一开关元件和第二开关元件，该第一开关元件和该第二开关元件彼此串联连接；以及第三开关元件和第四开关元件，该第三开关元件和该第四开关元件彼此串联连接，并且并联连接到第一开关元件和第二开关元件。控制器可以控制第一开关元件和第二开关元件进行比第三开关元件和第四开关元件更大的第二速度开关，并且可以控制逆变器的第一开关元件和第二开关元件的开关频率在包括从逆变器输出的AC电力的最大点或最小点的时间段期间变化。控制器可以控制第三开关元件和四开关元件的开关频率与电网频率相同。控制器可以控制第三开关元件和第四开关元件的开关频率为相同的。第一开关元件至第四开关元件可以包括氮化镓(GaN)晶体管。为了实现这些目的，根据本公开的另一个实施例的光伏模块包括：太阳能电池模块，该太阳能电池模块包括多个太阳能电池；转换器，该转换器用于转换从太阳能电池模块输入的DC电力的电平；逆变器，该逆变器用于将DC电力转换成AC电力；以及控制器，该控制器用于控制逆变器；其中，从逆变器输出的AC电力包括第一时间段和第二时间段，该第一时间段包括AC电力的零交叉点，该第二时间段包括AC电力的最大点或最小点；并且控制器控制逆变器中至少一些开关元件在第二时间段中的开关频率低于逆变器中至少一些开关元件在第一时间段中的开关频率。为了实现这些目的，根据本公开的再一个实施例的光伏模块包括：太阳能电池模块，该太阳能电池模块包括多个太阳能电池；转换器，该转换器用于转换从太阳能电池模块输入的DC电力的电平；逆变器，该逆变器用于将DC电力转换成AC电力；以及控制器，该控制器用于控制逆变器；其中，控制器控制逆变器中至少一些开关元件的开关频率在从逆变器输出的AC电力的最大点或最小点处最低。附图说明图1A是示出了根据本公开的实施例的包括光伏模块的光伏系统的一个示例的示图；图1B是示出了根据本公开的实施例的包括光伏模块的光伏系统的另一个示例的示图；图2是示出了图1A或图1B的光伏模块中的接线盒的内部电路的示图；图3A至图3B是被包括在与本公开有关的光伏模块中的电力转换设备的电路图；图4是根据本公开的实施例的光伏模块中的电力转换设备的电路图；图5至图7是用于描述图4中的电力转换设备所参考的示图；图8是例示用于操作根据本公开的实施例的光伏模块的方法的流程图；图9至图14B是用于描述图4中的电力转换设备所参考的示图；图15是示出了根据本公开的实施例的电力转换设备的示图；图16至图18B是用于描述图15中的操作所参考的示图；以及图19是图1A或图1B中的太阳能电池模块的分解立体图。具体实施方式在本实施例中，涉及一种能够降低输入到光伏模块的转换器中的输入电流的纹波(ripple)的方案。本公开提出了一种用于降低输入到光伏模块的转换器中的电流的纹波的方法。将参考附图对本公开进行详细描述。本文的元件的后缀“模块”和“单元”是为了便于描述而使用的，不具有任何可区分的含义或功能。因此，这些后缀“模块”和“单元”可以互换使用。图1A是示出了根据本公开的实施例的包括光伏模块的光伏系统的一个示例的示图。参看图1A，根据本公开的实施例的光伏系统10a可包括光伏模块50和网关80。光伏模块50可一体地包括太阳能电池模块100和接线盒200，接线盒200包括电力转换设备(图4中的500)，该电力转换设备转换太阳能电池模块中的DC电力并输出经转换的电力。虽然在图中接线盒200附接到太阳能电池模块100的后侧，但本公开不仅限于此。接线盒200可以与太阳能电池模块100分开。用于将从接线盒200输出的DC电力提供给电网(grid)90的电缆oln可电连接到接线盒200的输出端子。网关80可位于一个或更多个电力转换设备与电网90之间。网关80可检测通过电缆oln从光伏模块50输出的交流电流(AC)io和AC电压vo。网关80可基于从光伏模块50输出的ACio和AC电压vo之间的相位差来输出用于功率因数调节的功率因数调节信号。为此，网关80和光伏模块50可使用电缆323进行电力线通信(PLC)。被包括在光伏模块50中的电力转换设备(图4中的500)可将从太阳能电池模块100输出的DC电力转换成AC电力并且输出该AC电力。因此，光伏模块50中的电力转换设备(图4中的500)可包括转换器(图6中的530)和逆变器(图4中的540)。可将电力转换器(图4中的500)称为微逆变器。因此，该微逆变器可包括转换器(图4中的530)和逆变器(图4中的540)。在本公开中，描述了一种2级电力转换设备，该电力转换设备通过被包括在电力转换设备(图4中的500)或该微逆变器中的转换器530转换从太阳能电池模块100输出的DC电力的电平，并且然后通过逆变器540进行AC电力转换。本公开提出一种用于通过该2级电力转换设备中的转换器530以高电压升压(voltageboost)和高效率进行功率转换的方法。因此，根据本公开的实施例的光伏模块50可包括太阳能电池模块100、转换器530和控制器550。根据本公开的实施例的光伏模块50还可包括逆变器540。根据本公开的实施例的电力转换设备500中的转换器530可包括：全桥开关单元532，该全桥开关单元切换DC电力；变压器536，该变压器具有连接到全桥开关单元532的输出端子的输入侧；同步整流器538，该同步整流器连接到变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏模块，该光伏模块包括：/n太阳能电池模块，所述太阳能电池模块包括多个太阳能电池；/n转换器，所述转换器用于转换从所述太阳能电池模块输入的DC电力的电平；/n逆变器，所述逆变器用于将所述DC电力转换成AC电力；以及/n控制器，所述控制器用于控制所述逆变器，/n其中，所述控制器对所述逆变器进行异步脉冲宽度调制控制，并且控制所述逆变器中的至少一些开关元件的开关频率在包括从所述逆变器输出的所述AC电力的最大点或最小点的时间段期间变化。/n

【技术特征摘要】
20181126 KR 10-2018-01475871.一种光伏模块，该光伏模块包括：
太阳能电池模块，所述太阳能电池模块包括多个太阳能电池；
转换器，所述转换器用于转换从所述太阳能电池模块输入的DC电力的电平；
逆变器，所述逆变器用于将所述DC电力转换成AC电力；以及
控制器，所述控制器用于控制所述逆变器，
其中，所述控制器对所述逆变器进行异步脉冲宽度调制控制，并且控制所述逆变器中的至少一些开关元件的开关频率在包括从所述逆变器输出的所述AC电力的最大点或最小点的时间段期间变化。


2.根据权利要求1所述的光伏模块，其中，所述控制器控制所述逆变器中的至少一些开关元件的开关频率在从所述逆变器输出的所述AC电力的最大点或最小点处最低。


3.根据权利要求2所述的光伏模块，其中，在从所述逆变器输出的所述AC电力的最大点或最小点处，所述逆变器中的至少一些开关元件的开关频率高于电网频率。


4.根据权利要求1所述的光伏模块，其中，从所述逆变器输出的所述AC电力包括：第一时间段，所述第一时间段包括所述AC电力的零交叉点；以及第二时间段，所述第二时间段包括所述AC电力的最大点或最小点；
其中，所述控制器控制所述逆变器中的至少一些开关元件在所述第二时间段中的开关频率低于所述逆变器中至少一些开关元件在所述第一时间段中的开关频率。


5.根据权利要求1所述的光伏模块，其中，所述逆变器包括：
第一开关元件和第二开关元件，所述第一开关元件和所述第二开关元件彼此串联连接；以及
第三开关元件和第四开关元件，所述第三开关元件和所述第四开关元件彼此串联连接，并且并联连接到所述第一开关元件和所述第二开关元件，并且
所述控制器控制所述第一开关元件和所述第二开关元件比所述第三开关元件和所述第四开关元件进行更大的第二速度开关，并且控制所述逆变器的所述第一开关元件和所述第二开关元件的开关频率在包括从所述逆变器输出的所述AC电力的最大点或最小点的时间段期间变化。


6.根据权利要求5所述的光伏模块，其中，所述控制器控制所述第三开关元件和所述第四开关元件的开关频率与电网频率相同。


7.根据权利要求5所述的光伏模块，其中，所述控制器控制所述第三开关元件和所述第四开关元件的开关频率为相同的。


8.根据权利要求5所述的光伏模块，其中，所述第一开关元件至所述第四开关元件包括氮化镓GaN晶体管。


9.根据权利要求5所述的光伏模块，该光伏模块还包括DC端子电容器，以存储从所述转换器输出的DC电力；
其中，所述控制器包括：
电流控制器，所述电流控制器用于基于流至所述逆变器的输出电流来输出DC端子电压命令；
电压命令补偿器，所述电压命令补偿器用于基于所述DC端子电容器的两个端子处的电压来补偿电压命令；
第一速度开关驱动信号生成器，所述第一速度开关驱动信号生成器用于基于来自所述电压命令补偿器的输出值输出根据第一开关频率的第一速度开关驱动信号；以及
第二速度开关驱动信号生成器，所述第二速度开关驱动信号生成器基于来自所述电压命令补偿器的输出来输出根据第二开关频率的第二速度开关驱动信号。


10.根据权利要求1所述的光伏模块，该光伏模块还包括DC端子电容器，以存储从所述转换器输出的DC电力；
其中，所述转换器包括：
全桥开关单元，所述全桥开关单元用于切换所述DC电力；
变压器，所述变压器的输入侧连接到所述全桥开关单元的输出端子；
同步整...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩炯九，金大铉，柳宣浩，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR