一种BIPV的DCDC散聚型直流系统技术方案

本发明专利技术具体涉及一种BIPV的DCDC散聚型直流系统，该DCDC散聚型直流系统包括太阳能电池板、直流升压器、逆变器和电力网络，太阳能电池板由1～n块电池组件并联，太阳能电池板通过接线盒与直流升压器的输入端连接，直流升压器的输出端连接至直流母线输入端，直流母线输出端连接至逆变器输入端，逆变器的输出端为交流电缆与电力网络连接，直流升压器为多个独立输入和一个输出的直流

【技术实现步骤摘要】
一种BIPV的DCDC散聚型直流系统


[0001]本专利技术属于产能建筑、装配式建筑、绿色建筑等领域的新型智能建材
，具体涉及一种BIPV的DCDC散聚型直流系统。

技术介绍

[0002]常规光伏电站系统，做法是将10～25块太阳能电池板的正负极依次串联，然后在接入逆变器中，这样在直流发电侧就形成了500～1200V的直流电压。参照附图2。1000V的电压如果持续作用在人体上超过3秒，人就会有生命危险。所以，配套串联光伏阵列高压的常规逆变器用于建筑物光伏发电的场景中，存在相当大的安全隐患。
[0003]在安全性的基础上，运维人员，遇到需要更换的电池板，只能选择在夜间更换，或者配备抗高压防护服。部分电站运维人员安全意识不高，直接拔插组件接头，加大了运维安全风险，增加了电站运维成本，降低了工作效率。并且，由于木桶短板效应，有一块电池板异常，整个串联的回路都会受到影响，造成发电能力的损失和系统效率的降低。
[0004]常规高压逆变器冷却风扇三年左右大面积需要更换，另外电解电容电解液使用三年也需要大面积更换，甚至整个机器更换。通常，风扇损坏原因：异物导致电机卡阻。电解电容更换原因：液态电解质的电容主要是电解液中有微量的水分，这个水分是用来在铝电极耐压不够的时候被电解为氢氧，然后氧化铝电极增加耐压强度。而密封的橡胶圈周围其实还是有非常微小的缝隙，用以释放多余的氢气。其实氢气量很少，但是仍然需要释放，而这个水分很微量，所以时间长了他会挥发。但是，铝电极受到电解液的腐蚀氧化铝膜会变薄，这样以来在再次工作的时候漏电就会增大且由于水分的失去而无法恢复原有的绝缘强度。且电解液的干涸也会导致容量散失。
[0005]此外，常规逆变器采用多路高压直流输入，输入电压因不稳定存在电压匹配损失，需作MPPT功率跟踪，造成跟踪效果差，系统效率低，逆变器使用寿命短。
[0006]然而，直流侧高压对组件也会产生影响：
[0007]1、高压直流拉弧。传统组件采用组串连接，形成直流侧高压，直流1000V，1500V的电压。该电压对人类活动构成极大的安全威胁。高压直流也容易拉弧引发火灾，占火灾因素的45％。
[0008]2、PID效应。因为高压直流形成的对地电势差过大引发PID效应(电势诱导衰减)。
[0009]3、独立运行问题。现行组串模式导致各组件不能独立运行，一旦其中一个出现问题，串内的能量集中至问题组件，极易发热引发火灾。
[0010]综上所述，高压电气系统做法存在的问题是：存在安全、检修困难、提高电站运维人力成本、逆变器维修更换成本增高、受木桶短板效应，电站发电量、发电率下降。

技术实现思路

[0011]为了解决现有建筑发电技术中存在的安全性低、发电量、发电率下降的问题，本专利技术提供了一种BIPV的DCDC散聚型直流系统，实现了太阳能电池板侧保持低压，安全性高，提
高了发电量和发电率。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0012]一种BIPV的DCDC散聚型直流系统，包括：太阳能电池板、直流升压器、逆变器和电力网络；
[0013]所述太阳能电池板由1～n块电池组件并联，所述太阳能电池板通过接线盒与直流升压器的输入端连接，所述直流升压器的输出端连接至直流母线输入端，所述直流母线输出端连接至逆变器输入端，所述逆变器的输出端与电力网络连接。
[0014]进一步地，上述直流升压器为多个独立输入单一输出的直流
‑
直流变换器。
[0015]进一步地，上述直流升压器为2
‑
8个独立输入单一输出的直流
‑
直流变换器。
[0016]进一步地，上述的DCDC散聚型直流系统，每个所述太阳能电池板的输出端分别与一个直流升压器的输入端连接。
[0017]进一步地，上述接线盒为无二极管的接线盒；
[0018]所述无二极管的接线盒包括：导电铜基材、下壳体和与下壳体能够扣合的上壳体；
[0019]所述导电铜基材固定在下壳体内，所述导电铜基材的上部设置有上锡处，所述导电铜基材的下部与电缆固定连接；
[0020]所述下壳体的底部或侧壁开设有焊带穿孔。
[0021]进一步地，上述直流升压器2的MPPT光功率跟踪每一路光伏发电的低压直流输入，输入电压范围20v
‑
60v，高压侧输出为750v直流电压等级。
[0022]进一步地，上述逆变器3输入侧为750v直流电压等级无MPPT功率跟踪。
[0023]进一步地，上述逆变器包括逆变器本体和插头，所述逆变器本体和插头通过电线连接。
[0024]进一步地，上述逆变器本体的输入端与直流母线的输出端连接，所述逆变器本体的输出端与插头连接，所述插头与电力网络连接。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0026]1.本专利技术的DCDC散聚型直流系统采用安全低压直流发电，输入电压为20
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60v，经过直流升压器输出稳定的高压直流750V等级，高压直流汇集传输，进入逆变器逆变为交流电380v，进入用电或供电的电力网络。高压直流线路只在建筑屋顶和墙面的专用封闭桥架或管道内，从而能够避免高压直流拉弧引发火灾现象。另外，因建筑表面的直流发电侧依然是安全低压直流，低于48v，从避免了高压直流形成的对地电势差过大引发PID效应。
[0027]2.本专利技术的DCDC散聚型直流系统，太阳能电池板由1～n块电池组件并联，每个电池组件可以独立运行，即使一个电池组件出现问题，不会影响其他电池组件运行，可以提高发电量和发电率。
[0028]3.本专利技术的DCDC散聚型直流系统通过DCDC直流升压器输入设置MPPT分路独立跟踪，大大提高了光伏发电的效率；DCDC直流升压器对每一路输入进行电流和电压的测量，可实现组件级监控管理，实现建筑发电的AI物联网级智能监控和运维管理。
[0029]4.本专利技术的DCDC散聚型直流系统中，逆变器采用恒压输入750v直流电压等级，无需再用MPPT跟踪，简化逆变器的复杂性，提高效率和使用寿命。
[0030]5.本专利技术的DCDC散聚型直流系统中，采用无二极管的接线盒，该接线盒包括导电铜基材、下壳体和上壳体，导电铜基材固定在下壳体内，导电铜基材的上部设置有上锡处，导电铜基材的下部与电缆固定连接，下壳体的底部开设有焊带穿孔，结构简单、导电性能
好、使用过程不会产生大量热量、使用寿命长。
[0031]6.本专利技术的DCDC散聚型直流系统中，逆变器包括逆变器本体和插头，逆变器本体和插头通过电线连接，在逆变器本体上接上插头，方便使用，简单易操作。
附图说明
[0032]图1是本专利技术DCDC散聚型直流系统的示意图。
[0033]图2是常规光伏发电站系统示意图。
[0034]图3是本专利技术DCDC散聚型直流系统中逆变器的结构示意图。
[0035]图4是接线盒去掉上壳体后的结构示意图。
[0036]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种BIPV的DCDC散聚型直流系统，其特征在于，包括：太阳能电池板(1)、直流升压器(2)、逆变器(3)和电力网络(4)；所述太阳能电池板(1)由1～n块电池组件并联，所述太阳能电池板(1)通过接线盒(5)与直流升压器(2)的输入端连接，所述直流升压器(2)的输出端连接至直流母线输入端，所述直流母线输出端连接至逆变器(3)输入端，所述逆变器(3)的输出端与电力网络(4)连接。2.根据权利要求1所述的DCDC散聚型直流系统，其特征在于，所述直流升压器(2)为多个独立输入和一个输出的直流
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直流变换器。3.根据权利要求2所述的DCDC散聚型直流系统，其特征在于，所述直流升压器(2)为2
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8个独立输入单一输出的直流
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直流变换器，所述直流升压器(2)分散布置于建筑屋顶和墙面的桥架内，分散收集光伏发电，升压后汇聚为高压直流输出至集中的大型逆变器(3)。4.根据权利要求1所述的DCDC散聚型直流系统，其特征在于，每个所述太阳能电池板(1)的输出端分别与一个直流升压器(2)的输入端连接。5.根据权利要求1所述的DCDC散聚型直流系统，其特征在于，所述接线盒(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔永祥，侯康强，古俊银，李思桐，张文博，
申请(专利权)人：赫里欧新能源科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：