CN205283409U - 一种升压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种升压系统。所述升压系统包括升压电路，其中，所述升压电路包括多个组串控制模块，多个组串控制模块的输出端的正级和负极依次连接，连接后两端的正级和负极作为升压系统的输出端；每个组串控制模块的输入端分别与一个光伏电池板的输出端连接。本实用新型提供的技术方案，将多个组串控制模块的输出端的正级和负极依次连接，连接后两端的正级和负极作为升压系统的输出端，升压系统的输出端输出的直流高压电源转换为交流高压电源，并接入高压电网，减少了逐级升压的交流变压器等环节，降低了光伏和电力转换系统的建设成本。

Description

一种升压系统

技术领域

本实用新型实施例涉及光伏电能转换技术领域，尤其涉及一种升压系统。

背景技术

目前，集中光伏电站中将多个光伏电池板汇流箱中的组串控制模块并联，再通过光伏逆变器将电源变换为低压交流电，继而将低压交流电通过交流变压器逐级升压接入电网，逐级升压使得光伏-电能的转换系统中的设备复杂，建设成本高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种升压系统，将升压系统的输出端的直流高压电源转换为交流高压电源，并接入高压电网，减少了逐级升压的交流变压器等环节，降低了光伏和电力转换系统的建设成本。

第一方面，本实用新型提供了一种升压系统。所述升压系统，包括升压电路，其中，所述升压电路包括多个组串控制模块，多个组串控制模块的输出端的正级和负极依次连接，连接后两端的正级和负极作为升压系统的输出端；每个组串控制模块的输入端分别与一个光伏电池板的输出端连接。

进一步地，所述组串控制模块包括逆变单元、隔离变压单元和整流单元，其中，所述逆变单元的输入端与光伏电池板的输出端连接，所述逆变单元的输出端与所述隔离变压单元的输入端连接，所述隔离变压单元的输出端与所述整流单元的输入端连接；所述整流单元的输出端为所述组串控制模块的输出端的正极和负极。

进一步地，所述组串控制模块包括异常续流二极管，所述异常续流二极管设置于所述组串控制模块内部，所述异常续流二极管的正极与所述组串控制模块的输出端的负极连接，所述异常续流二极管的负极与所述组串控制模块的输出端的正极连接。

进一步地，所述升压系统还包括检测电路和控制器，所述控制器与所述组串控制模块连接；所述检测电路分别与所述组串控制模块和所述控制器连接。

第二方面，本实用新型还提供了一种升压系统。所述升压系统，包括升压电路、多个隔离续流二极管和多个隔离开关，其中，所述升压电路包括多个组串控制模块，每个组串控制模块分别对应一个隔离续流二极管以及两个隔离开关，多个隔离续流二极管的正极和负极依次连接，连接后两端的正极与所述升压系统的输出端的负极相连，连接后两端的负极与所述升压系统的输出端的正极相连；所述隔离续流二极管的正极通过隔离开关与对应的组串控制模块的输出端的负极连接，所述隔离续流二极管的负极通过隔离开关与对应的组串控制模块的输出端的正极连接；每个组串控制模块的输入端分别与一个光伏电池板的输出端连接。

进一步地，所述组串控制模块包括逆变单元、隔离变压单元和整流单元，其中，所述逆变单元的输入端与光伏电池板的输出端连接，所述逆变单元的输出端与所述隔离变压单元的输入端连接，所述隔离变压单元的输出端与所述整流单元的输入端连接；所述整流单元的输出端为所述组串控制模块的输出端的正极和负极。

进一步地，所述组串控制模块包括异常续流二极管，所述异常续流二极管设置于所述组串控制模块内部，所述异常续流二极管的正极与所述组串控制模块的输出端的负极连接，所述异常续流二极管的负极与所述组串控制模块的输出端的正极连接。

进一步地，所述升压系统还包括检测电路和控制器，所述控制器与所述组串控制模块连接；所述检测电路分别与所述组串控制模块和所述控制器连接。

本实用新型提供的技术方案，将多个组串控制模块的输出端的正级和负极依次连接，连接后两端的正级和负极作为升压系统的输出端，将升压系统的输出端的直流高压电源转换为交流高压电源，并接入高压电网，减少了逐级升压的交流变压器等环节，降低了光伏和电力转换系统的建设成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的一种升压系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的一种升压系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例三提供的一种升压系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本实用新型实施例一提供的一种升压系统的结构示意图。参见图1，该升压系统，包括升压电路11，其中，升压电路11包括多个组串控制模块111，多个组串控制模块111的输出端的正级和负极依次连接，连接后两端的正级和负极作为升压系统的输出端；每个组串控制模块111的输入端分别与一个光伏电池板12的输出端连接。

光伏电池板12输出直流电源，直流电源在组串控制模块111内部经过逆变、隔离变压和整流，在组串控制模块111的输出端输出直流电源，当多个组串控制模块111的输出端的正级和负极依次连接，连接后两端的正级和负极作为升压系统的输出端，即多个直流电源正负极依次连接，升压系统的输出端输出的直流电源的电压为多个组串控制模块111的输出端输出的直流电压之和，即升压系统的输出端将直接输出直流高压电源，将该直流高压电源转换为交流高压电源，并接入高压电网，减少了逐级升压的交流变压器等环节，节约了光伏和电力转换系统的建设成本。

本实用新型实施例提供的技术方案，将多个组串控制模块的输出端的正级和负极依次连接，连接后两端的正级和负极作为升压系统的输出端，将升压系统的输出端的直流高压电源转换为交流高压电源，并接入高压电网，减少了逐级升压的交流变压器等环节，降低了光伏和电力转换系统的建设成本。

实施例二

图2是本实用新型实施例二提供的一种升压系统的结构示意图。在实施例一的基础上，本实施例对升压系统以及组串控制模块111进一步优化。参见图2，该升压系统包括升压电路11、控制器13和检测电路14，控制器13与组串控制模块111的输入端连接；检测电路14分别与组串控制模块111和控制器13连接。

检测电路14可以检测组串控制模块111输入端和输出端的电源参数。控制器13还可以设置各组串控制模块111的输出端的极限电源参数，当检测电路14检测的组串控制模块111的电源参数超出极限电源参数时，控制器13可对相应的组串控制模块111实施一定的保护措施。

进一步地，参见图2，组串控制模块111包括逆变单元1111、隔离变压单元1112和整流单元1113，其中，逆变单元1111的输入端与光伏电池板12的输出端连接，逆变单元1111的输出端与隔离变压单元1112的输入端连接，隔离变压单元1112的输出端与整流单元1113的输入端连接；整流单元1113的输出端为组串控制模块111的输出端的正极和负极。

进一步地，参见图2，组串控制模块111包括异常续流二极管1114，异常续流二极管1114设置于组串控制模块111内部，异常续流二极管1114的正极与组串控制模块111的输出端的负极连接，异常续流二极管1114的负极与组串控制模块111的输出端的正极连接。

当组串控制模块111异常或者故障停止工作时，异常续流二极管1114导通，异常续流二极管1114与升压系统中的剩余部分组成续流回路，保证升压系统中其他正常组串控制模块111继续运行。

本实用新型实施例提供的技术方案，通过组串控制模块的逆变单元、隔离变压单元和整流单元完成光伏电池板的输出功率输出到升压系统的输出端，并通过控制器调整组串控制模块的电源参数维持升压系统的输出功率的恒定，在组串控制模块异常或故障时通过异常续流二极管保障升压系统的正常运行。

实施例三

图3是本实用新型实施例三提供的一种升压系统的结构示意图。参见图3，该升压系统，包括升压电路31、多个隔离续流二极管32和多个隔离开关33，其中，升压电路31包括多个组串控制模块311，每个组串控制模块311对应一个隔离续流二极管32以及两个隔离开关33，多个隔离续流二极管32的正极和负极依次连接，连接后两端的正极与升压系统的输出端的负极相连，连接后两端的负极与升压系统的输出端的正极相连；隔离续流二极管32的正极通过隔离开关33与对应的组串控制模块311的输出端的负极连接，隔离续流二极管32的负极通过隔离开关33与对应的组串控制模块311的输出端的正极连接；每个组串控制模块311的输入端分别与一个光伏电池板34的输出端连接。

升压系统中各组串控制模块311正常时，隔离开关33闭合，由于组串控制模块311两端的正向电压加载在隔离续流二极管32的负极和正极之间，隔离续流二极管32不导通。光伏电池板34的输出端输出的直流电源接入组串控制模块311，直流电源在组串控制模块311内部经过逆变、隔离变压和整流，在组串控制模块311的输出端输出直流电源，隔离续流二极管32的正极和负极依次连接，连接后两端的正极与升压系统的输出端的负极相连，连接后两端的负极与升压系统的输出端的正极相连，升压系统的输出端输出的直流电源的电压为多个组串控制模块311的输出端输出的直流电压之和，即升压系统的输出端将直接输出直流高压电源，将该直流高压电源转换为交流高压电源，并接入高压电网，减少了逐级升压的交流变压器等环节，节约了光伏和电力转换系统的建设成本。

当对升压系统中的其中一个或者多个组串控制模块311需要维修或者检查时，组串控制模块311对应的隔离开关33断开，组串控制模块311对应的隔离续流二极管32导通，相应的隔离续流二极管32接入升压系统，形成续流回路，保证了升压系统的正常运行。

进一步地，参见图3，组串控制模块311包括逆变单元3111、隔离变压单元3112和整流单元3113，其中，逆变单元3111的输入端与光伏电池板34的输出端连接，逆变单元3111的输出端与隔离变压单元3112的输入端连接，隔离变压单元3112的输出端与整流单元3113的输入端连接；整流单元3113的输出端为组串控制模块311的输出端的正极和负极。

进一步地，参见图3，组串控制模块311包括异常续流二极管3114，异常续流二极管3114设置于组串控制模块311内部，异常续流二极管3114的正极与组串控制模块311的输出端的负极连接，异常续流二极管3114的负极与组串控制模块311的输出端的正极连接。

进一步地，参见图3，所述升压系统还包括控制器35和检测电路36，控制器35与组串控制模块311的输入端连接；检测电路36分别与组串控制模块311和控制器35连接。

本实施例中的逆变单元、隔离变压单元和整流单元、异常续流二极管、控制器和检测电路与实施例二中相应的部分具有相同的功能，此处不再具体描述。

本实用新型实施例提供的技术方案，升压系统中的每个组串控制模块分别对应一个隔离续流二极管以及两个隔离开关，隔离续流二极管的正极和负极依次连接，连接后两端的正极与所述升压系统的输出端的负极相连，连接后两端的负极与所述升压系统的输出端的正极相连，将升压系统的输出端的直流高压电源转换为交流高压电源，并接入高压电网，减少了逐级升压的交流变压器等环节，降低了光伏和电力转换系统的建设成本，组串控制模块的输出端通过隔离开关与续流二极管两端连接，保证了组串控制模块退出时，升压系统的正常运行。

本实用新型实施例提供了一种升压系统的控制方法。该方法适用的升压系统包括升压电路和电压恒定装置，其中，升压电路包括多个组串控制模块，多个组串控制模块的输出端的正级和负极依次连接，连接后两端的正级和负极作为升压系统的输出端；每个组串控制模块的输入端分别与一个光伏电池板的输出端连接；电压恒定装置与所述升压系统的输出端连接。

该升压系统的控制方法，包括：电压恒定装置检测升压系统的输出端的电源参数，并调整升压系统的输出端的电源参数，以维持升压系统的输出端的电压恒定。

组串控制模块的输出电压允许在一个安全范围内波动，在组串控制模块的输出电流不变的情况下，组串控制模块的输出功率也能在一个范围内波动。当组串控制模块的输出电压在安全范围内时，组串控制模块能够保证光伏电池板按其能够做大的最大输出功率向外提供能量。各个组串控制模块的输出功率的不一致的情况下，各组串控制模块的输出电流相同，因此实际工作状态下，组串控制模块的输出电压不一致，但是只要在安全范围内，其即可以持续工作。

电压恒定装置集成有电压控制器、电压检测电路和电源参数调整电路。当某一个组串控制模块的输出功率增大时，其输出电压有上升趋势，则升压控制系统的输出端的电压也有上升趋势，电压恒定装置检测到上述电压的上升变化，为维持升压控制系统的输出端的输出电压恒定，电压恒定装置将升压系统的输出端的电流提高，既维持了升压控制系统的输出端的输出电压恒定，又提高了升压系统的输出端的输出功率。

同理，当某一个组串控制模块的输出功率减小时，电源恒定系统调整升压系统的电流参数，使升压系统达到新的平衡工作状态。

本实施例的另一种实施方式中，升压系统还包括控制器和检测电路，升压电路包括异常续流二极管。检测电路检测组串控制模块的输出端的电源参数，当电源参数超出上限值时，控制器控制组串控制模块停止运行，异常续流二极管与其他正常的组串控制模块形成回路，升压系统正常运行。

本实用新型实施例提供的技术方案，电压恒定装置根据升压系统的输出端的电源参数的变化，调整升压系统的输出端的电源参数，以维持升压系统的输出端的电压恒定。

本实用新型实施例提供了一种升压系统的控制方法。该控制方法适用的升压系统包括升压电路、多个隔离续流二极管、多个隔离开关和电压恒定装置，其中，升压电路包括多个组串控制模块，每个组串控制模块分别对应一个隔离续流二极管以及两个隔离开关，多个隔离续流二极管的正极和负极依次连接，连接后两端的正极与升压系统的输出端的负极相连，连接后两端的负极与升压系统的输出端的正极相连；隔离续流二极管的正极通过隔离开关与对应的组串控制模块的输出端的负极连接，隔离续流二极管的负极通过隔离开关与对应的组串控制模块的输出端的正极连接；每个组串控制模块的输出端的正级与隔离续流二极管的负极连接，组串控制模块的输出端的负极与隔离续流二极管的正极连接；每个组串控制模块的输入端分别与一个光伏电池板的输出端连接；电压恒定装置与所述升压系统的输出端连接。本实用新型实施例提供的控制方法包括：

电压恒定装置检测升压系统的输出端的电源参数，并调整升压系统的输出端的电源参数，以维持升压系统的输出端的电压恒定；

隔离开关断开，对应的组串控制模块与升压系统断电，对应的隔离续流二极管与其它的组串控制模块构成续流回路。

升压系统中各组串控制模块正常时，隔离开关闭合，由于组串控制模块两端的正向电压加载在隔离续流二极管的负极和正极之间，隔离续流二极管不导通。此时，升压系统的输出端的电源参数的调整策略与实施例四中的调整策略相同，此处不再具体描述。

隔离开关断开，对应的组串控制模块与升压系统断电，对应的隔离续流二极管导通并与其它的组串控制模块构成续流回路，升压系统正常运行，相应的组串控制模块与升压系统可以分离，可以对组串控制模块进行检查或维修。

本实用新型实施例提供的技术方案，电压恒定装置根据升压系统的输出端的电源参数的变化，调整升压系统的输出端的电源参数，以维持升压系统的输出端的电压恒定，隔离开关及其对应的隔离续流二极管能够保证组串控制模块退出时，升压系统正常运行。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种升压系统，其特征在于，包括升压电路，其中，所述升压电路包括多个组串控制模块，多个组串控制模块的输出端的正级和负极依次连接，连接后两端的正级和负极作为升压系统的输出端；每个组串控制模块的输入端分别与一个光伏电池板的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的升压系统，其特征在于，所述组串控制模块包括逆变单元、隔离变压单元和整流单元，其中，所述逆变单元的输入端与光伏电池板的输出端连接，所述逆变单元的输出端与所述隔离变压单元的输入端连接，所述隔离变压单元的输出端与所述整流单元的输入端连接；所述整流单元的输出端为所述组串控制模块的输出端的正极和负极。

3.根据权利要求1所述的升压系统，其特征在于，所述组串控制模块包括异常续流二极管，所述异常续流二极管设置于所述组串控制模块内部，所述异常续流二极管的正极与所述组串控制模块的输出端的负极连接，所述异常续流二极管的负极与所述组串控制模块的输出端的正极连接。

4.根据权利要求1所述的升压系统，其特征在于，还包括检测电路和控制器，所述控制器与所述组串控制模块连接；所述检测电路分别与所述组串控制模块和所述控制器连接。

5.一种升压系统，其特征在于，包括升压电路、多个隔离续流二极管和多个隔离开关，其中，所述升压电路包括多个组串控制模块，每个组串控制模块分别对应一个隔离续流二极管以及两个隔离开关，多个隔离续流二极管的正极和负极依次连接，连接后两端的正极与所述升压系统的输出端的负极相连，连接后两端的负极与所述升压系统的输出端的正极相连；所述隔离续流二极管的正极通过隔离开关与对应的组串控制模块的输出端的负极连接，所述隔离续流二极管的负极通过隔离开关与对应的组串控制模块的输出端的正极连接；每个组串控制模块的输入端分别与一个光伏电池板的输出端连接。

6.根据权利要求5所述的升压系统，其特征在于，所述组串控制模块包括逆变单元、隔离变压单元和整流单元，其中，所述逆变单元的输入端与光伏电池板的输出端连接，所述逆变单元的输出端与所述隔离变压单元的输入端连接，所述隔离变压单元的输出端与所述整流单元的输入端连接；所述整流单元的输出端为所述组串控制模块的输出端的正极和负极。

7.根据权利要求5所述的升压系统，其特征在于，所述组串控制模块包括异常续流二极管，所述异常续流二极管设置于所述组串控制模块内部，所述异常续流二极管的正极与所述组串控制模块的输出端的负极连接，所述异常续流二极管的负极与所述组串控制模块的输出端的正极连接。

8.根据权利要求5所述的升压系统，其特征在于，还包括检测电路和控制器，所述控制器与所述组串控制模块连接；所述检测电路分别与所述组串控制模块和所述控制器连接。