功率转换装置和光伏模块制造方法及图纸

技术编号:8981750 阅读:163 留言:0更新日期:2013-07-31 23:43
本发明专利技术公开了功率转换装置和光伏模块。该功率转换装置包括转换器和逆变器,转换器包括:转换器,该转换器包括抽头电感器和第一开关,该转换器转换输入直流DC电压的电平并输出经电平转换的DC电压;以及逆变器,该逆变器包括多个开关,该逆变器将所述经电平转换的DC电压转换成交流AC电压。所述逆变器分别在第一开关模式和第二开关模式操作,在所述第一开关模式中所述逆变器在转换得到的AC电压的第一周期以第一频率执行开关操作,在所述第二开关模式中所述逆变器在转换得到的AC电压的第二周期以第二频率执行开关操作,所述第二频率低于所述第一频率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率转换装置和光伏模块,更具体而言,涉及能够提高输出电流的质量的功率转换装置和光伏模块。
技术介绍
目前,现存的能源例如石油和煤慢慢枯竭,人们对于替代能源的关注与日俱增。在这种替代能源中,太阳能电池备受关注,人们视之为下一代电池,它能够利用半导体器件将太阳能直接转换成电能。另一方面,光伏模块由串联或并联连接的用于太阳能光伏发电的太阳能电池构成。光伏模块可包括用于收集太阳能电池产生的电能的接线盒。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种能够提高输出电流的质量的功率转换装置和光伏模块。根据本专利技术的一个方面,上述和其它目的可通过提供一种功率转换装置来实现,该功率转换装置包括:转换器,该转换器包括抽头电感器和第一开关,该转换器转换输入直流DC电压的电平并输出经电平转换的DC电压;以及逆变器,该逆变器包括多个开关,该逆变器将所述经电平转换的DC电压转换成交流AC电压,其中,所述逆变器分别在第一开关模式和第二开关模式操作,在所述第一开关模式中所述逆变器在转换得到的AC电压的第一周期以第一频率执行开关操作,在所述第二开关模式中所述逆变器在转换得到的AC电压的第二周期以第二频率执行开关操作,所述第二频率低于所述第一频率。根据本专利技术的另一方面,提供一种光伏模块,该光伏模块包括:包括多个太阳能电池的太阳能电池模块;以及功率转换单元,该功率转换单元将从所述太阳能电池模块提供的直流DC功率转换成交流AC功率,其中,所述功率转换单元包括:转换器,该转换器包括抽头电感器和第一开关,该转换器转换输入DC电压的电平并输出经电平转换的DC电压;以及逆变器,该逆变器包括多个开关,该逆变器将所述经电平转换的DC电压转换成AC电压,其中,所述逆变器分别在第一开关模式和第二开关模式操作,在所述第一开关模式中所述逆变器在转换得到的AC电压的第一周期以第一频率执行开关操作,在所述第二开关模式中所述逆变器在转换得到的AC电压的第二周期以第二频率执行开关操作,所述第二频率低于所述第一频率。根据本专利技术的另一方面,提供一种功率转换装置,该功率转换装置包括:开关单元,该开关单元包括开关,该开关单元对输入直流DC电压进行开关以选择性输出所述DC电压;转换器,该转换器包括抽头电感器和开关,该转换器转换来自所述开关单元的DC电压的电平并输出经电平转换的DC电压;以及逆变器,该逆变器包括多个开关,该逆变器将经电平转换的DC电压转换成交流AC电压,其中,所述转换器在所述开关单元的所述开关的关断周期在第一功率转换模式中进行操作,并且在所述开关单元的所述开关的导通周期在第二功率转换模式中进行操作。根据本专利技术的另一方面,提供一种光伏模块,该光伏模块包括:包括多个太阳能电池的太阳能电池模块;以及功率转换单元,该功率转换单元将从所述太阳能电池模块提供的直流DC功率转换成交流AC功率,其中,所述功率转换单元包括:开关单元,该开关单元包括开关,该开关单元对输入DC电压进行开关以选择性输出所述DC电压;转换器,该转换器包括抽头电感器和开关,该转换器转换来自所述开关单元的DC电压的电平并输出经电平转换的DC电压;以及逆变器,该逆变器包括多个开关,该逆变器将经电平转换的DC电压转换成AC电压,其中,所述转换器在所述开关单元的所述开关的关断周期在第一功率转换模式中进行操作,并且在所述开关单元的所述开关的导通周期在第二功率转换模式中进行操作。 附图说明下面通过结合附图,通过以下详细描述,可以更加清楚地理解本专利技术的上述和其它目的、特性和其它优点,其中:图1是根据本专利技术实施方式的光伏模块的正视图;图2是图1的光伏模块的后视图;图3是图1中的太阳能电池模块的分解透视图;图4是图1的光伏模块中的旁路二极管结构的示图;图5是图1的光伏模块的电压-电流曲线图;图6是图1的光伏模块的电压-功率曲线图;图7是示出根据本专利技术的一个实施方式的功率转换装置的内部结构的示例的电路图;图8是图7的功率转换装置的示意性框图;图9A和图9B分别是示出来自图7的功率转换装置的输出电流的示例和比较例的示图;图1OA和图1OB是用于说明图7的功率转换装置中的转换器操作的示图;图11至图13是用于说明图7的功率转换装置的操作的示图;图14是示出根据本专利技术的一个实施方式的功率转换装置的内部结构的另一示例的电路图;图15是示出根据本专利技术的一个实施方式的功率转换装置的内部结构的另一示例的电路图;图16是示出图1的光伏模块中接线盒内部结构示例的电路图;图17是示出根据本专利技术的另一实施方式的功率转换装置的内部结构示例的电路图;图18是图17的功率转换装置的示意性框图;图19A和图19B分别是示出来自图17的功率转换装置的输出电流的示例和比较例的示图;图20A至图20D是用于说明图17的功率转换装置中的开关单元和转换器的操作的示图21至图23是用于说明图17的功率转换装置的操作的示图;图24是示出根据本专利技术的另一实施方式的功率转换装置内部结构的另一示例的电路图;图25是示出根据本专利技术的另一实施方式的功率转换装置的内部结构的另一示例的电路图;图26是示出图1的光伏模块中的接线盒的内部结构的另一示例的电路图;图27是示出根据本专利技术的示例性实施方式的光伏系统的结构示例的框图;图28是示出根据本专利技术的示例性实施方式的光伏系统结构的另一示例的框图;以及图29A和图29B是用于说明根据本专利技术的示例性实施方式的光伏系统的功率优化的示图。具体实施方式 下面将参照本专利技术的示例性实施方式来进行详细说明,这些实施方式在附图中示出。尽可能地,在所有附图中,相同的附图标记表示相同或相似的部件。应当注意,下面的说明书中采用的组成部件的词尾例如“模块”和“单元”只是为了便于撰写本说明书,而没有任何特别重要性或作用。因此,术语“模块”和“单元”可以互换使用。图1是根据本专利技术实施方式的光伏模块的正视图,图2是图1的光伏模块的后视图,而图3是图1中的太阳能电池模块的分解透视图。参照图1至图3,根据本专利技术实施方式的光伏模块由附图标记50来表示,它包括太阳能电池模块100和设置在太阳能电池模块100 —侧的接线盒200。而且,光伏模块50还可包括设置在太阳能电池模块100和接线盒200之间的散热部件。太阳能电池模块100可包括多个太阳能电池130。而且,太阳能电池模块100还可包括设置在太阳能电池130底部上的第一密封部件120、设置在太阳能电池130顶部上的第二密封部件150、设置在第一密封部件120下表面上的后基板110以及设置在第二密封部件150上表面上的前基板160。各个太阳能电池130均是用于将太阳能转换成电能的半导体器件,它可以是硅太阳能电池、化合物半导体太阳能电池、串接太阳能电池、燃料敏感太阳能电池、CdTe太阳能电池或CIGS太阳能电池。各个太阳能电池130均形成有太阳光入射到的光接收表面和与该光接收表面相反的背面。例如,各个太阳能电池130可包括:第一导电类型的硅衬底;形成在硅衬底上的半导体层,其具有与第一导电类型相反的第二导电类型;形成在第二导电类型的半导体层上的防反射膜,其具有至少一个开口以暴露出第二导电类型的半导体层的表面的一部分;前电极,其接触到经所述至少一个开口暴露出的第二导电类型的半导体层的所述表面部分;以及形成在硅衬底的后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率转换装置,该功率转换装置包括:转换器,该转换器包括抽头电感器和第一开关,该转换器被配置为转换输入直流DC电压的电平并输出经电平转换的DC电压;以及逆变器,该逆变器包括多个开关,该逆变器被配置为将所述经电平转换的DC电压转换成交流AC电压,其中,所述逆变器分别在第一开关模式和第二开关模式操作,在所述第一开关模式中所述逆变器在转换得到的AC电压的第一周期以第一频率执行开关操作,在所述第二开关模式中所述逆变器在转换得到的AC电压的第二周期以第二频率执行开关操作,所述第二频率低于所述第一频率。

【技术特征摘要】
2012.01.27 KR 10-2012-0008250;2012.07.16 KR 10-201.一种功率转换装置,该功率转换装置包括: 转换器,该转换器包括抽头电感器和第一开关,该转换器被配置为转换输入直流DC电压的电平并输出经电平转换的DC电压;以及 逆变器,该逆变器包括多个开关,该逆变器被配置为将所述经电平转换的DC电压转换成交流AC电压, 其中,所述逆变器分别在第一开关模式和第二开关模式操作,在所述第一开关模式中所述逆变器在转换得到的AC电压的第一周期以第一频率执行开关操作,在所述第二开关模式中所述逆变器在转换得到的AC电压的第二周期以第二频率执行开关操作,所述第二频率低于所述第一频率。2.根据权利要求1所述的功率转换装置,其中,所述转换器转换所述输入DC电压的电平以输出经电平转换的伪DC电压作为经电平转换的DC电压。3.根据权利要求1所述的功率转换装置,该功率转换装置还包括滤波器,该滤波器被配置为对从所述逆变器输出的AC电压进行低通滤波。4.根据权利要求1所述的功率转换装置,其中,所述第一周期对应于被所述转换器转换的输入DC电压的恒定电压周期。5.根据权利要求1所述的功率转换装置,其中,所述转换器的第一开关在所述逆变器的所述第一开关模式的所述第一周期中以高于所述第二频率的开关频率执行开关操作。6.根据权利要求1所述的功率转换装置,其中,所述转换器包括并联连接的多个转换器,所述多个转换器中的各个转换器均包括抽头电感器和开关。7.根据权利要求6所述的功率转换装置,其中,所述多个转换器中的至少一部分转换器根据针对转换得到的AC电压的功率需求来操作。8.根据权利要求1所述的功率转换装置,该功率转换装置还包括控制器,该控制器被配置为控制所述转换器的所述第一开关和所述逆变器的所述多个开关的开关操作。9.一种光伏模块,该光伏模块包括: 包括多个太阳能电池的太阳能电池模块;以及 功率转换单元,该功率转换单元被配置为将从所述太阳能电池模块提供的直流DC功率转换成交流AC功率, 其中,所述功率转换单元包括: 转换器,该转换器包括抽头电感器和第一开关,该转换器被配置为转换输入DC电压的电平并输出经电平转换的DC电压;以及 逆变器,该逆变器包括多个开关,该逆变器被配置为将所述经电平转换的DC电压转换成AC电压, 其中,所述逆变器分别在第一开关模式和第二开关模式操作,在所述第一开关模式中所述逆变器在转换得到的AC电压的第一周期以第一频率执行开关操作,在所述第二开关模式中所述逆变器在转换得到的AC电压的第二周期以第二频率执行开关操作,所述第二频率低于所述第一频率。10.根据权利要求9所述的光伏模块,其中,所述功率转换单元还包括旁路二极管,以对所述多个太阳能电池中产生反向电压的太阳能电池进行旁路。11.根据权利要求9所述的光伏模块,...

【专利技术属性】
技术研发人员:李基玉黄彦柱金明焕
申请(专利权)人:LG电子株式会社
类型:发明
国别省市:

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