CN103730912B - 一种具有模块设计结构的光伏并网逆变器 - Google Patents

一种具有模块设计结构的光伏并网逆变器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有模块化设计结构的光伏并网逆变器，该光伏并网逆变器包括逆变组件区，逆变组件区包括多个逆变组件分区，每个逆变组件分区设置一个逆变模块，逆变模块包括模块箱、薄膜吸收滤波电容、叠层母排和IGBT，薄膜吸收滤波电容、叠层母排和IGBT设置于模块箱的侧面，模块箱的上端和下端设有导轨，每个逆变组件分区的上端和下端设有滑槽，安装时，模块箱的导轨沿着逆变组件分区滑槽滑动，将逆变模块滑入逆变组件分区，用螺钉穿过逆变模块的连接孔将逆变模块与逆变组件分区固定。通过将逆变模块进行结构化设计，为每个逆变模块设计设置对应的安装位置和安装配合件，使得设备的安装更为方便，零部件的更换、设备的维修更为简单。

Description

一种具有模块设计结构的光伏并网逆变器
技术领域
本发明涉及光伏设备领域，尤其涉及一种具有模块设计结构的光伏并网逆变器。
背景技术
随着可再生能源政策激励和能源市场的大规模发展，光伏发电在可再生能源的利用中占有越来越大的比例，已经取得了长足的市场化、商业化发展，但成本压力一直居高不下、可靠性有待进一步提升，追求成本低廉、稳定可靠、可与常规能源相竞争一直为行业各界所追求的方向和目标。在太阳能光伏并网发电中，光伏逆变器负责将来自光伏电池组件的直流电转换成交流电并网发电，为光伏发电系统/电站的核心装置。
由于光伏电站所处的环境相对恶劣，光伏电站工作人员维护成本较高，这就要求要用尽量少的人力成本对光伏逆变器进行维护；从发电量的角度考虑，希望光伏逆变器在出现故障时能够方便快速的对损坏器件进行更换。
发明内容
本发明提出了一种模块化设计逆变模块，使得安装、维修和拆卸更为方便的光伏并网逆变器。
为实现上述设计，本发明采用以下技术方案：
一种具有模块化设计结构的光伏并网逆变器，包括逆变组件区，所述逆变组件区包括由框架分割而成的多个逆变组件分区，每个逆变组件分区设置一个逆变模块，所述逆变模块包括模块箱、薄膜吸收滤波电容、叠层母排和IGBT，所述薄膜吸收滤波电容、叠层母排和IGBT设置于所述模块箱的侧面，所述模块箱的上端和下端设置有导轨，每个逆变组件分区的上端和下端设置有滑槽，安装时，所述模块箱的导轨沿着所述逆变组件分区滑槽滑动，将逆变模块滑入所述逆变组件分区，用螺钉穿过逆变模块的连接孔将所述逆变模块与所述逆变组件分区固定。
其中，所述IGBT和薄膜吸收滤波电容通过叠层母排的接线孔与光伏并网逆变器接通。
其中，所述连接孔设置于所述模块箱的前端的一侧。
其中，所述连接孔为逆变模块的叠层母排自带的连接孔。
其中，所述模块箱的上端和下端分别设置有两条导轨，所述逆变组件分区的上端和下端分别设置有两个滑槽。
其中，每条导轨的两端分别设置有一个滑轮。
其中，每个所述逆变模块的连接孔的至少设置两个。
其中，100KW、150KW和200KW的光伏并网逆变器的逆变模块的数目为3个。
其中，500KW的光伏并网逆变器的逆变模块的数目为6个。
其中，所述逆变组件区设置于所述光伏并网逆变器的上部。
本发明的有益效果在于：通过将逆变模块进行结构化设计，将每个逆变模块进行标准化实施，为每个逆变模块设计设置对应的安装位置和安装配合件，使得设备的安装更为方便，零部件的更换、设备的维修更为简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种具有模块化设计结构的光伏并网逆变器的整体结构示意图。
图2是本发明实施例提供的一种具有模块化设计结构的光伏并网逆变器的逆变组件区的结构示意图。
图3是本发明实施例提供的一种具有模块化设计结构的光伏并网逆变器的逆变模块的前视图。
图4是本发明实施例提供的一种具有模块化设计结构的光伏并网逆变器的逆变模块的左视图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1至图4，其分别是本发明实施例提供的一种具有模块化设计结构的光伏并网逆变器的整体结构示意图、逆变组件区的结构示意图、逆变模块的前视图、逆变模块的左视图。我国光伏发电系统主要是直流系统，即将太阳电池发出的电能给蓄电池充电，而蓄电池直接给负载供电，如我国西北地区使用较多的太阳能户用照明系统以及远离电网的微波站供电系统均为直流系统。而为了将太阳能电池发出的电转化为商品电，需要将直流电转为交流电。本实施例的光伏并网逆变器主要用于将直流电转为交流电的过程。如图所示，本实施例中所呈现得的光伏并网逆变器，包括逆变组件区2，所述逆变组件区2包括由框架分割而成的多个逆变组件分区，每个逆变组件分区设置一个逆变模块，所述逆变模块包括模块箱20、薄膜吸收滤波电容23、叠层母排22和IGBT21，所述薄膜吸收滤波电容23、叠层母排22和IGBT21设置于所述模块箱20的侧面，所述模块箱20的上端和下端设置有导轨25，每个逆变组件分区的上端和下端设置有滑槽，安装时，所述模块箱20的导轨沿着所述逆变组件分区滑槽滑动，将逆变模块滑入所述逆变组件分区，用螺钉穿过逆变模块的连接孔24将所述逆变模块与所述逆变组件分区固定。所述IGBT21和薄膜吸收滤波电容23通过叠层母排22的接线孔221与光伏并网逆变器接通。所述连接孔24设置于所述模块箱20的前端的一侧。所述模块箱20的上端和下端分别设置有两条导轨25，所述逆变组件分区的上端和下端分别设置有两个滑槽。每条导轨25的两端分别设置有一个滑轮。每个所述逆变模块的连接孔24的至少设置两个。100KW、150KW和200KW的光伏并网逆变器的逆变模块的数目为3个。500KW的光伏并网逆变器的逆变模块的数目为6个。所述逆变组件区2设置于所述光伏并网逆变器的上部。
通过将逆变模块进行结构化设计，将每个逆变模块进行标准化实施，为每个逆变模块设计设置对应的安装位置和安装配合件，使得设备的安装更为方便，零部件的更换、设备的维修更为简单。更详细的，一般而言，现有的光伏并网逆变器都是将所有的逆变相关元件安装在逆变组件区2，每一台光伏并网逆变器只针对一个发电功率下的应用，如果太阳能发电厂需要根据自己的实际发电情况选择光伏并网逆变器，则只能向相关厂家预定设备，或选择参数比较接近的设备，造成设备的能力浪费或安全隐患。本发明中的设备则以逆变模块为基础，件每一个逆变模块集成为一个模块箱20，通过模块箱20的设计来实现安装、维修、零部件更替等操作的简单化，同时也使得可以通过模块的增加或减少来实现改变光伏并网逆变器的相关参数，对不同的发电功率要求下的设备提供最合适的设备。
每个逆变组件分区都是逆变区间区2通过框架进行的空间分割，每个框架上都在于连接孔对应的位置设置有螺孔。在单个逆变模块的具体安装过程中，只需将模块箱20的导轨25与逆变组件分区内的滑槽一一对应配合，然后将模块箱20向里推动滑入，再用螺钉穿过连接孔24拧紧在螺孔里，即可将所述逆变模块安装到所述光伏并网逆变器。所述IGBT21和薄膜吸收滤波电容与叠层母排22的连接孔221的连接方式，以及叠层母排22与光伏并网逆变器的其他电子元件的连接关系在现有技术多有说明，此处不再赘述。
所述连接孔24设置于所述模块箱20的前端的一侧，该设计的连接孔24设计具体为从模块箱20的前端的一侧伸出若干连接件，在连接件上开设有连接孔24，连接件的设置不仅仅为了开设连接孔24，也是为了当逆变模块向逆变组件分区内推入时，连接件对推入的深度进行控制，防止模块箱20的后端与所述逆变组件分区的内侧发生撞击，减少不必要的电子元件接触不良的发生，延长产品的使用寿命。为了尽可能减少安装过程中的误操作对连接孔24的损害，每个逆变模块的连接孔24至少设置两个。比如上、下各一个，上、中、下各一个，或者上下各两个均可行。为了保证模块箱20推入的过程中保持平衡，在模块箱20的上端和下端分别设置有两条导轨25，与之对应的，逆变组件分区的上端和下端分别设置有两个滑槽。如有必要，上下各设置三条导轨25和三个滑槽也是可以接受的。为了延长导轨25和滑槽和使用寿命，在导轨25的两端设置滑轮，减小推动过程中的摩擦力，延缓磨损。
100KW、150KW和200KW的光伏并网逆变器的逆变模块的数目为3个。500KW的光伏并网逆变器的逆变模块的数目为6个。这些数目的设计并不仅仅是对个数的绝对限定，实际应用过程中亦可以倍数递增，如100KW是2个、150KW是3个、200KW是4个，实际的个数选择不做唯一性的限定。
优选地，所述连接孔24为逆变模块的叠层母排22自带的连接孔24。
通过对叠层母排22的安装位置进行规划，可以使得叠层母排22自带的连接孔直接处于模块箱20的前端的一侧，如图3所示的连接孔24，即为叠层母排22自带的连接孔24。这种设计使得模块箱20的生产所需的模块更为简单，减少其细小、突出的部件。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种具有模块化设计结构的光伏并网逆变器，包括逆变组件区(2)，其特征在于，所述逆变组件区(2)包括由框架分割而成的多个逆变组件分区，每个逆变组件分区设置一个逆变模块，所述逆变模块包括模块箱(20)、薄膜吸收滤波电容(23)、叠层母排(22)和IGBT(21)，所述薄膜吸收滤波电容(23)、叠层母排(22)和IGBT(21)设置于所述模块箱(20)的侧面，所述模块箱(20)的上端和下端设置有导轨(25)，每个逆变组件分区的上端和下端设置有滑槽，安装时，所述模块箱(20)的导轨沿着所述逆变组件分区滑槽滑动，将逆变模块滑入所述逆变组件分区，用螺钉穿过逆变模块的连接孔(24)将所述逆变模块与所述逆变组件分区固定；所述连接孔(24)设置于所述模块箱(20)的前端的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种具有模块化设计结构的光伏并网逆变器，其特征在于，所述IGBT(21)和薄膜吸收滤波电容(23)通过叠层母排(22)的接线孔(221)与光伏并网逆变器接通。
3.根据权利要求1所述的一种具有模块化设计结构的光伏并网逆变器，其特征在于，所述连接孔(24)为逆变模块的叠层母排(22)自带的连接孔(24)。
4.根据权利要求1所述的一种具有模块化设计结构的光伏并网逆变器，其特征在于，所述模块箱(20)的上端和下端分别设置有两条导轨(25)，所述逆变组件分区的上端和下端分别设置有两个滑槽。
5.根据权利要求1所述的一种具有模块化设计结构的光伏并网逆变器，其特征在于，每条导轨(25)的两端分别设置有一个滑轮。
6.根据权利要求1所述的一种具有模块化设计结构的光伏并网逆变器，其特征在于，每个所述逆变模块的连接孔(24)的至少设置两个。
7.根据权利要求1所述的一种具有模块化设计结构的光伏并网逆变器，其特征在于，100KW、150KW和200KW的光伏并网逆变器的逆变模块的数目为3个。
8.根据权利要求1所述的一种具有模块化设计结构的光伏并网逆变器，其特征在于，500KW的光伏并网逆变器的逆变模块的数目为6个。
9.根据权利要求1所述的一种具有模块化设计结构的光伏并网逆变器，其特征在于，所述逆变组件区(2)设置于所述光伏并网逆变器的上部。
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