[发明专利]一种解决潜在电势诱导衰减的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，特别是涉及一种解决潜在电势诱导衰减的系统及方法。

背景技术

光伏发电技术是利用光伏电池板将太阳能直接转化为电能的技术，它可以解决常规能源有限的问题，因此得到了广泛的应用。光伏电池板是光伏发电系统中最重要的部分，请参考图1，图1为现有技术中光伏发电系统的结构示意图，由于单片光伏电池板的电压很小，在光伏发电系统中常常需要将多个光伏电池板串联进行封装保护形成大面积的光伏组件来获得高电压。但是，光伏电池板正、负极对地均有较高的绝缘电阻，一般至少几十兆欧甚至上百兆欧，如图1中所示的虚拟电阻R₊和R_{_}。当光伏电池板串联后，电压会达到几百伏甚至上千伏，此时光伏组件的负极对大地呈现很高的负电压，导致光伏组件出现潜在电势诱导衰减现象(PID，Potential Induced Degradation)，即PID效应。

潜在电势诱导衰减现象是光伏电池板在高电压的长期作用下引起光伏电池板发生一系列变化的现象，高电压使得玻璃、封装材料之间存在漏电流，致使光伏电池板的载流子及耗尽层状态发生变化，电路中的接触电阻、封装材料受到电化学腐蚀，从而引起大量的电荷聚集在光伏电池板表面，光伏电池板的表面钝化、功率衰减等等，最终导致光伏电池板性能低于设计标准，影响光伏电池板的发电量及使用寿命，增加了制造光伏电池板的成本和资源。

因此，如何提供一种能解决上述技术问题的方案，是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决潜在电势诱导衰减的系统，使得光伏组件的负极对地的电压大大减小，甚至可以忽略，保证光伏电池板有较高的性能，延长了光伏电池板的使用寿命。本发明的另一目的是提供一种解决潜在电势诱导衰减的方法，具有上述有益效果。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种解决潜在电势诱导衰减的系统，包括：

一端与光伏组件的负极连接、另一端接地的电阻调节模块；

检测模块，用于对所述光伏组件的负极对地电压进行采集，得到采样电压；

控制模块，用于判断所述采样电压是否大于预设电压，如果是，则控制所述电阻调节模块的电阻减小，直至所述采样电压不大于所述预设电压。

优选地，所述检测模块包括：

转换模块，用于将所述负极对地电压转换为中间电压，所述中间电压小于所述负极对地电压；

电压检测模块，用于采集所述中间电压，得到采样电压。

优选地，所述转换模块包括第一检测电阻、第二检测电阻和采集开关，其中：

所述第一检测电阻的第一端分别与所述光伏组件的负极及所述电压检测模块的第一采集端连接，所述第一检测电阻的第二端分别与所述第二检测电阻的第一端及所述电压检测模块的第二采集端连接，所述第二检测电阻的第二端与所述采集开关的第一端连接，所述采集开关的第二端接地。

优选地，所述电阻调节模块包括N路并联的电阻调节子模块，其中，每路所述电阻调节子模块的第一端均与所述光伏组件的负极连接，每路所述电阻调节子模块的第二端均接地；

每路所述电阻调节子模块包括调节电阻和可控调节开关，其中，所述调节电阻的第一端作为所述电阻调节子模块的第一端，所述调节电阻的第二端与所述可控调节开关的第一端连接，所述可控调节开关的第二端接地，所述可控调节开关的控制端与所述控制模块连接。

优选地，所述控制所述电阻调节模块的电阻减小，直至所述采样电压不大于所述预设电压的过程具体为：

控制所述电阻调节模块的电阻减小，然后继续判断新的采样电压是否大于所述预设电压，如果是，继续控制所述电阻调节模块的电阻减小，并重复上述步骤，直至所述采样电压不大于所述预设电压。

优选地，所述控制所述电阻调节模块的电阻减小，直至所述采样电压不大于所述预设电压的过程具体为：

计算所述采样电压等于所述预设电压时的所述电阻调节模块的阻值临界值；

控制所述电阻调节模块的电阻减小至不大于所述阻值临界值的值。

优选地，所述可控调节开关为绝缘栅双极型晶体管IGBT或者场效应管MOS管或者三极管或者晶闸管。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种解决潜在电势诱导衰减的方法，应用于上述任一种解决潜在电势诱导衰减的系统，该方法包括：

S11：对所述光伏组件的负极对地电压进行采集，得到采样电压；

S12：判断所述采样电压是否大于所述预设电压，如果是，则进入步骤S13；