【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏发电相关设备，具体涉及一种抑制光伏组件pid效应的电路和方法。
技术介绍
1、随着太阳能发电技术逐步成熟，世界各国装机量每年显著增长。如何提高太阳能板的效率与寿命，是各光伏厂家迫切追求解决的问题。
2、电势诱导衰减(potential induced degradation，pid)效应，是指电池板组件封装材料和其上表面及下表面的材料，因在电池片与其接地金属边框高电压作用下出现离子迁移，而造成组件性能衰减的现象。
3、通过电导率(electrical conductivity，el)测试仪测试可以看出，正常光伏组件电池片el成像很清晰、干净，而产生pid效应的光伏组件四周电池片全部变黑。对已发生pid效应的光伏组件送实验室进行测试，测试结果显示平均功率衰减同比正常组件高25％。结合图1，图1为现有光伏逆变器拓扑图，通常光伏板输入的pv-与逆变器内部的bus-为直接相连，即pv-等于bus-，抬升bus-对大地的电压即可实现抬升所有输入光伏板pv-对大地的电压。
4、目前行业内对光伏组件反pid效应技术总体思路为：(一)光伏组件电池片原材料及生产工艺预防。(二)逆变器侧预防原则，集中式与组串式逆变器均可采用抬升pv负极电位或抬高ac侧n线电位间接抬升pv负极电位来抑制组件pid。(三)pid效应可逆修复原则，利用光伏组件pid的可逆性原理，夜间利用单独的直流源对电池板施加反向电压，修复白天发生pid现象的电池板。
5、上述(二)必须是隔离光伏逆变器才允许运行期间负极
技术实现思路
1、本专利技术的专利技术目的是：针对(二)(三)所存在的问题，在不用外加电源的情况下，利用光伏逆变器自身工作的bus电压使pv-对大地电压抬至正压。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案提供了一种抑制光伏组件pid效应的电路，包括第一开关、第二开关、自举电容以及保持电容；
3、第一开关一端连接自举电容一端，第一开关另一端设有第一开关第一触点和第一开关第二触点，第一开关第一触点与光伏组件输入端导通形成第一开关第一支路，第一开关第二触点与保持电容一端导通形成第一开关第二支路；
4、第二开关一端连接自举电容另一端，第二开关另一端设有第二开关第一触点和第二开关第二触点，第二开关第一触点与光伏组件输出端导通形成第二开关第一支路，第二开关第二触点与保持电容另一端导通形成第二开关第二支路；
5、当同时导通第一开关第一支路和第二开关第一支路时，光伏组件输入端向自举电容提供电能；当同时导通第一开关第二支路和第二开关第二支路时，自举电容向保持电容提供电能。
6、优选地，所述第一开关与所述第二开关由同一个驱动电路驱动。
7、优选地，所述第一开关与所述第二开关为固态继电器、干簧继电器、绝缘栅双极晶体管以及金氧半场效晶体管的一种或多种任意组合。
8、优选地，在自举电容两端并联自举电容电压采样电路，在光伏组件输出端并联光伏组件输出电压采样电路。
9、优选地，所述一种抑制光伏组件pid效应的电路，还包括第一二极管；
10、在导通第一开关第一支路和第二开关第一支路时，第一二极管设于第二开关第一支路，第一二极管的阴极连接光伏组件输出端，第一二极管的阳极连接自举电容另一端；且
11、在导通第一开关第二支路和第二开关第二支路时，第一二极管设于第一开关第二支路，第一二极管的阴极连接保持电容一端，第一二极管的阳极连接自举电容一端。
12、优选地，所述一种抑制光伏组件pid效应的电路，还包括第二二极管，位于所述第二开关第一支路，第二二极管的阴极连接光伏组件输出端，第二二极管的阳极连接第一二极管。
13、优选地，所述一种抑制光伏组件pid效应的电路，还包括第一限流电阻，第一限流电阻的一端连接所述第一二极管，另一端连接第一开关或第二开关。
14、优选地，所述一种抑制光伏组件pid效应的电路，还包括第二限流电阻，位于第一开关第一支路，第二限流电阻两端分别与第一开关另一端和光伏组件输入端连接。
15、一种抑制光伏组件pid效应的方法，应用于上述任一项所述的一种抑制光伏组件pid效应的电路，包括以下步骤：
16、步骤1：在所述第一开关第一支路和所述第二开关第一支路导通时，获取所述自举电容电压；
17、步骤2：判断自举电容电压是否高于自举电容预设定值，若自举电容电压不高于自举电容预设定值，则继续获取自举电容电压；
18、步骤3：若自举电容电压高于自举电容预设定值，则判断光伏组件输出电压是否高于光伏组件输出电压目标值，若光伏组件输出电压高于光伏组件输出电压目标值，则继续获取自举电容电压；
19、步骤4：若光伏组件输出电压不高于光伏组件输出电压目标值，则接通第一开关第二支路和第二开关第二支路，并继续判断光伏组件输出电压是否高于光伏组件输出电压目标值，若光伏组件输出电压高于光伏组件输出电压目标值，则接通第一开关第一支路和第二开关第一支路；
20、步骤5：若光伏组件输出电压不高于光伏组件输出电压目标值，则判断自举电容电压是否高于自举电容预设定值。
21、优选地，所述自举电容预设定值与时间的关系满足下式：
22、
23、其中，ut为自举电容预设定值；u0为自举电容的初始电压；t为从初始电压到自举电容预设定值的预估时间；us为电源电压；r为自举电容充电限流电阻阻值，c为自举电容容值，e为自然常数。
24、本专利技术提供了一种抑制光伏组件pid效应的电路和方法，通过采样检测pv-/pe(大地)两端的电压大小，判断是否发出信号，驱动继电器切换控制自举电容充放电，以实现pv-对大地抬升电压的目的。本专利技术在不用外加电源的情况下，利用光伏逆变器自身工作的bus电压使pv-对大地电压抬至正压。本专利技术具有结构简单，器件少，容易控制等优点。针对隔离与非隔离逆变器均可以不分白天晚上对光伏板进行pid抑制或修复。
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1.一种抑制光伏组件PID效应的电路，其特征在于，包括第一开关、第二开关、自举电容以及保持电容；
2.如权利要求1所述的一种抑制光伏组件PID效应的电路，其特征在于，所述第一开关与所述第二开关由同一个驱动电路驱动。
3.如权利要求1所述的一种抑制光伏组件PID效应的电路，其特征在于，所述第一开关与所述第二开关为固态继电器、干簧继电器、绝缘栅双极晶体管以及金氧半场效晶体管的一种或多种任意组合。
4.如权利要求1所述的一种抑制光伏组件PID效应的电路，其特征在于，在所述自举电容两端并联自举电容电压采样电路，在所述光伏组件输出端并联光伏组件输出电压采样电路。
5.如权利要求1所述的一种抑制光伏组件PID效应的电路，其特征在于，还包括第一二极管；
6.如权利要求5所述的一种抑制光伏组件PID效应的电路，其特征在于，还包括第二二极管，位于所述第二开关第一支路，第二二极管的阴极连接光伏组件输出端，第二二极管的阳极连接第一二极管。
7.如权利要求5所述的一种抑制光伏组件PID效应的电路，其特征在于，还包括第一限流电阻，第一
8.如权利要求6所述的一种抑制光伏组件PID效应的电路，其特征在于，还包括第二限流电阻，位于第一开关第一支路，第二限流电阻两端分别与第一开关另一端和光伏组件输入端连接。
9.一种抑制光伏组件PID效应的方法，其特征在于，应用于如权利要求1～8任一项所述的一种抑制光伏组件PID效应的电路，包括以下步骤：
10.如权利要求9所述的一种抑制光伏组件PID效应的电路，其特征在于，所述自举电容预设定值与时间的关系满足下式：
...【技术特征摘要】
1.一种抑制光伏组件pid效应的电路，其特征在于，包括第一开关、第二开关、自举电容以及保持电容；
2.如权利要求1所述的一种抑制光伏组件pid效应的电路，其特征在于，所述第一开关与所述第二开关由同一个驱动电路驱动。
3.如权利要求1所述的一种抑制光伏组件pid效应的电路，其特征在于，所述第一开关与所述第二开关为固态继电器、干簧继电器、绝缘栅双极晶体管以及金氧半场效晶体管的一种或多种任意组合。
4.如权利要求1所述的一种抑制光伏组件pid效应的电路，其特征在于，在所述自举电容两端并联自举电容电压采样电路，在所述光伏组件输出端并联光伏组件输出电压采样电路。
5.如权利要求1所述的一种抑制光伏组件pid效应的电路，其特征在于，还包括第一二极管；
6.如权利要求5所述的一种抑制光伏组件pid效应...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱京涛，张玉林，
申请(专利权)人：上海正泰电源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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