太阳能电池组件和发电装置制造方法及图纸

集成有太阳能电池和变换器的ＡＣ组件可通过级联而方便地与其它多个ＡＣ组件并联。然而，当所联接的ＡＣ组件的数量不经济地增多时，在ＡＣ组件的电流通路或连接器中的电流超过额定电流。因此，电流检测器检测ＡＣ组件的集流通路中的电流，而当所检测到的电流值超过在参考电流设定电路中设定的值时，电流检测器中止变换器的操作。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能电池组件和一种发电装置，更具体地，涉及一种包括太阳能电池和电子功率变流器的太阳能电池组件以及一种利用所述太阳能电池组件的发电装置。
技术介绍
近年来广泛应用的光电式发电系统包括关联型系统和向负载供电的独立型系统，关联型系统提供一种工业用的交流电力系统，此交流电是通过变流器对太阳能电池产生的功率进行DC/AC转换而得到的。用于输出交流电的AC组件近年来已投入实际应用，它集成有太阳能电池和变换器电路。作为AC组件的一种配置，日本专利申请特开平10-14111提出一种能通过顺序重复级联而增加并联AC组件数量的AC组件。在日本专利申请特开平10-14111中公布的AC组件通过级联而使得多个AC组件的并联简单易行。另一方面，联接数量不经济的增多导致AC组件的连接器或电流通路中的电流超过额定电流。进而，如果在假定日照变得极其强烈的情况下AC组件的连接器或电流通路中的额定电流增加，那么AC组件的成本就会增加。
技术实现思路
本专利技术已提出解决上述每个或所有的问题，并且本专利技术目的在于防止太阳能电池组件中的过电流。根据本专利技术，通过设置后述太阳能电池器件而实现前述目的，此太阳能电池器件包括太阳能电池；为转换太阳能电池所输出的电功率而设置的功率转换器；为从所述器件外部输入电功率而设置的输入连接器；为集流所述输入连接器输入的电功率和所述功率转换器输出的电功率、并输出所集流的电功率到所述器件外部而设置的输出连接器；为检测所述输出连接器的电流值而设置的检测器；以及当所述检测器所检测到的电流值超过预定值时为控制所述功率转换器的输出而设置的控制器。从以下结合附图的描述中，本专利技术的其它特征和好处是显而易见的，在所有附图中，对于相同或相似的部件分配给相同的参考号。附图说明图1为解释使用多个AC组件的光电式发电装置的结构的方框图；图2为光电式发电装置的外部视图；图3为示出根据第一实施例的AC组件的结构的方框图；图4为AC组件的外部视图；图5为示出变换器单元的结构的方框图；图6示出在日照改变的情况下在根据第一实施例的光电式发电装置中，以相同相联接的AC组件所集流的电流值以及每个AC组件的操作状态；图7为示出根据第二实施例的AC组件的结构的方框图；图8示出在日照改变的情况下在根据第二实施例的光电式发电装置中，以相同相联接的AC组件所集流的电流值以及每个AC组件的操作状态；图9为示出联接到单相三线系统线路的AC组件的结构的方框图；图10为示出联接到单相三线系统线路的AC组件的结构的方框图；图11为示出光电式发电装置的结构的方框图，在此装置中，如图9和10所示的AC组件交替联接。图12为示出光电式发电装置的结构的方框图，此装置使用采纳单相三线输出系统的AC组件；以及图13示出在AC组件的功率变换单元中设置指示器的实例。配电线包括两根输电线U和V以及一根中性线O。U相和V相分别为AC 100V，并且这些配电线构成200V的单相三线输电线路。因此，每个AC组件1具有100V的单相输出。如图1和2所示，用AC组件1的输出连接器联接输入连接器，使并联AC组件的数量增多。图1和图2示出U相和V相各联接五个AC组件1的实例(总共10个AC组件1)。包括开关和系统异常检测器的关联型系统保护器31设置在AC组件1和工业用电力系统(以下简称系统)之间。当关联型系统保护器31检测到该系统电压升高、频率异常或断电等时，它切断开关，以使光电式发电装置与该系统断开。由10个AC组件1产生的100V单相电输送到U相和V相，并送到200V单相三线系统。假设AC组件象图2所示那样联接，那么如果AC组件1与关联型系统端靠得越近，在AC组件1的输出连接器中的电流就越大。图3为示出AC组件1结构的方框图；图4为AC组件1的外部视图。-太阳能电池单元如图4所示，太阳能电池单元2占据AC组件1的大部分。优选用作太阳能电池单元2的是在其光电子传感器中使用非晶硅、或多晶硅或晶状硅的单元。从太阳能电池单元2的电极(未示出)输出直流电。注当日照为1kW/m2时，第一实施例中太阳能电池单元2的额定输出为额定电压25V；额定电流4A；以及额定功率100W。-功率变换单元功率转换单元21包括变换器单元3、过电流检测器27以及电流通路7、8和9。功率变换单元21把太阳能电池单元2输送的直流电转换成50/60Hz和100V的交流电。被转换的交流电与从输入连接器5输入的交流电一起集流，然后输出到输出连接器6。注在第一实施例中，功率变流单元21的转换效率为90％，并且在太阳能电池单元2输入100W额定功率的情况下，功率转换单元21输出100V、0.9A和90W的交流电。-变换器单元图5为示出变换器单元3结构的方框图。变换器单元3包括DC输入端18、输入噪声过滤器10、升压电路12、变换器电路13、联合反应器14、控制电路17、输出噪声过滤器16、AC输出端19、以及信号输入端20。输入到DC输入端18的大约25V的DC电压被含升压断路器的升压电路12转换成160V的DC电压。在此阶段，控制电路17基于DC电流22和DC电压23执行众所周知的最优工况点跟踪控制。变换器电路13包括多个桥接的开关元件。包含微处理器等的控制电路17按以下方式产生PWM开关控制信号，此信号输送到变换器电路13。控制电路17比较输入到变换器电路13的链电压24和电压命令值Vref，并产生输入误差信号。同时，带通滤波器从AC电压28分离出关联型系统端电压的基频成份。然后，使输入误差信号乘以分离出的基频成份，产生指示控制参考值的电流命令值信号。计算电流命令值信号和AC电流值15，产生电流误差信号。用作控制电路17一部分的门控制电路比较电流误差信号和大约20kHz的参考三角形波信号，产生PWM开关控制信号，此信号输送到变换器电路13。注意当中止信号从信号输入端20输入到控制电路17时，PWM开关控制信号不输出到变换器电路13。通过前述反馈控制，变换器单元3输出功率因数为1的交流电，并且具有与系统相同的相位。注可以使用许多其它已知的构造变换器单元3的方法和其它PWM控制方法。-过电流检测器过电流检测器27包括电流检测器4、参考电流设定电路25以及比较器26等。串联到电流通路用于测量电流通路两端电压的分流电阻、或者使用能检测电流并同时与电流通路绝缘的线圈或霍尔元件的电流传感器，均可用作电流检测器4。在第一实施例中，利用霍尔元件的电流传感器用作电流检测器4，用于检测电流通路9中的电流。参考电流设定电路25设定将要与电流检测器4所检测到的电流值相比较的参考值。参考电流设定电路25可配置成输出固定电压，或者配置可变电阻等以使参考值可以调整。注在以下描述中，把输出连接器6和电流通路的额定值设定为参考值。然而，此参考值可设成小于额定值以便留出一点安全余量。比较器26比较电流检测器4的输出和参考电流设定电路25的设定值。当电流检测器4的输出大于设定值时，比较器26发送变换器中止信号给变换器单元3的信号输入端20。-输入和输出连接器AC组件1的输入连接器5和输出连接器6用成对设置的可联接的插头和插座构造。如图1所示，联接在级联端部的AC组件1的输入连接器5不作联接。因此，不允许与带电部位容易接触的插座用于输入连接器5，而插头用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池器件，其中包括：太阳能电池；为转换太阳能电池所输出的电功率而设置的功率转换器；为从所述器件外部输入电功率而设置的输入连接器；为集流所述输入连接器输入的电功率和所述功率转换器输出的电功率、并输出所集流的电功率到所 述器件外部而设置的输出连接器；为检测所述输出连接器的电流值而设置的检测器；以及当所述检测器所检测到的电流值超过预定值时为控制所述功率转换器的输出而设置的控制器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：近藤博志，竹原信善，黑神诚路，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]