JP2022509095A - 光電変換器ストリング、制御方法、及びシステム - Google Patents

光電変換器ストリング、制御方法、及びシステム Download PDF

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Abstract

Figure 2022509095000001
本願は、バイパスダイオードと並列に接続された光電変換器の昇／降圧回路内のスイッチングトランジスタのうちの１つを導通されるよう制御し、更に前記光電変換器の前記昇／降圧回路内の他のスイッチングトランジスタをカットオフされるよう制御する、光電変換器ストリング、制御方法、及びシステムを提供する。従って、前記光電変換器の出力電圧は、前記バイパスダイオードに並列に接続された前記スイッチングトランジスタの中の非導通スイッチングトランジスタの両端に適用され、前記光電変換器の前記出力電圧が前記非導通スイッチングトランジスタの降伏電圧に達した後に、前記非導通スイッチングトランジスタでアバランシェ降伏が生じ、前記降伏している前記スイッチングトランジスタは、余分なエネルギを熱の形式で消散し、前記光電変換器の正出力端及び負出力端に接続された前記バイパスダイオードの両端の電圧は、前記スイッチングトランジスタの前記降伏電圧以下にクランプされる。この方法では、バイパスダイオードの耐える電圧は、非導通スイッチングトランジスタの降伏電圧以下であり、それにより、バイパスダイオードが過度に高い出力電圧に耐えることを防ぎ、バイパスダイオードが過度に高い出力電圧により損傷することを防ぐ。

Description

本発明は、太陽光発電技術の分野に関し、特に、光電変換器ストリング、制御方法、及びシステムに関する。
太陽光発電は、光エネルギを電気エネルギに変換するために半導体界面の光起電力効果を使用する技術である。従来の分散型太陽光電力システムは、主に、光電モジュール、制御部、及びインバータを含む。光電モジュールは、直列に接続されて、光電ストリングを形成し、光電ストリングはインバータの入力端に接続される。しかしながら、光電モジュールは、異なる設置角度、異なる影、温点、及び一貫しない減衰により影響を受けるので、同じ光電ストリングの中の複数の光電モジュールの電圧－電流曲線は、一貫しない。言い換えると、光電モジュール間で不整合が生じる。光電モジュール間の不整合により、同じ光電ストリングの中の各光電モジュールは、光電モジュールの最大電力を出力できず、従って、光電システム全体のエネルギ生成は最大に達することができない。従って、最大電力出力を実施するために、光電変換器が光電システムに追加され、光電変換器は、各光電モジュールに対して最大電力トラッキングを実行できる。その結果、各光電モジュールは、光電モジュールの最大電力を出力する。
実際の適用では、複数の光電変換器が、直列に接続され、光電変換器ストリングを形成する。複数の光電変換器ストリングは、並列に接続され、次にインバータの入力端に接続されてよい。
以下は、説明のために、２個の光電変換器が直列に接続される例を使用する。図１は、従来技術による光電変換器ストリングの接続回路図である。
第１光電変換器１００及び第２光電変換器２００は、直列に接続され、インバータ側に電圧がある。第１光電変換器１００が誤操作のために熱挿入されると、Ｃ２及びＬ２により生成される直列共振は、第１光電変換器１００の点ＣとＤとの間の電圧を増大させる。電圧が第１光電変換器１００のバイパスダイオードＤ５の耐電圧を超えると、バイパスダイオードは短絡し、障害になり、損傷され得る。
従来技術における前述の技術的問題を解決するために、本発明は、光電変換器が挿入され又は除去されるとき光電変換器の出力端に接続されるバイパスダイオードを保護する光電変換器ストリング、制御方法、及びシステムを提供する。
第１の態様によると、本願は、光電変換器ストリングであって、複数の光電変換器を含み、前記複数の光電変換器の出力端は直列に接続され、前記光電変換器の各々の入力端は対応する光電モジュールに接続され、
各光電変換器は、昇／降圧回路と制御部とを含み、出力キャパシタは、前記昇／降圧回路の正出力端と負出力端との間に接続され、前記出力キャパシタの両端はバイパスダイオードと並列に接続され、
前記制御部は、前記昇／降圧回路がオフ状態にあるとき、前記バイパスダイオードと並列に接続された前記昇／降圧回路内のスイッチングトランジスタのうちの１つを導通されるよう制御し、前記昇／降圧回路内の他のスイッチングトランジスタをカットオフされるよう制御し、その結果、前記バイパスダイオードの耐える電圧が非導通のスイッチングトランジスタの降伏電圧以下になるようにするよう構成される、光電変換器ストリングを提供する。
従って、前記光電変換器の出力電圧は、前記バイパスダイオードに並列に接続された前記スイッチングトランジスタの中の非導通スイッチングトランジスタの両端に適用され、前記光電変換器の前記出力電圧が前記非導通スイッチングトランジスタの降伏電圧に達した後に、前記非導通スイッチングトランジスタでアバランシェ降伏が生じ、前記降伏している前記スイッチングトランジスタは、余分なエネルギを熱の形式で消散し、前記光電変換器の正出力端及び負出力端に接続された前記バイパスダイオードの両端の電圧は、前記スイッチングトランジスタの前記降伏電圧以下にクランプされる。この方法では、バイパスダイオードの耐える電圧は、非導通スイッチングトランジスタの降伏電圧以下であり、それにより、バイパスダイオードが過度に高い出力電圧に耐えることを防ぎ、バイパスダイオードが過度に高い出力電圧により損傷することを防ぐ。
第１の態様の第１の可能な実装では、前記昇／降圧回路は、少なくとも、第１スイッチングトランジスタ、第２スイッチングトランジスタ、第３スイッチングトランジスタ、及びインダクタを含み、
前記第１スイッチングトランジスタの第１端は、前記昇／降圧回路の正入力端に接続され、前記第１スイッチングトランジスタの第２端は、前記第１スイッチングトランジスタの前記第２端に直列に順次接続される前記インダクタと前記第２スイッチングトランジスタとを用いて、前記昇／降圧回路の前記正出力端に接続され、
前記第３スイッチングトランジスタの第１端は、前記インダクタ及び前記第２スイッチングトランジスタの共通端に接続され、前記第３スイッチングトランジスタの第２端は、前記昇／降圧回路の前記負出力端に接続され、
前記昇／降圧回路の負入力端は、前記昇／降圧回路の前記負出力端に接続される。
前記昇／降圧回路は、昇降圧回路の形式であってよく、又は昇降圧回路の変形であってよい。前記昇／降圧回路が昇圧機能、降圧機能、又は昇／降圧機能を実施できるならば、前記昇／降圧回路の特定のタイプは、本願の本実施形態で限定されない。前記昇／降圧回路は、電力変換回路であり、ある直流から別のものへの電圧変換を実施できる。
第１の態様及び可能な実装のいずれかに関して、第２の可能な実装では、前記制御部が、前記昇／降圧回路内の昇圧回路内の１つのスイッチングトランジスタを導通されるよう制御し、前記昇／降圧回路内の他のスイッチングトランジスタをカットオフされるよう制御することは、具体的に、
前記制御部が、前記第２スイッチングトランジスタを導通されるよう制御し、前記第１スイッチングトランジスタ及び前記第３スイッチングトランジスタの両方をカットオフされるよう制御することであること、又は、
前記制御部が、前記第３スイッチングトランジスタを導通されるよう制御し、前記第１スイッチングトランジスタ及び前記第２スイッチングトランジスタの両方をカットオフされるよう制御することである。
第２の態様によると、光電変換器ストリングであって、複数の光電変換器を含み、前記複数の光電変換器の出力端は直列に接続され、前記光電変換器の各々の入力端は対応する光電モジュールに接続され、
各光電変換器は、昇／降圧回路と制御部とを含み、出力キャパシタは、前記昇／降圧回路の正出力端と負出力端との間に接続され、前記出力キャパシタの両端はバイパスダイオードと並列に接続され、
前記制御部は、前記昇／降圧回路がオフ状態にあり、前記昇／降圧回路の出力電圧がプリセット電圧以上であると決定されたとき、前記昇／降圧回路の出力端のエネルギを対応する接続された光電モジュールへと逆方向にリークされるよう制御して、前記バイパスダイオードの耐える電圧を低減するよう構成される、光電変換器ストリングが提供される。
本ソリューションでは、前記光電変換器の出力端のエネルギは、前記入力端に接続された前記光電モジュールへリークされてよく、前記光電変換器の出力電圧は、前記光電モジュールを用いてクランプされ、その結果、前記バイパスダイオードの耐える電圧が低減される。
第２の態様の第１の可能な実装では、前記昇／降圧回路は、少なくとも、第１スイッチングトランジスタ、第２スイッチングトランジスタ、第３スイッチングトランジスタ、及びインダクタを含み、
前記第１スイッチングトランジスタの第１端は、前記昇／降圧回路の正入力端に接続され、前記第１スイッチングトランジスタの第２端は、前記第１スイッチングトランジスタの前記第２端に直列に順次接続される前記インダクタと前記第２スイッチングトランジスタとを用いて、前記昇／降圧回路の前記正出力端に接続され、
前記第３スイッチングトランジスタの第１端は、前記インダクタ及び前記第２スイッチングトランジスタの共通端に接続され、前記第３スイッチングトランジスタの第２端は、前記昇／降圧回路の前記負入力端に接続され、
前記昇／降圧回路の前記負入力端は、前記昇／降圧回路の前記負出力端に接続される。
前記昇／降圧回路は、昇降圧回路の形式であってよく、又は昇降圧回路の変形であってよい。前記昇／降圧回路が昇圧機能、降圧機能、又は昇／降圧機能を実施できるならば、前記昇／降圧回路の特定のタイプは、本願の本実施形態で限定されない。前記昇／降圧回路は、電力変換回路であり、ある直流から別のものへの電圧変換を実施できる。
第２の態様及び可能な実装のいずれかを参照して、第２の可能な実装では、前記制御部が、前記昇／降圧回路の出力端のエネルギを前記対応する接続された光電モジュールへ逆方向にリークされるよう制御することは、具体的に、
前記制御部が、前記第１スイッチングトランジスタ及び前記第２スイッチングトランジスタの両方を導通されるよう、及び第５スイッチングトランジスタ及び前記第３スイッチングトランジスタの両方をカットオフされるよう制御することである。
前記出力端の前記エネルギは、前記入力端に接続された前記光電モジュールに逆方向にリークされ、その結果、前記出力端と前記入力端との間にチャネルが形成される。上述のように、チャネルは、スイッチングトランジスタのオン／オフを制御することにより、前記出力端と前記入力端との間に形成される。
第２の態様及び可能な実装のいずれか１つを参照して、第２の可能な実装では、前記制御部が、前記昇／降圧回路の出力端のエネルギを前記対応する光電モジュールへ逆方向にリークされるよう制御することは、具体的に、
前記制御部が、前記第１スイッチングトランジスタを導通されるよう制御し、第１ＰＷＭ波を用いて前記第２スイッチングトランジスタを制御し、及び第２ＰＷＭ波を用いて前記第３スイッチングトランジスタを制御し、前記第１ＰＷＭ波及び前記第２ＰＭＷ波は相互補完的である、ことである。
前記出力端及び前記入力端は、具体的に、チャネルを形成するよう制御される。スイッチングトランジスタは、通常、前記スイッチングトランジスタの駆動端に駆動パルスを提供することにより制御され、言い換えると、ＰＷＭ波を用いて制御される。
第２の態様及び可能な実装のいずれか１つを参照して、第２の可能な実装では、前記制御部が、前記昇／降圧回路の出力端のエネルギを前記対応する接続された光電モジュールへ逆方向にリークされるよう制御することは、具体的に、
前記制御部が、前記第１スイッチングトランジスタを導通されるよう制御し、前記第５スイッチングトランジスタ及び前記第３スイッチングトランジスタの両方をカットオフされるよう制御し、及び第３ＰＷＭ波を用いて前記第２スイッチングトランジスタを制御することである。
第３の態様によると、光電変換器ストリングを制御する方法であって、前記方法は、光電変換器ストリングを制御するために使用され、前記光電変換器ストリングは複数の光電変換器を含み、前記複数の光電変換器の出力端は直列に接続され、前記光電変換器の各々の入力端は対応する光電モジュールに接続され、
各光電変換器は、昇／降圧回路と制御部とを含み、出力キャパシタは、前記昇／降圧回路の正出力端と負出力端との間に接続され、前記出力キャパシタの両端はバイパスダイオードと並列に接続され、前記方法は、
前記昇／降圧回路がオフ状態にあるとき、前記バイパスダイオードと並列に接続された前記昇／降圧回路内のスイッチングトランジスタのうちの１つを導通されるよう制御するステップと、
前記昇／降圧回路内の他のスイッチングトランジスタをカットオフされるよう制御するステップであって、その結果、前記バイパスダイオードの耐える電圧が非導通のスイッチングトランジスタの降伏電圧以下になるようにする、ステップと、
を含む方法が提供される。
従って、前記光電変換器の出力電圧は、前記バイパスダイオードに並列に接続された前記スイッチングトランジスタの中の非導通スイッチングトランジスタの両端に適用され、前記光電変換器の前記出力電圧が前記非導通スイッチングトランジスタの降伏電圧に達した後に、前記非導通スイッチングトランジスタでアバランシェ降伏が生じ、前記降伏している前記スイッチングトランジスタは、余分なエネルギを熱の形式で消散し、前記光電変換器の正出力端及び負出力端に接続された前記バイパスダイオードの両端の電圧は、前記スイッチングトランジスタの前記降伏電圧以下にクランプされる。この方法では、バイパスダイオードの耐える電圧は、非導通スイッチングトランジスタの降伏電圧以下であり、それにより、バイパスダイオードが過度に高い出力電圧に耐えることを防ぎ、バイパスダイオードが過度に高い出力電圧により損傷することを防ぐ。
第３の態様によると、光電変換器ストリングを制御する方法であって、前記方法は、光電変換器ストリングを制御するために使用され、前記光電変換器ストリングは複数の光電変換器を含み、前記複数の光電変換器の出力端は直列に接続され、前記光電変換器の各々の入力端は対応する光電モジュールに接続され、
各光電変換器は、昇／降圧回路と制御部とを含み、出力キャパシタは、前記昇／降圧回路の正出力端と負出力端との間に接続され、前記出力キャパシタの両端はバイパスダイオードと並列に接続され、前記方法は、
前記昇／降圧回路がオフ状態にあり、前記昇／降圧回路の出力電圧がプリセット電圧以上であると決定されたとき、前記昇／降圧回路の出力端のエネルギを対応する接続された光電モジュールへと逆方向にリークされるよう制御して、前記バイパスダイオードの耐える電圧を低減するステップ、を含む方法が提供される。
本方法では、前記光電変換器の出力端のエネルギは、前記入力端に接続された前記光電モジュールへリークされてよく、前記光電変換器の出力電圧は、前記光電モジュールを用いてクランプされ、その結果、前記バイパスダイオードの耐える電圧が低減される。
第５の態様によると、光電システムであって、第１の態様による光電変換器ストリング又は第２の態様による光電変換器ストリングを含み、インバータを更に含み、複数の光電変換器ストリングの出力端が並列に接続され及び前記インバータの入力端に接続される、光電システムが提供される。
前記光電システムは、前述の光電変換器を含むので、前記光電変換器の中のバイパスダイオードが保護されるとき、光電システム全体がシャットダウンされず、その結果、前記光電システムは一層高い動作効率を有する。
従来技術と比べて、本発明は少なくとも以下の利点を有する。
光電変換器ストリングが誤操作により接続されるとき、出力端に接続されたバイパスダイオードが損傷されるのを防ぐために、前記バイパスダイオードに並列に接続された光電変換器の昇／降圧回路内のスイッチングトランジスタのうちの１つは、導通されるよう制御されてよく、前記光電変換器の前記昇／降圧回路内の他のスイッチングトランジスタはカットオフされるよう更に制御されてよい。従って、前記光電変換器の出力電圧は、前記バイパスダイオードに並列に接続された前記スイッチングトランジスタの中の非導通スイッチングトランジスタの両端に適用され、前記光電変換器の前記出力電圧が前記非導通スイッチングトランジスタの降伏電圧に達した後に、前記非導通スイッチングトランジスタでアバランシェ降伏が生じ、前記降伏している前記スイッチングトランジスタは、余分なエネルギを熱の形式で消散し、前記光電変換器の正出力端及び負出力端に接続された前記バイパスダイオードの両端の電圧は、前記スイッチングトランジスタの前記降伏電圧以下にクランプされる。この方法では、バイパスダイオードの耐える電圧は、非導通スイッチングトランジスタの降伏電圧以下であり、それにより、バイパスダイオードが過度に高い出力電圧に耐えることを防ぎ、バイパスダイオードが過度に高い出力電圧により損傷することを防ぐ。
更に、本願は、光電変換器ストリングを提供する。昇／降圧回路の出力電圧がプリセット電圧以上であると決定されると、前記昇／降圧回路の出力端のエネルギは、対応する光電モジュールへ逆方向にリークされるよう制御される。言い換えると、光電変換器の出力端のエネルギは、入力端に接続された前記光電モジュールへとリークされるよう制御され、前記光電変換器の出力電圧は、前記光電モジュールを用いてクランプされ、その結果、バイパスダイオードの耐える電圧が低減される。
本願の実施形態における又は従来技術における技術的ソリューションを更に明確に説明するために、以下は、実施形態又は従来技術を説明するために必要な添付の図面を簡単に説明する。明らかに、以下の説明において添付の図面は、本願の幾つかの実施形態を示し、当業者は、創造的労力を伴わずにこれらの添付の図面から他の図面を更に導出し得る。
従来技術による変換器の接続回路図である;
本願の実施形態１による光電変換器ストリングの回路図である。
図２に対応する光電変換器ストリング内の第１光電変換器の概略構造図である。
本願の実施形態２による昇降圧回路の回路図である。
本願の実施形態２による別の昇降圧回路の回路図である。
本願の実施形態２による光電変換器の回路図である。
本願の実施形態２による光電変換器の等価回路図である。
本願の実施形態２による別の光電変換器の等価回路図である。
本願の実施形態３による光電変換器ストリング内の第１光電変換器の概略構造図である。
本願の実施形態４による別の光電変換器の等価回路図である。
本願の実施形態４による別の光電変換器の等価回路図である。
本願による第１ＰＭＷ波及び第２ＰＷＭ波の波形図である。
第１ＰＭＷ波及び第２ＰＷＭが相互補完的である波形図である。
第１ＰＭＷ波及び第２ＰＷＭが相互補完的であり同じデューティサイクルを有する波形図である。
本願の実施形態２による更に別の光電変換器の等価回路図である。
本願の一実施形態による光電変換器ストリングを制御する方法のフローチャートである。
本願の一実施形態による光電システムの概略図である。
分散型太陽発電システムでは、複数の光電変換器が直列に接続されて光電変換器ストリングを形成し、複数の変換器ストリングは、並列に接続されて、次に単一段インバータの大容量キャパシタに接続されてよい。インバータの大容量キャパシタはエネルギを蓄積し、電圧源と等価なので、光電変換器が接続のために熱挿入されると、光電変換器の出力端にあるキャパシタ及びインダクタは、直列共振を生じ、電圧源は、直列共振の段階的電圧源として使用される。この場合、バイパスダイオードに適用される電圧は、非常に高く、バイパスダイオードの耐電圧を超える。従って、バイパスダイオードが損傷される。複数の光電変換器の出力端が直列に接続されるので、１つの光電変換器のバイパスダイオードが損傷されると、該光電変換器に接続された他の光電変換器の中のバイパスダイオードも損傷される。
本願では、前述の技術的問題を解決するために、具体的に言うと、光電変換器に熱挿入することにより引き起こされるバイパスダイオードへの損傷を回避するために、昇圧回路内のスイッチングトランジスタは導通されるよう制御されてよく、別のスイッチングトランジスタはカットオフされるよう制御されてよく、光電変換器の出力電圧は、昇降圧回路内の非導通スイッチングトランジスタの両端に加えられる。出力電圧がスイッチングトランジスタの降伏電圧に達すると、スイッチングトランジスタで降伏が生じる。この場合、バイパスダイオードの耐電圧は、降伏電圧の範囲内に制限される。この方法では、バイパスダイオードは、過度に高い出力電圧に耐えることから守られる。従って、バイパスダイオードは、過度に高い出力電圧による損傷から保護される。
当業者に本発明の技術的ソリューションをより理解させるために、以下は、本発明の実施形態における添付の図面を参照して、本発明の実施形態における技術的ソリューションを明確且つ完全に説明する。明らかに、記載の実施形態は、本発明の実施形態のほんの一部であり、全部ではない。創造的労力を伴わずに本発明の実施形態に基づき当業者により得られる全ての他の実施形態は、本発明の保護範囲に含まれるべきである。
実施形態１
本願の実施形態１は、光電変換器ストリングを提供する。光電変換器ストリングは、複数の光電変換器を含む。複数の光電変換器の出力端は直列に接続され、光電変換器の各々の入力端は対応する光電モジュールに接続される。言い換えると、光電変換器は、光電モジュールと１対１対応にある。光電変換器ストリングに含まれる光電変換器の数は、本願において具体的に限定されない。実際の分散型太陽発電システムでは、１つのインバータが１つの光電変換器ストリングに対応してよく、又は１つのインバータが複数の光電変換器ストリングに対応してよい。１つのインバータが複数の光電変換器ストリングに対応するとき、複数の光電変換器ストリングの出力端は並列に接続され、インバータの出力端に接続される。
説明を容易にするために、以下は、光電変換器ストリングが少なくとも以下の２つの光電変換器：第１光電変換器及び第２光電変換器、を含む例を使用する。「第１」及び「第２」は、単に、説明のために２個の光電変換器の間で区別するために使用され、本願に対する限定を構成しない。
図２は、本願の実施形態１による光電変換器ストリングの概略構造図である。
光電変換器ストリング３００は、第１光電変換器３０１ａ、及び第２光電変換器３０１ｂを含む。第１光電変換器３０１ａの入力端は、第１光電モジュール３０２ａに接続される。第２光電変換器３０１ｂの入力端は、第２光電モジュール３０２ｂに接続される。第１光電変換器３０１ａの出力端及び第２光電変換器３０１ｂの出力端は、直列に接続される。図示のように、第１光電変換器３０１ａの負出力端Ｖａ＿ｏｕｔ－は、第２光電変換器３０１ｂの正出力端Ｖｂ＿ｏｕｔ＋に接続される。第１光電変換器３０１ａの正出力端Ｖａ＿ｏｕｔ＋は、光電変換器ストリングの正出力端として使用される。第２光電変換器３０１ｂの負出力端Ｖｂ＿ｏｕｔ－は、光電変換器ストリングの負出力端として使用される。
第１光電変換器３０１ａ及び第２光電変換器３０１ｂの構造は同じなので、以下は、第１光電変換器３０１ａを説明のための例として使用する。
図３は、図２に対応する光電変換器ストリング内の第１光電変換器の概略構造図である。
第１光電変換器３０１ａは、昇／降圧回路３０１ａ１、及び制御部３０２ａ２を含む。
昇／降圧回路がオフ状態のとき、制御部３０２ａ２は、昇／降圧回路３０１ａ１内の、バイパスダイオードに並列に接続されたスイッチングトランジスタのうちの、１個のスイッチングトランジスタを導通されるよう制御し、また、昇／降圧回路３０１ａ１内の他のスイッチングトランジスタをカットオフされるよう制御する。その結果、バイパスダイオードが耐える電圧は、非導通スイッチングトランジスタの降伏電圧以下になる。留意すべきことに、制御部は、太陽発電システムが電圧を出力し始める前に、前述の制御処理を完了する必要がある。
昇／降圧回路がオフ状態であることは、光電変換器に含まれる制御部が、ホストコンピュータにより送信された開始命令を受信していないことを意味し、ホストコンピュータはインバータの制御部である。
バイパスダイオードに並列に接続された昇／降圧回路３０１ａ１の出力側には、少なくとも２個のスイッチングトランジスタが存在してよい。バイパスダイオードのクランプ機能は、スイッチングトランジスタのうちの１個が導通されるよう制御され、他のスイッチングトランジスタがカットオフされるよう制御される場合に、実施できる。例えば、バイパスダイオードに並列に接続される２個のスイッチングトランジスタが存在する場合、１個のスイッチングトランジスタは導通されるよう制御され、他のスイッチングトランジスタはカットオフされるよう制御され、カットオフされることは非導通であることを意味する。その結果、バイパスダイオードが耐える電圧は、非導通スイッチングトランジスタの降伏電圧以下になる。
昇／降圧回路は、昇降圧回路を用いて実装されてよい。留意すべきことに、昇降圧回路は、昇圧モードで動作してよく、又は降圧モードで動作してよく、又は最初に降圧及び次に昇圧モードで動作してよい。特定の動作モードは、本願の本実施形態において具体的に限定されない。
留意すべきことに、昇／降圧回路３０１ａ１内の昇圧回路の中の全部のスイッチングトランジスタは、ＭＯＳ電界効果トランジスタ（metal-oxide semiconductor, metal-oxide semiconductor field-effect transistor）である。
光電変換器ストリングが誤操作により接続されるとき、出力端に接続されたバイパスダイオードが損傷されるのを防ぐために、前記バイパスダイオードに並列に接続された光電変換器の昇／降圧回路内のスイッチングトランジスタのうちの１つは、導通されるよう制御されてよく、前記光電変換器の前記昇／降圧回路内の他のスイッチングトランジスタはカットオフされるよう更に制御されてよい。言い換えると、降圧回路内のスイッチングトランジスタはカットオフされるよう制御され、昇／降圧回路の出力側にありバイパスダイオードに並列に接続された１個のスイッチングトランジスタは導通されるよう制御され、バイパスダイオードに並列に接続された別のスイッチングトランジスタはカットオフされるよう制御される。従って、光電変換器の出力電圧は、出力側にある非導通スイッチングトランジスタの両端に適用され、光電変換器の出力電圧が非導通スイッチングトランジスタの降伏電圧に達した後に、非導通スイッチングトランジスタでアバランシェ降伏が生じ、降伏しているスイッチングトランジスタは、余分なエネルギを熱の形式で消散し、光電変換器の正出力端及び負出力端に接続されたバイパスダイオードの両端の電圧は、スイッチングトランジスタの降伏電圧以下にクランプされる。この方法では、バイパスダイオードの耐える電圧は、非導通スイッチングトランジスタの降伏電圧以下であり、それにより、バイパスダイオードが過度に高い出力電圧に耐えることを防ぎ、バイパスダイオードが過度に高い出力電圧により損傷することを防ぐ。
実施形態２
本願の実施形態２で提供される光電変換器では、昇／降圧回路が昇降圧回路である例が説明のために使用される。昇降圧回路は、少なくとも、第１スイッチングトランジスタ、第２スイッチングトランジスタ、第３スイッチングトランジスタ、及びインダクタを含む。以下は、添付の図面を参照して詳細な説明を提供する。
図４Ａは、本願の実施形態２による昇降圧回路の回路図である。
昇降圧回路４０１は、少なくとも、第１スイッチングトランジスタＱ１、第２スイッチングトランジスタＱ３、第３スイッチングトランジスタＱ４、及び第１インダクタＬ１を含む。第２スイッチングトランジスタＱ３及び第３スイッチングトランジスタＱ４は、それぞれ、ＭＯＳ電界効果トランジスタであってよく、第１スイッチングトランジスタＱ１はＭＯＳ電界効果トランジスタであってよく、又は別の種類のスイッチングトランジスタであってよい。これは、本願において具体的に限定されない。
第１スイッチングトランジスタＱ１の第１端は、昇降圧回路４０１の正入力端Ｖ＿ｉｎ＋に接続され、第１スイッチングトランジスタＱ１の第２端は、第１スイッチングトランジスタＱ１の第２端に直列に順に接続された第１インダクタＬ１及び第２スイッチングトランジスタＱ３を用いて昇降圧回路４０１の正出力端Ｖ＿ｏｕｔ＋に接続される。
第３スイッチングトランジスタＱ４の第１端は、第１インダクタＬ１及び第２スイッチングトランジスタＱ３の共通端に接続され、第３スイッチングトランジスタＱ４の第２端は昇降圧回路の負出力端Ｖ＿ｏｕｔ－に接続される。
昇降圧回路４０１の負入力端Ｖ＿ｉｎ－は、昇降圧回路４０１の負出力端Ｖ＿ｏｕｔ－に接続される。
更に、昇降圧回路４０１は、第５スイッチングトランジスタを更に含んでよい。図４Ｂに示すように、第５スイッチングトランジスタＱ２の第１端は、第１スイッチングトランジスタＱ１及び第１インダクタＬ１の共通端に接続され、第５スイッチングトランジスタＱ２の第２端は昇降圧回路４０１の負入力端Ｖ＿ｉｎ－に接続される。
昇降圧回路４０１内の昇圧回路に含まれるスイッチングトランジスタは、第２スイッチングトランジスタＱ３及び第３スイッチングトランジスタＱ４である。昇降圧回路４０１内の降圧回路に含まれるスイッチングトランジスタは、第１スイッチングトランジスタQ１及び第５スイッチングトランジスタQ２である。
以下は、光電変換器ストリング内の光電変換器が昇降圧回路であるときの動作原理を説明する。
以下は、単一の光電変換器内の制御部により昇降圧回路の動作を制御する原理を説明する。他の高電圧変換器は同様の動作原理を有する。光電変換器を参照する。
図５は、本願の実施形態２による光電変換器の回路図である。
光電変換器は、昇／降圧回路４０１、及び制御部を含む。制御部は、図示されない。
昇降圧回路４０１の入力端は光電モジュール４０２に接続される。光電モジュール４０２は直流を出力するので、光電モジュール４０２は、直流電源として使用されてよい。
バイパスダイオードを保護するために、昇圧回路内の１個のスイッチングトランジスタが導通されるよう制御されてよく、他のスイッチングトランジスタはカットオフされるよう制御されてよい。以下は、昇圧回路内の第２スイッチングトランジスタＱ３又は第３スイッチングトランジスタＱ４を導通することにより障害の原理を説明する。第２スイッチングトランジスタＱ３が導通され、第１スイッチングトランジスタ、第５スイッチングトランジスタ、及び第３スイッチングトランジスタがカットオフされる場合が先ず説明される。
第２スイッチングトランジスタＱ３を導通されるよう制御することは、制御部が第２スイッチングトランジスタＱ３の制御端に駆動信号を送信することを意味することが理解され得る。駆動信号は、通常、ＰＷＭ波である。第３スイッチングトランジスタＱ４をカットオフされるよう制御することは、制御部が第３スイッチングトランジスタＱ４の制御端に駆動信号を送信しないことを意味する。第３スイッチングトランジスタＱ４が非導通のとき、第３スイッチングトランジスタＱ４の両端に加えられる電圧がプリセット閾値より大きい場合、電流は、第３スイッチングトランジスタＱ４も通過してよい。
図６は、本願の実施形態２による光電変換器の等価回路図である。
図５で提供される光電変換器に基づき、光電変換器が熱挿入されるとき、バイパスダイオードＤ５が降伏するのを防ぐために、光電変換器の入力電圧が加えられた後に、電圧が、光電変換器の入力端に接続された光電モジュールから出力される。光電変換器の制御部がインバータにより送信される開始命令を受信する前に、言い換えると、光電変換器が起動され動作する前に、制御部は、昇降圧回路内の昇圧回路の中の第２スイッチングトランジスタＱ３を導通されるよう、及び第１スイッチングトランジスタＱ１、第５スイッチングトランジスタＱ２、及び第３スイッチングトランジスタＱ４をカットオフされるよう、制御する必要がある。この場合、図５で提供される回路は、図６に示されるものと等価であってよい。
光電変換器が、誤操作により回路に熱挿入されると、光電変換器の出力端に接続されたインバータ側に電圧が存在するので、光電変換器の出力端におけるキャパシタＣ２及びインダクタＬ２は、直列共振を生成し、２つの点Ｃ及びＤの間の電圧を増大させる。２つの点Ｃ及びＤの間の電圧が第３スイッチングトランジスタＱ４の降伏電圧に達すると、第３スイッチングトランジスタＱ４でアバランシェ降伏が生じる。その結果、２つの点Ｃ及びＤの間の電圧は、第３スイッチングトランジスタＱ４の降伏電圧以下になるよう制限される。Ｃ及びＤの間の電圧が第３スイッチングトランジスタＱ４の降伏電圧を超えると、第３スイッチングトランジスタＱ４が安全動作領域のままならば、降伏している第３スイッチングトランジスタＱ４は、直列共振回路の中で熱の形式でエネルギを消散できる。その結果、Ｃ及びＤの間の電圧は、第３スイッチングトランジスタＱ４の降伏電圧にまで低減され、バイパスダイオードＤ５の耐える電圧は、第３スイッチングトランジスタＱ４の降伏電圧以下になるよう制限され、それにより、バイパスダイオードＤ５が過度に高い出力電圧に耐えるので、バイパスダイオードＤ５を損傷から保護する。
以下は、制御部が、昇圧回路内の第３スイッチングトランジスタＱ４を導通されるよう、及び第２スイッチングトランジスタＱ３をカットオフされるよう、制御する場合を説明する。
図７は、本願の実施形態２による別の光電変換器の等価回路図である。
制御部は、昇降圧回路内の昇圧回路の中の第３スイッチングトランジスタＱ４を導通されるよう、及び第１スイッチングトランジスタＱ１、第５スイッチングトランジスタＱ２、及び第２スイッチングトランジスタＱ３をカットオフされるよう、制御する。この場合、図５で提供される回路は、図７に示されるものと等価であってよい。
光電変換器が誤操作により回路内に熱挿入されるとき、第１スイッチングトランジスタＱ１及び第５スイッチングトランジスタＱ２の両方はカットオフされるので、光電モジュール４０２により提供される電圧は、バイパスダイオードＤ５の両側に負荷をかけることができない。光電変換器の出力端に接続されたインバータ側に電圧が存在するので、光電変換器の出力端におけるキャパシタＣ２及びインダクタＬ２は、直列共振を生成し、２つの点Ｃ及びＤの間の電圧を増大させる。２つの点Ｃ及びＤの間の電圧が第２スイッチングトランジスタQ３の降伏電圧に達すると、第２スイッチングトランジスタQ３でアバランシェ降伏が生じる。その結果、２つの点Ｃ及びＤの間の電圧は、第２スイッチングトランジスタQ３の降伏電圧以下になるよう制限される。Ｃ及びＤの間の電圧が第２スイッチングトランジスタQ３の降伏電圧を超えると、第２スイッチングトランジスタQ３が安全動作領域のままならば、降伏している第２スイッチングトランジスタQ３は、直列共振回路の中で熱の形式でエネルギを消散できる。その結果、Ｃ及びＤの間の電圧は、第２スイッチングトランジスタQ３の降伏電圧にまで低減され、バイパスダイオードＤ５の耐える電圧は、第２スイッチングトランジスタQ３の降伏電圧以下になるよう制限され、それにより、バイパスダイオードＤ５が過度に高い出力電圧に耐えるので、バイパスダイオードＤ５を損傷から保護する。
実施形態３
本願の実施形態３は、別の光電変換器ストリングを更に提供する。光電変換器ストリングは、複数の光電変換器を含む。複数の光電変換器の出力端は直列に接続され、光電変換器の各々の入力端は対応する光電モジュールに接続される。言い換えると、光電変換器は、光電モジュールと１対１対応にある。光電変換器ストリングに含まれる光電変換器の数は、本願において具体的に限定されない。実際の分散型太陽発電システムでは、１つのインバータが１つの光電変換器ストリングに対応してよく、又は１つのインバータが複数の光電変換器ストリングに対応してよい。１つのインバータが複数の光電変換器ストリングに対応するとき、複数の光電変換器ストリングの出力端は並列に接続され、インバータの出力端に接続される。
説明を容易にするために、以下は、光電変換器ストリングが少なくとも以下の２つの光電変換器：第１光電変換器及び第２光電変換器、を含む例を使用する。「第１」及び「第２」は、単に、説明のために２個の光電変換器の間で区別するために使用され、本願に対する限定を構成しない。
本実施形態における光電変換器ストリングの特定の構造については、依然として図２を参照する。詳細はここで再び記載されない。
第１光電変換器６０１ａ及び第２光電変換器６０１ｂの構造は同じなので、以下は、第１光電変換器６０１ａを説明のための例として使用する。
図８は、本願の実施形態３による光電変換器ストリング内の第１光電変換器の概略構造図である。
第１光電変換器６０１ａは、昇降圧回路６０１a１、及び制御部６０２a２を含む。
制御部６０２ａ２は、昇／降圧回路がオフ状態であり、昇降圧回路６０１ａ１の出力電圧がプリセット電圧以上であると決定されると、昇降圧回路６０１ａ１を、出力端のエネルギを対応する第１光電モジュール６０２ａへと逆方向にリークし、第１光電モジュール６０２ａを用いて熱の形式で出力端の過剰エネルギを消散するよう制御する。
バイパスダイオードが降伏するのを防ぐために、バイパスダイオードが過度に高い電圧に耐えるので、プリセット電圧は、バイパスダイオードの降伏電圧より小さいべきである。
特定のリークパスについて、光電変換器内のスイッチングトランジスタは、導通されるよう又はカットオフされるよう制御されてよい。その結果、出力端と入力端との間にチャネルが形成される。例えば、制御を通じて、昇降圧回路は、逆降圧モードで動作してよい。言い換えると、光電変換器の出力端は、降圧モードでエネルギを入力端へと転送する。
本願の実施形態３における光電変換器ストリングでは、昇降圧回路の出力電圧がプリセット電圧以上であると決定されると、昇降圧回路の出力端のエネルギは、対応する光電モジュールへ逆方向にリークされるよう制御される。言い換えると、光電変換器の出力端のエネルギは、入力端に接続された光電モジュールへとリークされるよう制御され、光電変換器の出力電圧は、光電モジュールを用いてクランプされ、その結果、バイパスダイオードの耐える電圧が低減される。
実施形態４
以下は、光電変換器が昇降圧回路である例を用いて、出力端のエネルギを入力端へとリークする特定の実装を説明する。
昇降圧回路の特定の回路図については、図４に対応する説明を参照する。詳細はここで再び記載されない。
制御部は、昇／降圧回路がオフ状態であり、昇降圧回路の出力電圧がプリセット電圧以上であると決定されると、回路内の各スイッチングトランジスタのオン／オフ状態を制御する。その結果、昇降圧回路が、出力端のエネルギを、入力端に接続された光電モジュールへと逆方向にリークする。以下は、先ず、制御部が第１スイッチングトランジスタＱ１及び第２スイッチングトランジスタＱ２を導通されるよう制御し、及び第５スイッチングトランジスタＱ２及び第３スイッチングトランジスタＱ４をカットオフされるよう制御し、その結果、出力端と入力端との間にチャネルが形成され、次にエネルギが逆方向にリークされる原理を説明する。
制御部は、スイッチングトランジスタの制御端へ駆動信号を送信して、スイッチングトランジスタを導通されるよう又はカットオフされるよう制御することが理解され得る。例えば、駆動信号がＰＷＭ波であるとき、制御部がスイッチングトランジスタを導通されるよう制御する場合、制御部は、１００％のデューティサイクルを有するＰＷＭ波を、スイッチングトランジスタの制御端へ送信し、或いは、制御部がスイッチングトランジスタをカットオフされるよう制御する場合、制御部は、ＰＷＭ波をスイッチングトランジスタの制御端へ送信しない。
図９は、本願の実施形態４による別の光電変換器の等価回路図である。
光電変換器が熱挿入されるとき、バイパスダイオードＤ５が降伏するのを防ぐために、制御部が、昇降圧回路８０１の出力電圧はプリセット電圧以上であると決定すると、制御部は、昇降圧回路８０１内の第１スイッチングトランジスタＱ１及び第２スイッチングトランジスタＱ３を導通されるよう制御し、第５スイッチングトランジスタＱ２及び第２スイッチングトランジスタＱ４をカットオフされるよう制御する必要がある。
留意すべきことに、昇降圧回路８０１の出力電圧は、電圧検出回路を用いて実施されてよい。電圧検出回路は、検出した出力電圧を制御部へ送信し、制御部は、出力電圧がプリセット電圧以上であるかどうかを決定する。電圧検出回路は比較的成熟しているので、詳細はここで説明されない。
光電変換器が誤操作により回路へと熱挿入されるとき、光電変換器の出力端に接続されたインバータ側に電圧が存在するので、光電変換器の出力端におけるキャパシタＣ２及びインダクタＬ２は、直列共振を生成し、２つの点Ｃ及びＤの間の電圧を増大させる。制御部が、２つの点Ｃ及びＤの間の電圧がプリセット電圧より大きいと決定すると、制御部は、第１スイッチングトランジスタＱ１及び第２スイッチングトランジスタＱ２を導通されるよう制御する。その結果、出力端の共振エネルギは、光電モジュール８０２へと逆方向にリークされ、従って、Ｃ及びＤの間の電圧はプリセット電圧にまで低減される。この方法では、バイパスダイオードＤ５が耐える電圧は、プリセット電圧以下になるよう制限され、それにより、バイパスダイオードＤ５が過度に高い出力電圧に耐えるので、バイパスダイオードＤ５が損傷されるのを防ぐ。
以上は、Ｑ３及びＱ１が導通されるよう制御され、その結果、光電変換器の出力端と入力端との間にチャネルが形成され、次に出力端のエネルギが入力端へとリークされる場合を説明した。以下は、光電変換器の出力端と入力端との間にチャネルが形成される別の実装を説明する。例えば、制御部が、昇降圧回路の出力電圧がプリセット電圧以上であると決定すると、制御部は、昇降圧回路を逆降圧モードで動作するよう更に制御してよい。その結果、昇降扱い路は、光電モジュールへと出力端のエネルギを逆方向にリークする。
以下は、先ず、制御部が、第１スイッチングトランジスタＱ１を導通されるよう制御し、第５スイッチングトランジスタＱ２をカットオフされるよう制御し、第２スイッチングトランジスタＱ４を第１ＰＷＭ波を用いて制御し、第３スイッチングトランジスタＱ４を第２ＰＷＭ波を用いて制御する、第１逆降圧動作モードの場合を説明する。第１ＰＷＭ波及び第２ＰＷＭ波のデューティサイクルは、同じ又は異なってよい。これは、本願において具体的に限定されない。
図１０は、本願の実施形態４による更に別の光電変換器の等価回路図である。
光電変換器が熱挿入されるとき、バイパスダイオードＤ５が降伏するのを防ぐために、制御部が、昇降圧回路８０１の出力電圧はプリセット電圧以上であると決定すると、図１０に示すように、制御部は、昇降圧回路８０１内の第１スイッチングトランジスタＱ１を導通されたままに制御し、第５スイッチングトランジスタＱ２及をカットオフされたままに制御する。
光電変換器が誤操作により回路へと熱挿入されるとき、光電変換器の出力端に接続されたインバータ側に電圧が存在するので、光電変換器の出力端におけるキャパシタＣ２及びインダクタＬ２は、直列共振を生成し、２つの点Ｃ及びＤの間の電圧を増大させる。制御部が、２つの点Ｃ及びＤの間の電圧がプリセット電圧より大きいと決定すると、制御部は、昇降圧回路８０１内の第１スイッチングトランジスタＱ１を導通されたままに制御し、第５スイッチングトランジスタＱ２をカットオフされたままに制御し、第２スイッチングトランジスタＱ３を第１ＰＷＭ波を用いて制御し、第３スイッチングトランジスタＱ４を第２ＰＷＭ波を用いて制御する。言い換えると、制御部は、昇降圧回路を逆降圧モードで動作するよう制御する。その結果、昇降圧回路８０１の出力端の共振エネルギは、光電モジュール８０２へと逆方向にリークされ、従って、Ｃ及びＤの間の電圧はプリセット電圧にまで低減される。この方法では、バイパスダイオードＤ５が耐える電圧は、プリセット電圧以下になるよう制限され、それにより、バイパスダイオードＤ５が過度に高い出力電圧に耐えるので、バイパスダイオードＤ５が損傷されるのを防ぐ。
更に、制御部が第２スイッチングトランジスタＱ３及び第３スイッチングトランジスタＱ４を制御するとき、以下の場合が回避される必要がある。２個のスイッチングトランジスタが同時に導通され、従って、光電変換器の正出力端と負出力端との間に短絡回路がある。
例えば、ＰＷＭ波がハイレベルであるとき、スイッチングトランジスタは導通されるよう制御され、又は、ＰＷＭ波がローレベルであるとき、スイッチングトランジスタはカットオフされるよう制御される。この場合、図１１に示される第１ＰＷＭ波及び第２ＰＷＭ波が参照されてよい。第２スイッチングトランジスタＱ３及び第３スイッチングトランジスタＱ４が同時に導通されるのを防ぐために、第１ＰＷＭ波及び第２ＰＷＭ波に対応する波形は、同時にハイレベルになることができない。
図１２は、第１ＰＭＷ波及び第２ＰＷＭが相互補完的である波形図である。
図１２及び図１１の間の差は、図１２の第１ＰＷＭ波及び第２ＰＷＭ波が相互補完的であることにある。制御部が第２スイッチングトランジスタＱ３を第１ＰＷＭ波を用いて制御し、第３スイッチングトランジスタＱ４を第２ＰＷＭ波を用いて制御するとき、第２スイッチングトランジスタＱ３及び第３スイッチングトランジスタＱ４が同時にカットオフされる場合は、生じない。言い換えると、第２スイッチングトランジスタＱ３及び第３スイッチングトランジスタＱ４の一方が導通され、他方がカットオフされる場合が常に存在する。その結果、昇降圧回路８０１の出力端の共振エネルギは、光電モジュール８０２へと逆方向にリークされることができ、次に、Ｃ及びＤの間の電圧がプリセット電圧にまで素早く低減される。
図１３も参照されてよい。図１３は、第１ＰＭＷ波及び第２ＰＷＭが相互補完的であり同じデューティサイクルを有する波形図である。
本図及び図１２の間の差は、図１３の第１ＰＷＭ波及び第２ＰＷＭ波が相互補完的であり、５０％の同じデューティサイクルを有することにある。
添付の図面を参照して、以下は、別の光電変換器が逆降圧モードで動作する特定の実装を説明する。
制御部は、第１スイッチングトランジスタＱ１を導通されるよう制御し、第５スイッチングトランジスタＱ２及び第３スイッチングトランジスタＱ４の両方をカットオフされるよう制御し、第２スイッチングトランジスタＱ３を第３ＰＷＭ波を用いて制御する。
図１４は、本願の実施形態２による更に別の光電変換器の等価回路図である。
光電変換器が熱挿入されるとき、バイパスダイオードＤ５が降伏するのを防ぐために、制御部が、昇降圧回路８０１の出力電圧はプリセット電圧以上であると決定すると、図１４に示すように、制御部は、第１スイッチングトランジスタＱ１を導通されるよう制御し、第５スイッチングトランジスタＱ２及び第３スイッチングトランジスタＱ３の両方をカットオフされるよう制御する。
光電変換器が誤操作により回路へと熱挿入されるとき、光電変換器の出力端に接続されたインバータ側に電圧が存在するので、光電変換器の出力端におけるキャパシタＣ２及びインダクタＬ２は、直列共振を生成し、２つの点Ｃ及びＤの間の電圧を増大させる。制御部が、２つの点Ｃ及びＤの間の電圧がプリセット電圧より大きいと決定すると、制御部は、昇降圧回路８０１内の第１スイッチングトランジスタＱ１を導通されたままに制御し、第５スイッチングトランジスタＱ２及び第３スイッチングトランジスタＱ４の両方をカットオフされるよう制御し、第２スイッチングトランジスタＱ３を第３ＰＷＭ波を用いて制御し、その結果、昇降圧回路は逆降圧モードで動作する。第２スイッチングトランジスタＱ３を導通されるよう制御するために第３ＰＷＭが使用されるとき、昇降圧回路８０１の出力端の共振エネルギは、光電モジュール８０２へと逆方向にリークされることができ、その結果、Ｃ及びＤの間の電圧はプリセット電圧にまで低減される。この方法では、バイパスダイオードＤ５が耐える電圧は、プリセット電圧以下になるよう制限され、それにより、バイパスダイオードＤ５が過度に高い出力電圧に耐えるので、バイパスダイオードＤ５が損傷されるのを防ぐ。第３ＰＷＭ波のデューティサイクルは、本願の本実施形態で具体的に限定されない。
方法の実施形態１
実施形態１及び実施形態２で提供された光電変換器ストリングに基づき、本願の本実施形態は、光電変換器ストリングを制御する方法を更に提供する。以下は、添付の図面を参照して詳細な説明を提供する。
方法は、光電変換器ストリングを制御するために使用される。光電変換器ストリングは、複数の光電変換器を含む。複数の光電変換器の出力端は直列に接続され、光電変換器の各々の入力端は対応する光電モジュールに接続される。光電変換器ストリングに含まれる光電変換器の数は、本方法において具体的に限定されない。本方法が適用される実際の分散型太陽発電システムでは、１つのインバータが１つの光電変換器ストリングに対応してよく、又は１つのインバータが複数の光電変換器ストリングに対応してよい。１つのインバータが複数の光電変換器ストリングに対応するとき、複数の光電変換器ストリングの出力端は並列に接続され、インバータの出力端に接続される。各光電変換器の入力端は、対応する光電モジュールに接続され、各光電変換器は昇／降圧回路及び制御部を含む。
方法は、以下のステップを含む。
昇／降圧回路がオフ状態のとき、昇／降圧回路内の、バイパスダイオードに並列に接続されたスイッチングトランジスタのうちの、１個のスイッチングトランジスタを導通されるよう制御し、また、昇／降圧回路内の他のスイッチングトランジスタをカットオフされるよう制御する。その結果、バイパスダイオードが耐える電圧は、非導通スイッチングトランジスタの降伏電圧以下になる。
バイパスダイオードに並列に接続された昇／降圧回路の出力側には、少なくとも２個のスイッチングトランジスタが存在してよい。バイパスダイオードのクランプ機能は、スイッチングトランジスタのうちの１個が導通されるよう制御され、他のスイッチングトランジスタがカットオフされるよう制御される場合に、実施できる。
光電変換器ストリングにおける方法の特定の実装については、図２～図７に対応する関連するテキストの説明を参照する。詳細はここで再び記載されない。
本願の本実施形態で提供される方法では、バイパスダイオードに並列に接続された光電変換器の昇／降圧回路内のスイッチングトランジスタのうちの１つは、導通されるよう制御されてよく、光電変換器の昇／降圧回路内の他のスイッチングトランジスタはカットオフされるよう更に制御されてよい。言い換えると、降圧回路内のスイッチングトランジスタはカットオフされるよう制御され、昇／降圧回路の出力側にありバイパスダイオードに並列に接続された１個のスイッチングトランジスタは導通されるよう制御され、バイパスダイオードに並列に接続された別のスイッチングトランジスタはカットオフされるよう制御される。従って、光電変換器の出力電圧は、出力側にある非導通スイッチングトランジスタの両端に適用され、光電変換器の出力電圧が非導通スイッチングトランジスタの降伏電圧に達した後に、非導通スイッチングトランジスタでアバランシェ降伏が生じ、降伏しているスイッチングトランジスタは、余分なエネルギを熱の形式で消散し、光電変換器の正出力端及び負出力端に接続されたバイパスダイオードの両端の電圧は、スイッチングトランジスタの降伏電圧以下にクランプされる。この方法では、バイパスダイオードの耐える電圧は、非導通スイッチングトランジスタの降伏電圧以下であり、それにより、バイパスダイオードが過度に高い出力電圧に耐えることを防ぎ、バイパスダイオードが過度に高い出力電圧により損傷することを防ぐ。
方法の実施形態２
実施形態３及び実施形態４で提供された光電変換器ストリングに基づき、本願の本実施形態は、光電変換器ストリングを制御する方法を更に提供する。以下は、添付の図面を参照して詳細な説明を提供する。
図１５は、本願の一実施形態による光電変換器ストリングを制御する方法のフローチャートである。
方法は、光電変換器ストリングを制御するために使用される。光電変換器ストリングは、複数の光電変換器を含む。複数の光電変換器の出力端は直列に接続され、光電変換器の各々の入力端は対応する光電モジュールに接続される。光電変換器ストリングに含まれる光電変換器の数は、本方法において具体的に限定されない。本方法が適用される実際の分散型太陽発電システムでは、１つのインバータが１つの光電変換器ストリングに対応してよく、又は１つのインバータが複数の光電変換器ストリングに対応してよい。１つのインバータが複数の光電変換器ストリングに対応するとき、複数の光電変換器ストリングの出力端は並列に接続され、インバータの出力端に接続される。各光電変換器の入力端は、対応する光電モジュールに接続され、各光電変換器は昇／降圧回路及び制御部を含む。
方法は、以下のステップを含む。
S１００１：昇／降圧回路がオフ状態であるとき、昇／降圧回路の出力電圧がプリセット電圧以上かどうかを決定する。
ＹＥＳである場合、Ｓ１００２が実行される。昇／降圧回路の出力端のエネルギを、対応する光電モジュールへと逆方向にリークされるよう制御する。
光電変換器ストリングにおける方法の特定の実装については、図８～図１３の関連する説明を参照する。詳細はここで再び記載されない。
更に、本願は、光電変換器ストリングを更に提供する。昇／降圧回路の出力電圧がプリセット電圧以上であると決定されると、前記昇／降圧回路の出力端のエネルギは、対応する光電モジュールへ逆方向にリークされるよう制御される。言い換えると、光電変換器の出力端のエネルギは、入力端に接続された光電モジュールへとリークされるよう制御され、光電変換器の出力電圧は、光電モジュールを用いてクランプされ、その結果、バイパスダイオードの耐える電圧が低減される。
システムの実施形態
前述の実施形態で提供された光電変換器ストリング及び制御方法に基づき、本願の本実施形態は、光電システムを更に提供する。以下は、添付の図面を参照して詳細な説明を提供する。
システムは、実施形態１～実施形態４のうちのいずれか１つで説明された光電変換器ストリングを含み、システムは更にインバータを含む。
図１６は、本願の一実施形態による光電システムの概略図である。
システムは、前述の実施形態のうちのいずれか１つで説明された光電変換器ストリングを含み、更にインバータ１１０３を含む。
第１光電変換器６０１ａの正出力端Ｖａ＿ｏｕｔ＋は、インバータ１１０３の正入力端に接続される。第２光電変換器６０１ａの負出力端Ｖａ＿ｏｕｔ－は、インバータ１１０３の負出入力端に接続される。
システムに含まれる各光電変換器は、昇／降圧回路及び制御部を含む。
システム内の制御部は、バイパスダイオードと並列に接続された光電変換器の昇／降圧回路内のスイッチングトランジスタのうちの１つを導通されるよう制御し、更に前記光電変換器の前記昇／降圧回路内の他のスイッチングトランジスタをカットオフされるよう制御するよう更に構成されてよい。言い換えると、降圧回路内のスイッチングトランジスタはカットオフされるよう制御され、昇／降圧回路の出力側にありバイパスダイオードに並列に接続された１個のスイッチングトランジスタは導通されるよう制御され、バイパスダイオードに並列に接続された別のスイッチングトランジスタはカットオフされるよう制御される。従って、光電変換器の出力電圧は、出力側にある非導通スイッチングトランジスタの両端に適用され、光電変換器の出力電圧が非導通スイッチングトランジスタの降伏電圧に達した後に、非導通スイッチングトランジスタでアバランシェ降伏が生じ、降伏しているスイッチングトランジスタは、余分なエネルギを熱の形式で消散し、光電変換器の正出力端及び負出力端に接続されたバイパスダイオードの両端の電圧は、スイッチングトランジスタの降伏電圧以下にクランプされる。この方法では、バイパスダイオードの耐える電圧は、非導通スイッチングトランジスタの降伏電圧以下であり、それにより、バイパスダイオードが過度に高い出力電圧に耐えることを防ぎ、バイパスダイオードが過度に高い出力電圧により損傷することを防ぐ。
更に、システム内の制御部は、昇／降圧回路の出力電圧がプリセット電圧以上であると決定されると、昇／降圧回路の出力端のエネルギを、対応する光電モジュールへ逆方向にリークされるよう制御し、言い換えると、光電変換器の出力端のエネルギを、入力端に接続された光電モジュールへとリークされるよう制御するよう更に構成されてよく、光電変換器の出力電圧は、光電モジュールを用いてクランプされ、その結果、バイパスダイオードの耐える電圧が低減される。
理解されるべきことに、本願では、「少なくとも１つ」は１つ以上を意味し、「複数の」は２つ以上を意味する。用語「及び／又は」は、関連付けられたオブジェクトの間の関連付け関係を記述し、３つの関係が存在し得ることを示す。例えば、「Ａ及び／又はＢ」は、以下の３つの場合を示してよい。Ａのみが存在する、Ｂのみが存在する、並びに、Ａ及びＢの両方が存在する。Ａ及びＢは単数又は複数であってよい。文字「／」は、通常、関連付けられたオブジェクトの間の「又は」の関係を示す。「以下のうちの少なくとも１つ」又はその同様の表現は、アイテムの任意の組み合わせを示し、アイテムのうちの１つ以上の任意の組み合わせを含む。例えば、ａ、ｂ、又はｃのうちの少なくとも１つは、ａ、ｂ、ｃを示してよく、「ａ及びｂ」、「ａ及びｃ」、又は「ａ、ｂ、及びｃ」、並びに、ａ、ｂ、及びｃは、単数又は複数であってよい。
前述の説明は、単に本願の好適な実施形態であり、本願を限定することを意図しない。本願の例示的な実施形態が以上に開示されたが、実施形態は本願を限定することを意図しない。以上に開示された方法及び技術的内容を用いることにより、当業者は、本発明の技術的ソリューションの保護範囲から逸脱することなく、本発明の技術的ソリューションに複数の可能な変化及び変更を行い、又は均等な変形を通じて等価な効果を有する実施形態になるようその技術的ソリューションを修正できる。従って、本発明の技術的ソリューションの内容から逸脱することなく本発明の技術的本質に従い前述の実施形態に対して行われる任意の単なる変更、等価な変化、又は変更は、本発明の技術的ソリューションの保護範囲に包含されるべきである。
第２の態様及び可能な実装のいずれか１つを参照して、第２の可能な実装では、前記制御部が、前記昇／降圧回路の出力端のエネルギを前記対応する光電モジュールへ逆方向にリークされるよう制御することは、具体的に、
前記制御部が、前記第１スイッチングトランジスタを導通されるよう制御し、第１ＰＷＭ波を用いて前記第２スイッチングトランジスタを制御し、及び第２ＰＷＭ波を用いて前記第３スイッチングトランジスタを制御し、前記第１ＰＷＭ波及び前記第２ＰＷＭ波は相互補完的である、ことである。
本願による第１ＰＷＭ波及び第２ＰＷＭ波の波形図である。
第１ＰＭＷ波及び第２ＰＷＭ波が相互補完的である波形図である。
第１ＰＭＷ波及び第２ＰＷＭ波が相互補完的であり同じデューティサイクルを有する波形図である。
本願の実施形態４による更に別の光電変換器の等価回路図である。
バイパスダイオードを保護するために、昇圧回路内の１個のスイッチングトランジスタが導通されるよう制御されてよく、他のスイッチングトランジスタはカットオフされるよう制御されてよい。以下は、昇圧回路内の第２スイッチングトランジスタＱ３又は第３スイッチングトランジスタＱ４を導通することにより動作原理を説明する。第２スイッチングトランジスタＱ３が導通され、第１スイッチングトランジスタ、第５スイッチングトランジスタ、及び第３スイッチングトランジスタがカットオフされる場合が先ず説明される。

Claims (11)

  1. 光電変換器ストリングであって、複数の光電変換器を含み、前記複数の光電変換器の出力端は直列に接続され、前記光電変換器の各々の入力端は対応する光電モジュールに接続され、
    各光電変換器は、昇／降圧回路と制御部とを含み、出力キャパシタは、前記昇／降圧回路の正出力端と負出力端との間に接続され、前記出力キャパシタの両端はバイパスダイオードと並列に接続され、
    前記制御部は、前記昇／降圧回路がオフ状態にあるとき、前記バイパスダイオードと並列に接続された前記昇／降圧回路内のスイッチングトランジスタのうちの１つを導通されるよう制御し、前記昇／降圧回路内の他のスイッチングトランジスタをカットオフされるよう制御し、その結果、前記バイパスダイオードの耐える電圧が非導通のスイッチングトランジスタの降伏電圧以下になるようにするよう構成される、光電変換器ストリング。
  2. 前記昇／降圧回路は、少なくとも、第１スイッチングトランジスタ、第２スイッチングトランジスタ、第３スイッチングトランジスタ、及びインダクタを含み、
    前記第１スイッチングトランジスタの第１端は、前記昇／降圧回路の正入力端に接続され、前記第１スイッチングトランジスタの第２端は、前記第１スイッチングトランジスタの前記第２端に直列に順次接続される前記インダクタと前記第２スイッチングトランジスタとを用いて、前記昇／降圧回路の前記正出力端に接続され、
    前記第３スイッチングトランジスタの第１端は、前記インダクタ及び前記第２スイッチングトランジスタの共通端に接続され、前記第３スイッチングトランジスタの第２端は、前記昇／降圧回路の前記負出力端に接続され、
    前記昇／降圧回路の負入力端は、前記昇／降圧回路の前記負出力端に接続される、請求項１に記載の光電変換器ストリング。
  3. 前記制御部が、前記昇／降圧回路内の昇圧回路内の１つのスイッチングトランジスタを導通されるよう制御し、前記昇／降圧回路内の他のスイッチングトランジスタをカットオフされるよう制御することは、具体的に、
    前記制御部が、前記第２スイッチングトランジスタを導通されるよう制御し、前記第１スイッチングトランジスタ及び前記第３スイッチングトランジスタの両方をカットオフされるよう制御することである、又は、
    前記制御部が、前記第３スイッチングトランジスタを導通されるよう制御し、前記第１スイッチングトランジスタ及び前記第２スイッチングトランジスタの両方をカットオフされるよう制御することである、請求項２に記載の光電変換器ストリング。
  4. 光電変換器ストリングであって、複数の光電変換器を含み、前記複数の光電変換器の出力端は直列に接続され、前記光電変換器の各々の入力端は対応する光電モジュールに接続され、
    各光電変換器は、昇／降圧回路と制御部とを含み、出力キャパシタは、前記昇／降圧回路の正出力端と負出力端との間に接続され、前記出力キャパシタの両端はバイパスダイオードと並列に接続され、
    前記制御部は、前記昇／降圧回路がオフ状態にあり、前記昇／降圧回路の出力電圧がプリセット電圧以上であると決定されたとき、前記昇／降圧回路の出力端のエネルギを対応する接続された光電モジュールへと逆方向にリークされるよう制御して、前記バイパスダイオードの耐える電圧を低減するよう構成される、光電変換器ストリング。
  5. 前記昇／降圧回路は、第１スイッチングトランジスタ、第２スイッチングトランジスタ、第３スイッチングトランジスタ、及びインダクタを含み、
    前記第１スイッチングトランジスタの第１端は、前記昇／降圧回路の正入力端に接続され、前記第１スイッチングトランジスタの第２端は、前記第１スイッチングトランジスタの前記第２端に直列に順次接続される前記インダクタと前記第２スイッチングトランジスタとを用いて、前記昇／降圧回路の前記正出力端に接続され、
    前記第３スイッチングトランジスタの第１端は、前記インダクタ及び前記第２スイッチングトランジスタの共通端に接続され、前記第３スイッチングトランジスタの第２端は、前記昇／降圧回路の負入力端に接続され、
    前記昇／降圧回路の前記負入力端は、前記昇／降圧回路の前記負出力端に接続される、請求項４に記載の光電変換器ストリング。
  6. 前記制御部が、前記昇／降圧回路の出力端のエネルギを前記対応する光電モジュールへ逆方向にリークされるよう制御することは、具体的に、
    前記制御部が、前記第１スイッチングトランジスタ及び前記第２スイッチングトランジスタの両方を導通されるよう、及び前記第５スイッチングトランジスタ及び前記第３スイッチングトランジスタの両方をカットオフされるよう制御することである、請求項５に記載の光電変換器ストリング。
  7. 前記制御部が、前記昇／降圧回路の出力端のエネルギを前記対応する接続された光電モジュールへ逆方向にリークされるよう制御することは、具体的に、
    前記制御部が、前記第１スイッチングトランジスタを導通されるよう制御し、第１ＰＷＭ波を用いて前記第２スイッチングトランジスタを制御し、及び第２ＰＷＭ波を用いて前記第３スイッチングトランジスタを制御し、前記第１ＰＷＭ波及び前記第２ＰＭＷ波は相互補完的である、ことである、請求項５に記載の光電変換器ストリング。
  8. 前記制御部が、前記昇／降圧回路の出力端のエネルギを前記対応する接続された光電モジュールへ逆方向にリークされるよう制御することは、具体的に、
    前記制御部が、前記第１スイッチングトランジスタを導通されるよう制御し、前記第５スイッチングトランジスタ及び前記第３スイッチングトランジスタの両方をカットオフされるよう制御し、及び第３ＰＷＭ波を用いて前記第２スイッチングトランジスタを制御することである、請求項５に記載の光電変換器ストリング。
  9. 光電変換器ストリングを制御する方法であって、前記方法は、光電変換器ストリングを制御するために使用され、前記光電変換器ストリングは複数の光電変換器を含み、前記複数の光電変換器の出力端は直列に接続され、前記光電変換器の各々の入力端は接続された光電モジュールに対応し、
    各光電変換器は、昇／降圧回路と制御部とを含み、出力キャパシタは、前記昇／降圧回路の正出力端と負出力端との間に接続され、前記出力キャパシタの両端はバイパスダイオードと並列に接続され、前記方法は、
    前記昇／降圧回路がオフ状態にあるとき、前記バイパスダイオードと並列に接続された前記昇／降圧回路内のスイッチングトランジスタのうちの１つを導通されるよう制御し、前記昇／降圧回路内の他のスイッチングトランジスタをカットオフされるよう制御するステップであって、その結果、前記バイパスダイオードの耐える電圧が非導通のスイッチングトランジスタの降伏電圧以下になるようにする、ステップと、
    を含む方法。
  10. 光電変換器ストリングを制御する方法であって、前記方法は、光電変換器ストリングを制御するために使用され、前記光電変換器ストリングは複数の光電変換器を含み、前記複数の光電変換器の出力端は直列に接続され、前記光電変換器の各々の入力端は接続された光電モジュールに対応し、
    各光電変換器は、昇／降圧回路と制御部とを含み、出力キャパシタは、前記昇／降圧回路の正出力端と負出力端との間に接続され、前記出力キャパシタの両端はバイパスダイオードと並列に接続され、前記方法は、
    前記昇／降圧回路がオフ状態にあり、前記昇／降圧回路の出力電圧がプリセット電圧以上であると決定されたとき、前記昇／降圧回路の出力端のエネルギを対応する接続された光電モジュールへと逆方向にリークされるよう制御して、前記バイパスダイオードの耐える電圧を低減するステップ、を含む方法。
  11. 光電システムであって、請求項１～３のいずれか一項に記載の光電変換器ストリング、又は請求項４～８のいずれか一項に記載の光電変換器ストリングを含み、インバータを更に含み、前記複数の光電変換器ストリングの出力端は、並列に接続され、前記インバータの入力端に接続される、光電システム。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11764679B2 (en) * 2020-01-15 2023-09-19 Solaredge Technologies Ltd. Power device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011507465A (ja) * 2007-12-05 2011-03-03 ソラレッジ テクノロジーズ リミテッド 分散型電力据付における安全機構、ウェークアップ方法およびシャットダウン方法
JP2014128027A (ja) * 2012-12-27 2014-07-07 Toshiba Corp 駆動回路および半導体装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7991511B2 (en) * 2008-05-14 2011-08-02 National Semiconductor Corporation Method and system for selecting between centralized and distributed maximum power point tracking in an energy generating system
DE102008059293A1 (de) * 2008-11-27 2010-06-02 Manßhardt, Hans Solar-Stromversorgung
JP5574845B2 (ja) * 2010-06-22 2014-08-20 株式会社東芝 電力変換装置
US9035626B2 (en) * 2010-08-18 2015-05-19 Volterra Semiconductor Corporation Switching circuits for extracting power from an electric power source and associated methods
EP2671256B1 (de) * 2011-02-02 2019-03-13 SMA Solar Technology AG Schutzeinrichtung für eine photovoltaikanlage
US8970068B2 (en) * 2011-02-10 2015-03-03 Draker, Inc. Pseudo-random bit sequence generation for maximum power point tracking in photovoltaic arrays
JP6007578B2 (ja) * 2012-05-10 2016-10-12 富士電機株式会社 パワー半導体モジュールおよびその組立方法
CN102694041A (zh) * 2012-05-31 2012-09-26 镇江市通灵电器有限责任公司 一种保护光伏组件接线盒旁路二极管的方法
US9236743B2 (en) 2013-07-31 2016-01-12 Shehab Ahmed Apparatus and method for voltage and current balancing in generation of output power in power generation systems
CN103701329A (zh) * 2014-01-14 2014-04-02 许昌学院 一种移相全桥软开关的太阳能光伏变换器
CN104660167A (zh) 2015-02-25 2015-05-27 英利能源（中国）有限公司 一种具有功率优化器的光伏组件的el测试方法
CN105743432B (zh) * 2015-11-19 2019-04-09 中民新能投资集团有限公司 一种光伏发电系统及其控制方法
CN106953525B (zh) * 2017-01-18 2019-08-23 上海交通大学 阻抗型多模块串联式光伏直流升压变换器
CN106787707B (zh) * 2017-02-24 2020-05-22 上海交通大学 内嵌储能型多模块串联式光伏直流升压变换器及应用方法
CN117175565A (zh) * 2017-03-29 2023-12-05 太阳能安吉科技有限公司 旁路电路和在电力系统中旁通电力模块的方法
CN206947565U (zh) 2017-07-24 2018-01-30 张光宇 一种压缩机端子盖
JP7099075B2 (ja) * 2017-08-15 2022-07-12 富士電機株式会社 半導体モジュール
CN108448633B (zh) * 2018-04-28 2019-12-06 扬州大学 一种适合不同功率组件级联的光伏集成组件控制器
CN108711842A (zh) * 2018-08-20 2018-10-26 珠海格力电器股份有限公司 放电装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011507465A (ja) * 2007-12-05 2011-03-03 ソラレッジ テクノロジーズ リミテッド 分散型電力据付における安全機構、ウェークアップ方法およびシャットダウン方法
JP2014128027A (ja) * 2012-12-27 2014-07-07 Toshiba Corp 駆動回路および半導体装置

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