[实用新型]防止太阳能逆变器中串联电解电容电压不平衡的电路装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及国际分类H02J供电或配电的电路装置或系统；电能存储系统或H03G放大的控制技术领域，特别是一种防止太阳能逆变器中串联电解电容电压不平衡的电路装置。 

背景技术

太阳能逆变器是一种将太阳能面板发出来的直流电转换成可以接入公共电网的交流电的电力电子装置。 

现有典型的太阳能逆变器将会包括以下几个部分:直流-直流变换器(DC-DC),直流-交流逆变器(DC-AC),系统控制器(Controller)及辅助电源(SPS,Supplementary Power Supply)。 

如图2所示，Cp与Cn作为直流母线连接DC-DC与DC-AC，为前后电路提供稳定的电压和吸收纹波电流。 

在实际的太阳能逆变器工作过程中，直流母线电压最高可达600V以上，而市面上较常见的电解电容耐压都无法满足这一电压要求。为了满足直流母线电压的要求，电解电容必须串联使用。但是当铝电解电容串联时候，也需确保加在每个电容上的电压不能超过其最大允许电压。在这种情况下，必须考虑整个母线电压按串联电容的绝缘电阻来分配。由于单个电容的绝缘阻抗差异性很大，电压分配差异也许会很大，可能会导致单个电容上的电压超过允许值。 

为了确保在电解电容上的电压是在本体的安全电压范围内，一般采用均压电阻来强制均压的方法，给每个电容器并联一个均压电阻。流过电阻Rp和Rn的电流必须远大于电容器的漏电流，否则电阻无法控制电压分配过程。 

这种利用均压电阻来强制串联电解电容均压的方法，会使均压电阻长期处于工作状态下，功耗巨大，不仅影响系统整体效率，还为散热增加难度，也为长期稳定运行带来隐患，特别是在高输入电压的情况下功耗更显著。 

已公开专利文献中，也有个别相关技术方案，但并不能直接应用，如专利申请号200580030190提供了一种超级电容器电压平衡设备（2），其连接到具有Ｎ个串联的单个超级电容器（10）的超级电容器模块（1），用于对模块中的单个超级电容器的电压进行优化。该电压平衡设备包括：连接装置（3），用于将所述电压平衡设备（2）连接到所述超级电容器模块（1）；选择器单元（21），用于选择性地连接一组Ｐ个单个超级电容器（10），其中Ｐ＜Ｎ，以同时对其进行电压优化处理；电压测量单元（22），用于确定所选择的一个（或多个）超级电容器（10）的电压；充电调节单元（2 

3），其包括用于与Ｐ个超级电容器（10）并联来同时调节所述Ｐ个单个超级电容器的电压的电压调节装置；控制器（24），用于控制选择器单元（21）、电压测量单元（22）和充电调节单元（23），并且其包括估计装置，以便确定所述单个超级电容器中的哪一个要进行电压优化处理。 

又如专利申请号200720030861一种法拉电容多级串联电压均衡电路，该电路包括法拉电容（Ｃ1）和（Ｃ2），可控硅（Ｄ1）和（Ｄ2），限流电阻（Ｒ1）和（Ｒ2），法拉电容（Ｃ1）的正极接5Ｖ电压，法拉电容（Ｃ 1）的负极接法拉电容（Ｃ2）的正极，法拉电容（Ｃ2）的负极接地，法拉电容（Ｃ1）的正极接可控硅（Ｄ1）的阴极，可控硅（Ｄ1）的控制极与可控硅（Ｄ1）的阴极短路；可控硅（Ｄ1）的阳极接限流电阻（Ｒ1），限流电阻（Ｒ1）接法拉电容（Ｃ1）的负极及可控硅（Ｄ2）的负极，可控硅（Ｄ2）的控制极与可控硅（Ｄ2）的负极短路，可控硅（Ｄ2）的阳极接限流电阻（Ｒ2），限流电阻（Ｒ2）的另一端接地。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种防止太阳能逆变器中串联电解电容电压不平衡的电路装置。 

本实用新型的发明目的是通过如下技术措施实现的：对串联电容的电压增加电压差判断电路，同时在均压电阻前增加选择电路。 

本实用新型的有益效果是，增加电压差判断电路和选择电路，避免电压分配不均，显著降低能耗，克服太阳能逆变器中串联电解电容电压不平衡，相比现有技术方案损耗显著降低，提高系统效率，降低系统发热，以保证太阳能逆变器可以长期高效稳定运行。 

附图说明

图1是现有典型的太阳能逆变器电路结构示意图 

图2是现有典型的太阳能逆变器电路结构中的串联电解电容示意图 

图3是本实用新型改进的防止串联电解电容电压不平衡的电路示意图 

具体实施方式

从前面的分析中可以看到：均压电阻强制均压法有诸多缺点，为此需要对串联电容的电压增加电压差判断电路，同时在均压电阻前增加选择电路。 

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。