[发明专利]光伏分体盒

说明书

本发明涉及光伏分体盒。分体式的光伏分体盒中电压采集模块用于采集光伏组件中电池串的电压值，并且以并联的方式为至少一个电池串配置有第一类开关。由控制处理器监控光伏组件中所有电池串的电压值相加的总和，在总和不低于定义的阈值时，触发控制处理器控制第一类开关导通以将至少一个电池串予以旁路并藉此降低总和至该总和被限制低于阈值。在总和低于阈值的预设比例时，触发控制处理器控制第一类开关关断以将被旁路的电池串重新接入光伏组件，使得总和适应性地抬升。

技术领域

本发明主要涉及到太阳能发电领域，更确切的说，涉及到能够快速关断串联连接的多级光伏组件的光伏分体盒，光伏分体盒内部的限压拓扑以低成本方案来达成提高光伏组件的发电效率之目的、利用关断模块控制是否接入光伏组件。

背景技术

随着能源的短缺和电力技术的发展，光伏能源得到了越来越广泛的运用，光伏发电系统在电力应用中需要满足安全规范。美国防火协会修改国家电气规则，提到住宅用的光伏发电系统在发生紧急情况时，要求光伏发电系统交流并网端口断开后，直流端的电压最大不得超过八十伏。意大利的安全规范告诫：消防员在建筑物带电压的情况下是绝对不被允许进行灭火操作的。德国也在执行防火安全标准并且还明文规定：在光伏发电系统中逆变器与组件之间需要增加额外的直流电切断装置。从该等法规法则依然可以归纳出光伏安全因素的首要注意事项：即便是光伏组件发生了不期望的火灾，施救也只有在所有的光伏组件被烧毁而不再危机人身安全后，才被许可进行消防施救。

当前光伏电站在应对安全规范的积极措施是：为了实现快速关断特意在光伏组件的输出端处安装起到关断作用的关断装置，在面临火灾等紧急状况时对关断装置发送命令用来指示关断装置对组件实施关断。虽然关断装置关断组件比较容易实现，但是缺陷是光伏组件在关断之后难以再次恢复接入到电力系统中，因为随着组件的关断导致关断装置亦同步失去了电源供应来源而难以接收启用光伏组件的命令。另外串联连接的多级光伏组件提供的功率须输送给逆变器，为了逆变器能够安全工作，逆变器要求有足够的工作电压范围所以每个光伏组件的输出电压至少要覆盖到光伏组件的开路电压。限压功能能够避免浪费逆变器的电压余量并实现长组串功能。例如尽管逆变器原设计1000伏但是逆变器实际工作时约工作在830伏左右，那么就浪费了部分原设计的电压范围，相反如果采用限压功能就能够在组件的串接关系上增加约17%的光伏组件，完全利用逆变器的电压设计而且同时也节省了串联组件的电缆成本。本申请欲达成的两个项目，其一非常有必要提供针对光伏组件的限压机制和限压退出机制来提高光伏组件的发电效率，其二维护发电系统的安全性使其满足快速关断之规范亦是业界亟待解决的问题。

发明内容

本申请公开了一种光伏分体盒，包括：

电压采集模块，用于采集光伏组件中电池串的电压值；

以并联的方式为至少一个电池串所配置的第一类开关；

控制处理器，由控制处理器监控光伏组件中所有电池串的电压值相加的总和；

在所述总和不低于定义的阈值时，触发控制处理器控制第一类开关导通以将至少一个电池串予以旁路并藉此降低所述总和，至所述总和被限制低于阈值；

在所述总和低于所述阈值的一个预设比例时，触发控制处理器控制第一类开关关断以将被旁路的电池串重新接入光伏组件，使得所述总和适应性地抬升。

上述的光伏分体盒，其中：

设置多级光伏组件串联连接，多级光伏组件各自的输出电压予以叠加并供给逆变器；

所述总和低于所述阈值的预设比例的诱发因素，至少包括逆变器从非运转状态进入执行直流电到交流电的功率转换的运转状态。

上述的光伏分体盒，其中：

光伏分体盒装配在非首位和非末尾的一个中间电池串处；