[发明专利]多逆变器耦接和操作

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及于2016年9月30日提交的题为“String Inverter System”(串式逆变器系统)的美国临时专利申请62/402,644、要求其利益并要求其优先权。该美国临时专利申请的内容通过引用整体并入本文中。

技术领域

本申请涉及多逆变器耦接和操作，具体地涉及一种逆变器系统、一种操作逆变器机架的方法和一种用于将DC电压转换为AC电压的系统。

背景技术

光伏(PV)电池俗称为太阳能电池，是用于将太阳能辐射转换为电能的装置。通常，照射在太阳能电池的基板的表面上并进入基板中的太阳能辐射在基板的主体中产生电子和空穴对。电子和空穴对迁移到基板中的p掺杂区和n掺杂区，从而在掺杂区之间产生电压差。掺杂区连接到太阳能电池上的导电区以将电流从电池引导到外部电路。当PV电池被组合在诸如PV模块之类的阵列中时，从所有PV电池收集的电能可以以串行和并行的布置来组合，以提供具有一定电压和电流的电力。

可以通过位于每个PV模块或其他DC源处的本地逆变器和通过从若干PV模块或其他多个DC源接收电压和电流的中央逆变器来处理电压和电流。这些逆变器利用变化的磁场和电场的原理来将来自PV模块的PV电池或其他DC源的DC电压和电流转换为用于下游应用的AC电压和电流。由DC源生成并由中央逆变器或本地微逆变器集群变为VAC的电压可以随后输出到在太阳能阵列或其他安装点处的本地用户以及电网(如果有富余电力可用)。

发明内容

本公开的一方面提供了一种逆变器系统，该逆变器系统包括：

多个逆变器，所述多个逆变器中的每个逆变器包括内部控制器；

耦接到所述多个逆变器中的每一个的DC汇流排；

耦接到所述多个逆变器中的每一个的AC汇流排；

系统控制器，所述系统控制器构造为执行跟踪所述多个逆变器中的两个或更多个的功能并且将跟踪指令发送给两个或更多个逆变器以便由所述两个或更多个逆变器接收和使用；以及

AC输出，其构造为输出120VAC以上以便由变压器接收。

本公开的另一方面提供了一种操作逆变器机架的方法，所述方法包括：

识别出第一逆变器已被添加到并联逆变器的串，同时所述并联逆变器是活动的并被耦接在DC输入汇流排与AC输出汇流排之间；

将操作指令发送给所述第一逆变器，所述操作指令包括用于使所述第一逆变器变得不活动的内部功能的指令；以及

监测所述第一逆变器和所述串的其他逆变器的操作，并在电压输出超过目标方差时将校正操作指令发送给一个或多个逆变器。

本公开的又一方面提供了一种用于将DC电压转换为AC电压的系统，所述系统包括：

从DC电源接收DC电压的一个或多个DC汇流排；

耦接到公用变压器的AC输出汇流排；

耦接到AC汇流排和所述一个或多个DC汇流排两者的两个或更多个逆变器；

其中，所述两个或更多个逆变器能够在汇流排被通电时被移除或连接到汇流排，

其中在所述AC汇流排与所述公用变压器之间没有配电板，以及

其中所述逆变器中的每一个包含内部控制器和散热器。

附图说明

图1示出根据一些实施例的串式逆变器系统。

图2示出根据一些实施例的对中压变压器馈电的多串式逆变器系统。

图3示出根据一些实施例的使用多串式逆变器系统对变压器、房屋或其他负载馈送电力的PV模块系统。

图4示出根据一些实施例的具有示例源和示例负载的多串式逆变器系统。

图5示出根据一些实施例的可在多串式逆变器系统中采用的逆变器和汇流排的特征。

图6示出显示了根据一些实施例的逆变器的拓扑的框图。

图7示出根据一些实施例的可被采用的逆变器的冷却特征。

图8示出根据一些实施例的可被采用的多串式逆变器系统的控制参数的流程图。

图9A至图9D示出根据一些实施例的可被激活/禁用或者可被耦接/去耦的逆变器的示例效率曲线图。

具体实施方式