电压变换单元、逆变器及光伏发电系统技术方案

本申请提供一种电压变换单元、逆变器及光伏发电系统。本申请提供的电压变换单元中包括变压器、原边电路和副边电路；其中，原边电路中包括开关管，副边电路包括第一电路回路和第二电路回路，第一电路回路中包含变压器的副边绕组、第一开关单元和第一储能单元，第二电路回路中包含变压器的副边绕组、第一储能单元、第二开关单元和第二储能单元。本申请提供的电压变换单元，能够在开关管导通时，实现第一开关单元导通且第二开关单元不导通，而在开关管关断时，实现第二开关单元导通且第一开关单元不导通。导通。导通。

【技术实现步骤摘要】
电压变换单元、逆变器及光伏发电系统


[0001]本申请涉及光伏发电
，尤其涉及一种电压变换单元、逆变器及光伏发电系统。

技术介绍

[0002]如图1所示，光伏发电系统包括光伏组件101与逆变电路102。光伏组件101的正极(PV+)和负极(PV
‑
)与逆变电路102的电信号输入端口的相连，逆变电路102的电信号输出端口(包括零线端口L和火线端口N)用于连接交流电网。
[0003]光伏组件101在光照下会生成直流电压信号并输出至逆变电路102，然后逆变电路102再将该直流电压信号转换为交流电压信号并输入到交流电网中。光伏组件101在光照下生成直流电压信号的状态可以称为工作状态。
[0004]通常，光伏组件101在工作状态下，光伏组件101的负极(PV
‑
)与光伏组件101的接地金属边框之间会产生负电压。光伏组件101的负极(PV
‑
)与接地金属边框之间的负电压导致整个光伏发电系统的输出功率下降。该现象通常称为电势诱导衰减(potential induced degradation，PID)效应。
[0005]因此，如何对PID效应进行修复，以减缓整个光伏发电系统的输出功率的下降，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本申请提供了一种电压变换单元、逆变器和光伏发电系统，能够用于减缓整个光伏发电系统的输出功率的下降，进一步地，还能够降低逆变器中的变压器所需的副边绕组的匝数，进而降低变压器体积大、成本高以及变压器的EMI特性差的问题。
[0007]第一方面，本申请提供一种光伏组件的电势诱导衰减效应的修复装置，所述修复装置中包括变压器、原边电路和副边电路，所述原边电路中包括开关管，所述副边电路包括第一电路回路，所述第一电路回路中包含所述变压器的副边绕组、第一开关单元和第一储能单元；所述副边电路还包括第二电路回路，所述第二电路回路中包含所述变压器的副边绕组、所述第一储能单元、第二开关单元和第二储能单元，所述第二储能单元的正极用于连接光伏发电系统中的光伏组件的负极，所述第二储能单元的负极用于与地连接；所述修复装置在所述开关管导通时，所述第一开关单元导通且所述第二开关单元不导通；所述修复装置在所述开关管关断时，所述第二开关单元导通且所述第一开关单元不导通。
[0008]在本实施例中，由于修复装置原边电路中的开关管导通时，第一开关单元导通且第二开关单元不导通，因此当修复装置的原边电路中的开关管导通时，可以实现为第一储能单元进行充电。而又由于原边电路中的开关管关断时，第二开关单元导通且第一开关单元不导通，因此当修复装置的原边电路中的开关管关断时，可以实现为第二储能单元充电。
[0009]由于本实施例中的第二储能单元的正极用于连接光伏发电系统中的光伏组件的负极，第二储能单元的负极用于与地连接，因此，修复装置在用于修复光伏组件的电势诱导
衰减效应时的修复电压在数值上等于原边电路中的开关管导通时第一储能单元上的电压再加上原边电路中的开关管关断时的副边绕组上的电压。在这种情况下，若需要输出的第二储能单元上的电压是固定的，由于一部分电压可以通过第一储能单元来提供，因此，相比现有技术中的第二储能单元上的电压是全部依靠副边绕组上的电压来提供，就可以减少原边电路中的开关管在关断时的副边绕组上的电压，进一步地，由于副边绕组上的电压与副边绕组的匝数通常是相关的，通常情况下，若需要的副边绕组上的电压越多，对应的副边绕组的匝数也就越多。因此，本实施例中，由于可以减少原边电路中的开关管在关断时的副边绕组上的电压，因此可以实现减小副边绕组的匝数，进而降低变压器体积大和成本高等问题。进一步地，由于减小了副边绕组的匝数，从而也降低变压器的EMI特性差的问题。
[0010]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一储能单元包括至少一个第一电容。
[0011]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第二储能单元包括至少一个第二电容。
[0012]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一开关单元为第一二极管，所述第二开关单元为第二二极管。
[0013]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一二极管的负极连接所述第二二极管的正极。
[0014]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一电路回路还包括至少一个限流元件，所述至少一个限流元件与所述第一二极管和所述第一储能单元串联。
[0015]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述限流元件包括以下任意一种：电阻、电感、热敏电阻。
[0016]第二方面，本申请提供一种逆变器，包括如第一方面或其中任一方面任一项所述的修复装置。
[0017]第三方面，本申请提供一种光伏发电系统，包括如第二方面所述的逆变器。
[0018]第四方面，本申请提供一种电压变换单元，电压变换单元中包括变压器、原边电路和副边电路，所述原边电路中包括开关管，所述副边电路包括第一电路回路，第一电路回路中包含变压器的副边绕组、第一开关单元和第一储能单元；所述副边电路还包括第二电路回路，第二电路回路中包含变压器的副边绕组、第一储能单元、第二开关单元和第二储能单元；所述副边电路还包括第一输出端口和第二输出端口，第一输出端口连接第二储能单元的第一端口，第二输出端口连接第二储能单元的第二端口；开关管导通时，第一开关单元导通且第二开关单元不导通；开关管关断时，第二开关单元导通且第一开关单元不导通。
[0019]在本实施例中，由于原边电路中的开关管导通时，第一开关单元导通且第二开关单元不导通，因此当原边电路中的开关管导通时，可以实现为第一储能单元进行充电。而又由于原边电路中的开关管关断时，第二开关单元导通且第一开关单元不导通，因此当原边电路中的开关管关断时，可以实现为第二储能单元充电。
[0020]可以理解的是，若需要输出的第二储能单元上的电压是固定的，由于一部分电压可以通过第一储能单元来提供，因此，相比现有技术中的第二储能单元上的电压是全部依靠副边绕组上的电压来提供，就可以减少原边开关管在关断时的副边绕组上的电压，进一步地，由于副边绕组上的电压与副边绕组的匝数通常是相关的，通常情况下，若需要的副边
绕组上的电压越多，对应的副边绕组的匝数也就越多。因此，本实施例中，可以实现减小副边绕组的匝数，进而降低变压器体积大和成本高等问题。进一步地，降低变压器的EMI特性差的问题。
[0021]结合第四方面，在一种可能的实现方式中，第一储能单元包括至少一个第一电容。
[0022]该实现方式中，在第一开关单元导通时，可以通过至少一个电容来实现存储电能。
[0023]结合第四方面，在一种可能的实现方式中，第二储能单元包括至少一个第二电容。
[0024]该实现方式中，在第二开关单元导通时，可以通过至少一个电容来实现存储电能。
[0025]结合第四方面，在一种可能的实现方式中，第一开关单元为第一二极管，第二开关单元为第二二极管。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件的电势诱导衰减效应的修复装置，其特征在于，所述修复装置中包括变压器、原边电路和副边电路，所述原边电路中包括开关管，所述副边电路包括第一电路回路，所述第一电路回路中包含所述变压器的副边绕组、第一开关单元和第一储能单元；所述副边电路还包括第二电路回路，所述第二电路回路中包含所述变压器的副边绕组、所述第一储能单元、第二开关单元和第二储能单元，所述第二储能单元的正极用于连接光伏发电系统中的光伏组件的负极，所述第二储能单元的负极用于与地连接；所述修复装置在所述开关管导通时，所述第一开关单元导通且所述第二开关单元不导通；所述修复装置在所述开关管关断时，所述第二开关单元导通且所述第一开关单元不导通。2.根据权利要求1所述的修复装置，其特征在于，所述第一储能单元包括至少一个第一电容。3.根据权利要求1或2所述的修复装置，其特征在于，所述第二储能单元包括至少一个第二电容。4.根据权利要求1至3中任一项所述的修复装置，其特征在于，所述第一开关单元为第一二极管，所述第二开关单元为第二二极管。5.根据权利要求4所述的修复装置，其特征在于，所述第一二极管的负极连接所述第二二极管的正极。6.根据权利要求1至5中任一项所述的修复装置，其特征在于，所述第一电路回路还包括至少一个限流元件，所述至少一个限流元件与所述第一二极管和所述第一储能单元串联。7.根据权利要求6所述的修复装置，其特征在于，所述限流元件包括以下任意一种：电阻、电感、热敏电阻。8.一种逆变器，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的修复装置。9.一种光伏发电系统，其特征在于，包括如权利要求8所述的逆变器。10.一种电压变换单元，其特征在于，所述电压变换单元中包括变压器、原边电路和副边电路，所述原边电路中包括开关管，所述副边电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋振刚，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：