电容器电容量减退检测方法、功率调节器和太阳能发电系统技术方案

技术编号:6624672 阅读:208 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的电容量减退的检测方法检测太阳能发电系统的功率调节器内的电容器的电容量减退,根据该电容量减退的程度继续或者停止该系统的运转。该电容量减退的检测方法是对太阳能电池输出进行电力变换而将输出电力输出到系统侧的功率调节器中的电容器的电容量减退的检测方法,包括:根据上述电容量减退检测对象的电容器的两端间充电电压的电压偏差,检测为有电容量减退的步骤;如果上述检测到的电容量减退是能够通过输出电力的抑制而继续运转的电容量减退,则抑制输出电力的步骤;以及如果所述电容量减退是即使抑制输出电力也不能继续具有该功率调节器的太阳能发电系统的运转的电容量减退,则停止该系统的运转的步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及逆变器(inverter)或者变频器(converter)等功率调节器(power conditioner)内的电容器电容量减退检测方法、实施该方法的功率调节器和具有它的太阳能发电系统。
技术介绍
在上述太阳能发电系统中使用的功率调节器中,由于在构成它的各种部件中,电容器特别容易产生电容量减退等而恶化,所以此前提出了大量电容器的电容量减退等的检测方法(专利文献1、2等)。现有技术专利文献专利文献1 特开2006-333661号公报专利文献2 特开2007-252057号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在这样的功率调节器中,产生了电容量减退的情况下仍然继续电力变换动作时, 对从该系统提供电力的系统侧或者负载侧等都不合适。于是,在这样的情况下,以往停止系统的运转等而进行发生了电容量减退的电容器的更换等。在本专利技术中,提供检测上述功率调节器内的电容器中的电容量减退的新的检测方法,特别是提供即使在本申请人提出申请的日本专利申请2009-61915的太阳能发电系统中产生了电容器的电容量减退的情况下,也可以根据该电容量减退的程度进行系统运转的继续或者停止的该电容器的电容量减退检测的方法。本专利技术提供功率调节器中的电容器电容量减退检测方法,在对太阳能电池输出进行电力变换而将输出电力输出到系统侧的功率调节器中包含第1电容器,与太阳能电池并联连接;第1斩波器(chopper)电路,由与第1电容器并联连接的、至少串联连接了两个的第1开关元件、第2开关元件构成;第2斩波器电路,由第2电容器、与至少两个串联连接的第3开关元件、第4开关元件的并联连接构成,该并联连接的一端侧连接到所述第1开关元件、所述第2开关元件的共同连接部;以及第3斩波器电路,将至少两个串联连接的第5 开关元件、第6开关元件、与第3电容器、与至少两个串联连接的第7开关元件、第8开关元件并联连接构成,所述第5开关元件、第6开关元件的并联连接的一端连接到所述第3开关元件、第4开关元件的共同连接部,该电容量减退的检测方法是在所述功率调节器中,将所述第2电容器和第3电容器中的至少一个电容器作为电容量减退检测对象而检测其电容量减退的检测方法,其特征在于,包括根据所述电容量减退检测对象的电容器的两端间充电电压的电压偏差,检测为有电容量减退的步骤;以及如果所述检测到的电容量减退是能够通过输出电力的抑制而继续运转的电容量减退,则抑制输出电力的步骤。本专利技术中优选的方式,还包括如果所述电容量减退是即使抑制输出电力也不能继续运转的电容量减退,则停止运转的步骤。专利技术效果按照本专利技术,检测第2电容器或第3电容器的电容量减退,并且即使在检测到电容量减退的情况下,在为系统能够继续运转的程度的电容量减退的情况下通过抑制输出电力而能够继续运转,从而能够延长装置的寿命,另一方面,在电容量减退达到系统不能继续运转的程度的情况下使运转停止,从而可以提供作为利用该系统的用户使用方便性上优越的系统。附图说明图1是应用了本专利技术的实施方式的电容器电容量减退检测方法的太阳能发电系统的结构图。图2的㈧至⑶是供图1的太阳能发电系统内的功率调节器的动作说明的图。图3的㈧、⑶是用于说明图1的第1斩波器电路的动作原理的图。图4的㈧至⑶是用于说明图1的第2斩波器电路的动作原理的图。图5是用于说明图1的第3斩波器电路的动作原理的图。图6的㈧、⑶是表示图5的各部分的电压波形的图。图7的(A)至(F)是表示通常时的各部分的动作波形的定时图。图8的(A)至(F)是表示电容器的电容量减退时的各部分的动作波形的定时图。图9的(A)至(F)是表示另一个电容器的电容量减退时的各部分的动作波形的定时图。图10是表示供动作说明的流程图的图。图11是表示输出电力和电容器电压脉动(ripple)的关系的图。图12是表示太阳能电池1天的输出变动的图。图13是表示通常时的额定输出时的定时图的图。图14是表示电容器电容量减退时的额定输出时的定时图的图。图15是表示输出抑制时的定时图的图。标号说明1太阳能电池板2商用电源3功率调节器5第1斩波器电路6第2斩波器电路7第3斩波器电路9控制电路具体实施例方式以下,参照附图说明应用了本专利技术的实施方式的电容器电容量减退检测方法的太阳能发电系统。图1是本专利技术的一个实施方式的太阳能发电系统的结构图,表示单相2线的情况的结构。该太阳能发电系统具有太阳能电池板1、将来自太阳能电池板1的直流电力变换为交流电力并与商用电源2联系运转的功率调节器3。太阳能电池板1构成为将多个太阳能电池模块串联、并联地连接而得到需要的发电电力。该实施方式的太阳能电池板1由非晶硅制的薄膜太阳能电池构成。该实施方式的功率调节器3是不具有绝缘变压器的非绝缘型(无变压器的)功率调节器。功率调节器3具有作为平滑电容器的第1电容器4、第1 第3斩波器电路5 7、噪声滤波器8、测量各部分的电压等从而控制各斩波器电路5 7的控制电路9。第1 第3斩波器电路5 7和控制电路9构成相对于太阳能电池板1级联 (cascade)连接的斩波器变频器(chopper converter)。太阳能电池板1的负极侧被接地。在图中所示的(a)点是地,该地的电压为零。 (b)点是太阳能电池板1的正极侧。在太阳能电池板1的正负两极之间,并联地连接第1电容器4。第1斩波器电路5与第1电容器4并联地连接。第1斩波器电路5包含两个串联连接的第1、第2开关元件10、11。在第1、第2开关元件10、11上分别反向并联连接有二极管。第1斩波器电路5通过这两个第1、第2开关元件10、11构成第1开关电路。在第1斩波器电路5中,第1、第2开关元件10、11通过来自控制电路9的门(gate) 信号Si,以与系统频率,例如50Hz相同的第1频率交替地被导通/截止控制。这些第1、 第2开关元件10、11与第2、第3斩波器电路6、7的开关元件12 17 —样,例如由N沟道 MOSFET构成。而且,开关元件不限于M0SFET,也可以是IGBT、晶体管等其他开关元件。第2斩波器电路6包含第2电容器18、将反向并联连接了二极管的两个第3、第 4开关元件12、13串联连接构成的第2开关电路。第2电容器18和第2开关电路互相并联连接。第3、第4开关元件12、13通过来自控制电路9的门信号S2,以作为第1频率的2 倍的频率的第2频率f2,例如100Hz,交替地被导通/截止控制。在该第2斩波器电路6中, 第2电容器18和第2开关电路并联连接的一端侧与第1斩波器电路5中第1、第2开关元件10、11的串联连接部连接,以图中的(c)表示该连接点。图中的(c)、(d)相当于第2电容器18的两个电容器电极侧。第3斩波器电路7包含将反向并联连接了二极管的两个第5、第6开关元件14、 15串联连接构成的第3开关电路、第3电容器19、将反向并联连接了二极管的两个第7、第 8开关元件16、17串联连接构成的第4开关电路。在第3斩波器电路7中,这些第3开关电路、第3电容器19和第4开关电路相互并联连接。分别以图中的(f)、(g)表示这些电路的并联连接一端侧和另一端侧。第3电容器19的两个电容器电极侧相当于该(f)、(g)。第5、第6开关元件14、15通过来自控制电路9的门信号S3,以第1频率的3倍的频率即第3频率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率调节器中的电容器电容量减退检测方法,在对太阳能电池输出进行电力变换而将输出电力输出到系统侧的功率调节器中包含:第1电容器,与太阳能电池并联连接;第1斩波器电路,由与第1电容器并联连接的、至少串联连接了两个的第1开关元件、第2开关元件构成;第2斩波器电路,由第2电容器、与至少两个串联连接的第3开关元件、第4开关元件的并联连接构成,该并联连接的一端侧连接到所述第1开关元件、所述第2开关元件的共同连接部;以及第3斩波器电路,将至少两个串联连接的第5开关元件、第6开关元件、与第3电容器、与至少两个串联连接的第7开关元件、第8开关元件并联连接构成,所述第5开关元件、第6开关元件的并联连接的一端侧连接到所述第3开关元件、第4开关元件的共同连接部,该电容量减退的检测方法是在所述功率调节器中,将所述第2电容器和第3电容器中的至少一个电容器作为电容量减退检测对象而检测其电容量减退的检测方法,其特征在于,包括:根据所述电容量减退检测对象的电容器的两端间充电电压的电压偏差,检测为有电容量减退的步骤;以及如果所述检测到的电容量减退是能够通过输出电力的抑制而继续运转的电容量减退,则抑制输出电力的步骤...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:宫本美绪马渕雅夫中村耕太郎
申请(专利权)人:欧姆龙株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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