CN202026096U - 太阳光发电系统 - Google Patents

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Abstract

一种太阳光发电系统，具备功率调节器(12)，该功率调节器(12)被设置在将多个太阳能电池(11a、21a)串联连接而成的太阳能电池模块(11、21)与其它电源系统(13)之间，使太阳能电池模块(11、21)与其它电源系统(13)相互连接，该太阳光发电系统在功率调节器(12)的直流输入侧串联连接两个太阳能电池模块(11、21)，并将连接两个太阳能电池模块(11、21)的中间电位点(19)接地，并且将用于在功率调节器(12)停止时从功率调节器(12)断开一方的太阳能电池模块(11)的开关(20)设置在该一方的太阳能电池模块(11)的输出侧。

Description

太阳光发电系统
技术领域
本发明涉及一种通过功率调节器(power conditioner)使将多个太阳能电池串联连接而成的太阳能电池模块与系统相互连接、将太阳能电池的发电电力或者来自系统的电力提供给负载的太阳光发电系统。 
背景技术
近年来，从环境保护的观点出发，正在关注利用作为无污染的自然能量之一的太阳光的太阳光发电系统。如图4所示，该太阳光发电系统具备如下结构：通过功率调节器2使将多个太阳能电池1a串联连接而成的太阳能电池模块1与商用电源等的系统3相互连接(例如，参照专利文献1)。 
使该太阳能电池模块1与系统3相互连接的功率调节器2具备：交直流转换部4，其将由太阳能电池1a发电产生的直流电力转换为交流电力，并且将来自系统3的交流电力转换为直流电力；交流开关5，其用于在系统停电时等从系统3断开太阳能电池模块1；以及连接电抗器6，其用于使太阳能电池模块1与系统3相互连接。 
在这种太阳光发电系统中，白天通过功率调节器2的交直流转换部4将由太阳能电池1a发电产生的直流电力转换为交流电力，通过与系统3相互连接来将电力提供给负载(未图示)。另一方面，在无法得到太阳能电池1a的发电电力的夜间，经由功率调节器2用来自系统3的电力对电池等蓄电器(未图示)进行充电，白天通过利用该蓄电器来抑制白天发电电力的高峰，实现夜间电力的有效利用。 
专利文献1：日本特开2002-10496号公报 
发明内容
发明要解决的问题
另外，在上述太阳光发电系统中使用的太阳能电池模块1的使用电路电压(对地电位)的上限、即耐压通常在太阳能电池1a的材质为晶系时为600V、太阳能电池1a的材质为薄膜系时500V左右。因此，在晶系的情况下，功率调节器2的直流输入电压范围是0～900V左右(在薄膜系中是0～500V左右)，利用太阳能电池模块1实际发电时的工作状态下的直流输入电压范围是200～900V左右(在薄膜系中是200～500V左右)。 
另一方面，当要提高功率调节器2的输出电压时，通过由斩波电路(chopper circuit)和逆变器或者逆变器和升压变压器构成该功率调节器2的交直流转换部4来与商用系统相互连接(例如，参照专利文献1)。 
然而，当要使用如上所述的斩波电路、升压变压器来提高功率调节器2的输出电压时，由于斩波电路、升压变压器的损耗、输入电压较低，因此存在流过功率调节器2的主电路部的电流增大而损耗变大、从而功率调节器2的转换效率降低的问题。 
因此，本发明是鉴于上述问题点而提出的，其目的在于提供一种提高功率调节器的输出电压并且也能够提高其转换效率的太阳光发电系统。 
用于解决问题的方案
作为用于达到上述目的的技术方案，本发明是一种太阳光发电系统，该太阳光发电系统具备功率调节器，该功率调节器被设置在将多个太阳能电池串联连接而成的太阳能电池模块与其它电源系统之间，该功率调节器使上述太阳能电池模块与其 它电源系统相互连接，该太阳光发电系统的特征在于，在上述功率调节器的直流输入侧串联连接有两个太阳能电池模块，连接上述两个太阳能电池模块的中间电位点被接地。 
在本发明中，通过在功率调节器的直流输入侧串联连接两个太阳能电池模块，能够使输出电压成为连接有一个太阳能电池模块的以往的功率调节器的输出电压的2倍。并且，通过在功率调节器的直流输入侧将连接两个太阳能电池模块的中间电位点接地，该中间电位点被固定，因此能够与以往的情况同样地维持太阳能电池模块的使用电路电压(对地电位)。其结果，能够提高功率调节器的输出电压，并且也能够提高其转换效率。 
在上述功率调节器停止时等无法控制功率调节器的状态时，成为如下状态：在功率调节器的直流输入侧施加构成太阳能电池模块的太阳能电池的开路电压。在功率调节器的直流输入侧串联连接了两个太阳能电池模块的情况下，该功率调节器的输入电压有可能超过低电压分区的规定电压。 
因此，在本发明中，期望在功率调节器的直流输入侧串联连接两个太阳能电池模块并将连接了两个太阳能电池模块的中间电位点接地，并且在两个太阳能电池模块中的某一方太阳能电池模块的输出侧设置开关，该开关用于在无法控制功率调节器的状态时从功率调节器断开该某一个太阳能电池模块。由此，通过在功率调节器停止时等无法控制功率调节器的状态时断开一个的太阳能电池模块，能够预先防止功率调节器的输入电压超过低电压分区的规定电压。 
期望在上述功率调节器停止时等无法控制功率调节器的状态时从功率调节器断开一方的太阳能电池模块的开关是机械式开关。作为该开关，也能够使用半导体开关，但是如果使用机械式开关，则在不具有半导体开关的通电损耗的方面较为理想。 
在本发明中，期望分别与两个太阳能电池模块并联地连接一个以上的太阳能电池模块，上述两个太阳能电池模块在功率调节器的直流输入侧串联连接。由此，在能够使太阳光发电系统的容量增加与并联连接的太阳能电池模块的个数相应的量的方面是有效的。 
发明的效果
根据本发明，通过在功率调节器的直流输入侧串联连接两个太阳能电池模块并将连接两个太阳能电池模块的中间电位点接地，能够使输出电压成为连接了一个太阳能电池模块的以往的功率调节器的输出电压的2倍，并且能够与以往的情况同样地维持太阳能电池模块的使用电路电压(对地电位)。其结果，能够提供一种能够提高功率调节器的输出电压并且能够提高其转换效率、通过简单的电路结构的变更来应对需求的高功率以及高效率的太阳光发电系统。 
另外，只要是在功率调节器的直流输入侧串联连接两个太阳能电池模块并将连接了两个太阳能电池模块的中间电位点接地并且在某一方太阳能电池模块的输出侧设置用于在无法控制功率调节器的状态时从功率调节器断开该某一个太阳能电池模块的开关的结构，通过在无法控制功率调节器的状态时断开一个的太阳能电池模块，就能够预先防止功率调节器的输入电压超过低电压分区的规定电压。其结果，能够避免功率调节器的高电压化，能够将该功率调节器视为低压设备进行处理，因此能够实现太阳发电系统的小型化以及低成本化。 
附图说明
图1是表示在本发明所涉及的太阳光发电系统的第一实施方式中将直流开关接通(ON)的状态的电路图。 
图2是表示在图1所示的第一实施方式中将直流开关断开(OFF)的状态的电路图。 
图3是表示本发明所涉及的太阳光发电系统的第二实施方式的电路图。 
图4是表示以往的太阳光发电系统的概要结构的电路图。 
具体实施方式
下面详细记述本发明所涉及的太阳光发电系统的实施方式。此外，图1和图2例示本发明的第一实施方式，图1表示功率调节器12的工作状态，图2表示功率调节器12的停止状态。另外，图3例示本发明的第二实施方式。 
图1和图2所示的第一实施方式的太阳光发电系统具备如下结构：通过功率调节器12使将多个太阳能电池11a串联连接而成的太阳能电池模块11、21与商用电源等的系统13相互连接。在该功率调节器12的直流输入侧串联连接有两个太阳能电池模块11、21。 
使这些太阳能电池模块11、21与系统13相互连接的功率调节器12具备：交直流转换部14，其将由太阳能电池11a、21a发电产生的直流电力转换为交流电力，并且将来自系统13的交流电力转换为直流电力；交流开关15，其用于在系统停电时等从系统13断开太阳能电池模块11、21；以及连接电抗器16，其用于使太阳能电池模块11、21与系统13相互连接。 
通过控制部18对该功率调节器12进行电压控制使得由直流电压检测部17测量出的电压、即功率调节器12的输入电压作为低电压分区的规定电压以下。 
另外，在该功率调节器12中，将连接两个太阳能电池模块11、21的中间电位点19接地，并且在两个太阳能电池模块11、 21中的一方的太阳能电池模块11的输出侧设有直流开关20。作为该直流开关20，也能够使用半导体开关，但是如果使用机械式开关，则在不具有半导体开关的通电损耗的这点上较为理想。 
上述控制部18在功率调节器12停止时等无法控制功率调节器12的状态下，如果功率调节器12的输入电压超过750V则断开(OFF)直流开关20(参照图2)，以此从功率调节器12断开一方的太阳能电池模块11。在使该功率调节器12开始工作时，根据控制部18的输出来接通(ON)直流开关20(参照图1)，以此执行功率调节器12的输入电压的控制。 
在这种太阳光发电系统中，白天通过功率调节器12的交直流转换部14将由太阳能电池11a、21a发电产生的直流电力转换为交流电力，通过与系统13相互连接来将电力提供给负载(未图示)。另一方面，在无法得到太阳能电池11a、21a的发电电力的夜间，通过功率调节器12的交直流转换部14将来自系统13的交流电力转换为直流电力来对蓄电池等蓄电器(未图示)进行充电，白天通过利用蓄电器来抑制白天发电电力的高峰，实现夜间电力的有效利用。 
在该太阳光发电系统中，通过在功率调节器12的直流输入侧串联连接两个太阳能电池模块11、21，能够使输出电压成为连接有一个太阳能电池模块的以往的功率调节器的输出电压的2倍。并且，通过在功率调节器12的直流输入侧将连接有两个太阳能电池模块11、21的中间电位点19接地，该中间电位点19被固定，因此能够与以往的情况同样地维持太阳能电池模块11、21的使用电路电压(对地电位)。其结果，能够提高功率调节器12的输出电压，并且能够使其转换效率提高大约1％左右。 
这样，即使在功率调节器12的直流输入侧串联连接两个太阳能电池模块11、21的情况下，通过在功率调节器12的直流输 入侧将连接有两个太阳能电池模块11、21的中间电位点19接地，在功率调节器12工作时对太阳能电池模块11、21进行最大功率跟踪控制，因此功率调节器12的输入电压也不会超过低电压分区的规定电压。 
然而，在上述功率调节器12停止时等无法控制功率调节器12的状态下，成为如下状态：在功率调节器12的直流输入侧施加大于功率调节器12工作时的输入电压的电压、即构成太阳能电池模块11、21的太阳能电池11a、21a的开路电压。其结果，该功率调节器12的输入电压有可能超过低电压分区的规定电压。 
因此，在该太阳光发电系统中，在功率调节器12的直流输入侧串联连接两个太阳能电池模块11、21并将连接两个太阳能电池模块11、21的中间电位点19接地，并且在一方的太阳能电池模块11的输出侧设置直流开关20，该直流开关20用于在功率调节器12停止时等无法控制功率调节器12的状态下从功率调节器12断开该一方的太阳能电池模块11。 
由此，通过如图2所示那样在功率调节器12停止时等无法控制功率调节器12的状态下，根据来自控制部18的输出，断开直流开关20，来从功率调节器12断开一方的太阳能电池模块11，由此能够预先防止功率调节器12的输入电压超过低电压分区的规定电压的情形。 
另外，通过在功率调节器12的直流输入侧串联连接两个太阳能电池模块11、21，功率调节器12的输入电压范围与以往的情况相比变大，因此能够使用具有各种特性的太阳能电池，太阳光发电系统的设计自由度提高。 
并且，在该太阳光发电系统中，只是附加了如下的简单的电路结构：将连接两个太阳能电池模块11、21的中间电位点19 接地，在一方的太阳能电池模块11的输出侧设置了直流开关20。因此，只要不使中间电位点19接地并去除直流开关20就能够变更为以往的太阳光发电系统，因此根据需要容易地进行系统变更。 
此外，在上述第一实施方式中，针对在功率调节器12的直流输入侧串联连接两个太阳能电池模块11、21的情况进行了说明，但是本发明不限定于此。例如，在要增大太阳光发电系统的容量的情况下，图3所示的第二实施方式是有效的。 
该第二实施方式的太阳光发电系统具备如下结构：与太阳能电池模块11并联地连接一个太阳能电池模块31，与太阳能电池模块21并联地连接一个太阳能电池模块41，上述两个太阳能电池模块11、21在功率调节器12的直流输入侧串联连接。在本实施方式中，并联连接了一个太阳能电池模块，但是也能够并联多个太阳能电池模块。由此，能够使太阳光发电系统的容量增加与并联连接的太阳能电池模块的个数相应的量。此外，对与第一实施方式相同或者相当的部分附加同一参照标记并省略重复说明。 
当然，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内能够以更多的方式实施，本发明的保护范围由权利要求书表示，还包括与权利要求书的记载均等的意思以及范围内的所有变更。 

Claims (4)

1.一种太阳光发电系统，具备功率调节器，该功率调节器被设置在将多个太阳能电池串联连接而成的太阳能电池模块与其它电源系统之间，该功率调节器使上述太阳能电池模块与其它电源系统相互连接，该太阳光发电系统的特征在于，
在上述功率调节器的直流输入侧串联连接有两个太阳能电池模块，连接上述两个太阳能电池模块的中间电位点被接地。
2.根据权利要求1所述的太阳光发电系统，其特征在于，
在上述两个太阳能电池模块中的某一个太阳能电池模块的输出侧设置有开关，该开关用于在无法控制上述功率调节器的状态时从功率调节器断开上述某一个太阳能电池模块。
3.根据权利要求2所述的太阳光发电系统，其特征在于，
上述开关是机械式开关。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的太阳光发电系统，其特征在于，
分别与上述两个太阳能电池模块并联地连接有一个以上的太阳能电池模块。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01163809A (ja) * 1987-12-21 1989-06-28 Toshiba Corp 太陽光発電システム
JP3618902B2 (ja) * 1996-06-07 2005-02-09 三菱電機株式会社 系統連系インバータ装置
JP2003158282A (ja) * 2001-08-30 2003-05-30 Canon Inc 太陽光発電システム
JP2005168156A (ja) * 2003-12-02 2005-06-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 地絡対策装置及び発電システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110785905A (zh) * 2017-06-23 2020-02-11 东芝三菱电机产业系统株式会社 电力转换装置的控制装置

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