本發(fā)明涉及光伏技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及光伏逆變器。

背景技術(shù)：

在光伏系統(tǒng)中，光伏組件將光伏能量轉(zhuǎn)換成直流電，再通過(guò)光伏逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成交流電后送入電網(wǎng)。

由光伏組件的電氣特性可知，光伏組件輸出功率受溫度影響，光伏組件表面溫度越高，其輸出功率越大。因此，可以利用降溫系統(tǒng)對(duì)光伏組件進(jìn)行降溫來(lái)提高光伏組件輸出功率，進(jìn)而提高光伏系統(tǒng)的發(fā)電量。

在現(xiàn)有的光伏系統(tǒng)中，所述降溫系統(tǒng)作為戶(hù)外工作的設(shè)備，需要配備防雷、防水等戶(hù)外防護(hù)裝置，成本較高。而且，所述降溫系統(tǒng)還需要與光伏逆變器進(jìn)行模數(shù)信號(hào)傳輸，根據(jù)傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)計(jì)算光伏逆變器輸出功率提升幅度并將之與所述降溫系統(tǒng)本身的能耗作對(duì)比，以反映所述降溫系統(tǒng)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益，因此還會(huì)增加在降溫系統(tǒng)與光伏逆變器間布設(shè)電力線(xiàn)纜成本和通訊成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了光伏逆變器，以降低對(duì)光伏組件進(jìn)行降溫的成本。

一種光伏逆變器，包括逆變器電路和戶(hù)外防護(hù)裝置，此外還包括應(yīng)用于光伏組件的降溫系統(tǒng)，所述降溫系統(tǒng)包括電源模塊、控制單元和降溫裝置，其中：

所述電源模塊和所述控制單元集成在所述光伏逆變器內(nèi)部；

所述降溫裝置設(shè)置在所述光伏組件處；

所述電源模塊用于為所述控制單元供電；

所述控制單元與所述光伏組件、所述逆變器電路和所述降溫裝置進(jìn)行模數(shù)信號(hào)傳輸，用于根據(jù)所述光伏組件的表面溫度采樣信號(hào)和所述逆變器電路的輸出功率信號(hào)，對(duì)所述降溫裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)控。

其中，所述電源模塊具有兩個(gè)取電點(diǎn)，一路經(jīng)第一開(kāi)關(guān)電路連接至所述逆變器電路的輸出側(cè)或DC-DC變換器的輸出側(cè)，另一路經(jīng)第二開(kāi)關(guān)電路連接至電網(wǎng)。

其中，所述電源模塊支持電網(wǎng)孤島時(shí)的冗余關(guān)斷保護(hù)。

其中，所述第二開(kāi)關(guān)電路采用兩個(gè)開(kāi)關(guān)串聯(lián)的冗余設(shè)計(jì)。

其中，所述電源模塊包括整流模塊和開(kāi)關(guān)電源，具體的：

所述整流模塊的一端經(jīng)所述第一開(kāi)關(guān)電路和所述第二開(kāi)關(guān)電路接在兩個(gè)取電點(diǎn)上，另一端接入所述開(kāi)關(guān)電源的輸入側(cè)。

其中，所述電源模塊包括第一整流模塊、第二整流模塊、工頻變壓器和開(kāi)關(guān)電源，具體的：

所述第一整流模塊的一端經(jīng)所述第一開(kāi)關(guān)電路接在一個(gè)取電點(diǎn)上；所述第二整流模塊的一端經(jīng)所述工頻變壓器、所述第二開(kāi)關(guān)電路接在另一個(gè)取電點(diǎn)上；

所述第一、第二整流模塊的另一端接入所述開(kāi)關(guān)電源的輸入側(cè)。

其中，所述電源模塊具有兩個(gè)取電點(diǎn)，一路經(jīng)第一開(kāi)關(guān)電路連接至所述光伏組件的輸出側(cè)，另一路經(jīng)第二開(kāi)關(guān)電路連接至電網(wǎng)。

其中，所述電源模塊支持電網(wǎng)孤島時(shí)的冗余關(guān)斷保護(hù)。

可選地，所述降溫系統(tǒng)還包括：與所述第一開(kāi)關(guān)電路串聯(lián)的防反二極管。

其中，所述降溫裝置為水冷降溫裝置或用風(fēng)冷降溫裝置。

從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明將降溫系統(tǒng)集成在光伏逆變器內(nèi)部，這樣便可以直接利用光伏逆變器中現(xiàn)有的防水外殼、防雷設(shè)備等戶(hù)外防護(hù)裝置，而無(wú)需再額外配備；并且，此舉還能夠縮短降溫系統(tǒng)與光伏逆變器進(jìn)行模數(shù)信號(hào)傳輸?shù)木嚯x，從而節(jié)約在降溫系統(tǒng)與光伏逆變器間布設(shè)電力線(xiàn)纜成本和通訊成本?？梢?jiàn)，本發(fā)明有效降低了對(duì)光伏組件進(jìn)行降溫的成本。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種光伏逆變器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的又一種光伏逆變器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1和圖2所示光伏逆變器中的第二開(kāi)關(guān)電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1和圖2所示光伏逆變器中的電源模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的又一種光伏逆變器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5所示光伏逆變器中的電源模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖5所示光伏逆變器中的又一電源模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種光伏逆變器，以降低對(duì)光伏組件進(jìn)行降溫的成本。所述光伏逆變器除包括逆變器電路100和戶(hù)外防護(hù)裝置外，還包括應(yīng)用于光伏組件200的降溫系統(tǒng)，所述降溫系統(tǒng)包括電源模塊301、控制單元302和降溫裝置303，其中：

電源模塊301和控制單元302集成在所述光伏逆變器內(nèi)部；

降溫裝置303設(shè)置在光伏組件200處；

電源模塊301用于為控制單元302供電；

控制單元302與光伏組件200、逆變器電路100和降溫裝置303進(jìn)行模數(shù)信號(hào)傳輸，用于根據(jù)光伏組件200的表面溫度采樣信號(hào)和逆變器電路100的輸出功率信號(hào)，對(duì)降溫裝置303的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)控，具體調(diào)控內(nèi)容包括：控制單元302可以在判斷得到光伏組件200表面溫度超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，控制降溫裝置303開(kāi)始對(duì)光伏組件200進(jìn)行降溫，以及根據(jù)光伏組件200表面溫度超過(guò)所述設(shè)定閾值的多少，調(diào)節(jié)降溫裝置303的工作效率；還可以將降溫裝置303本身的能耗與逆變器電路100的輸出功率提升幅度作對(duì)比以反映所述降溫系統(tǒng)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益，若經(jīng)濟(jì)效益不符合預(yù)期，控制降溫裝置303停止工作。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例將降溫系統(tǒng)集成在光伏逆變器內(nèi)部，這樣便可以直接利用光伏逆變器中現(xiàn)有的防水外殼、防雷設(shè)備等戶(hù)外防護(hù)裝置，而無(wú)需再額外配備；并且，此舉還能夠縮短降溫系統(tǒng)與光伏逆變器進(jìn)行模數(shù)信號(hào)傳輸?shù)木嚯x，從而節(jié)約在降溫系統(tǒng)與光伏逆變器間布設(shè)電力線(xiàn)纜成本和通訊成本?？梢?jiàn)，本實(shí)施例有效降低了對(duì)光伏組件進(jìn)行降溫的成本。

其中，電源模塊301可以從電網(wǎng)取電，也可以取來(lái)自光伏組件200的電能，也可以采用獨(dú)立的蓄電池組。具體的，電源模塊301取來(lái)自光伏組件200的電能時(shí)，可以是從光伏組件200輸出側(cè)取電，可以是從逆變器電路100輸出側(cè)取電，也可以是從DC-DC變換器輸出側(cè)取電。電源模塊301從電網(wǎng)取電或者取來(lái)自光伏組件200的電能時(shí)，在取電方式上，可以從單線(xiàn)電壓取電，也可以從相電壓取電，也可以從三相取電。

作為優(yōu)選，本實(shí)施例為電源模塊301設(shè)計(jì)兩個(gè)取電點(diǎn)，一路從電網(wǎng)取電，另一路取來(lái)自光伏組件200的電能，以實(shí)現(xiàn)供電冗余設(shè)計(jì)，安全可靠，例如：在電網(wǎng)孤島時(shí)，所述降溫系統(tǒng)仍可以依靠來(lái)自光伏組件200的電能對(duì)降溫裝置303的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)控。

其中，本實(shí)施例設(shè)計(jì)上述兩個(gè)取電點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的具體電路結(jié)構(gòu)可以是：一路經(jīng)第一開(kāi)關(guān)電路S1連接至逆變器電路100輸出側(cè)(如圖1所示)或DC-DC變換器輸出側(cè)(如圖2所示)，另一路經(jīng)第二開(kāi)關(guān)電路S2連接至電網(wǎng)。第一開(kāi)關(guān)電路S1和第二開(kāi)關(guān)電路S2的通斷由系統(tǒng)環(huán)境決定，具體描述如下：

1)在電網(wǎng)孤島時(shí)，并網(wǎng)開(kāi)關(guān)組S0斷開(kāi)，第一開(kāi)關(guān)電路S1閉合，電源模塊301取逆變器電路100輸出側(cè)或DC-DC變換器輸出側(cè)的電能。

2)在逆變器電路100待機(jī)或停機(jī)時(shí)，并網(wǎng)開(kāi)關(guān)組S0斷開(kāi)，第二開(kāi)關(guān)電路S2閉合，電源模塊301從電網(wǎng)取電；

3)逆變器電路100正常并網(wǎng)時(shí)，并網(wǎng)開(kāi)關(guān)組S0閉合，第一開(kāi)關(guān)電路S1或第二開(kāi)關(guān)電路S2閉合，電源模塊301可以從任一個(gè)取電點(diǎn)取電。

作為優(yōu)選，并網(wǎng)開(kāi)關(guān)組S0、第一開(kāi)關(guān)電路S1和第二開(kāi)關(guān)電路S2的通斷由逆變器電路100根據(jù)系統(tǒng)環(huán)境本地控制。DC-DC變換器可以為非隔離DC-DC變換器，如Buck變換器，也可以為隔離的DC/DC變換器，如反激變換器。

在圖1和圖2中，第一開(kāi)關(guān)電路S1和第二開(kāi)關(guān)電路S2均可以只采用一個(gè)開(kāi)關(guān)。但為了實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)孤島時(shí)的冗余關(guān)斷保護(hù)，本實(shí)施例令第二開(kāi)關(guān)電路S2如同并網(wǎng)開(kāi)關(guān)組S0一樣，采用兩個(gè)開(kāi)關(guān)串聯(lián)的冗余設(shè)計(jì)，如圖3所示，以防止電網(wǎng)孤島時(shí)第二開(kāi)關(guān)電路S2斷開(kāi)失效。

與圖3所示第二開(kāi)關(guān)電路S2對(duì)應(yīng)的電源模塊301包括整流模塊401和開(kāi)關(guān)電源402，其中：整流模塊401的一端經(jīng)第一開(kāi)關(guān)電路S1、第二開(kāi)關(guān)電路S2接在兩個(gè)取電點(diǎn)上，另一端接入開(kāi)關(guān)電源402的輸入側(cè)。從任一取電點(diǎn)取得的電能經(jīng)整流模塊401整流后，再經(jīng)開(kāi)關(guān)電源402處理得到控制單元302所需電源，例如12VDC或24VDC。優(yōu)選的，第一開(kāi)關(guān)電路S1和第二開(kāi)關(guān)電路S2所接交流相線(xiàn)不同，以降低開(kāi)關(guān)電源402輸入側(cè)電壓紋波，下同。

或者，也可以利用電源模塊301來(lái)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)孤島時(shí)的冗余關(guān)斷保護(hù)，如圖4所示，設(shè)計(jì)電源模塊301包括第一整流模塊401、第二整流模塊402、工頻變壓器T1(工頻變壓器T1采用1:1變比即可)和開(kāi)關(guān)電源403，其中：第一整流模塊401的一端經(jīng)第一開(kāi)關(guān)電路S1接在一個(gè)取電點(diǎn)上；第二整流模塊402的一端經(jīng)工頻變壓器T1、第二開(kāi)關(guān)電路S2接在另一個(gè)取電點(diǎn)上；第一整流模塊401和第二整流模塊402的另一端接入開(kāi)關(guān)電源403的輸入側(cè)。從電網(wǎng)取得的電能經(jīng)過(guò)工頻變壓器T1耦合到二次側(cè)、再經(jīng)第二整流模塊402整流后輸入開(kāi)關(guān)電源403；電網(wǎng)孤島時(shí)，電源模塊301輸入側(cè)的直流電力被工頻變壓器T1隔離，相當(dāng)于斷開(kāi)，由于工頻變壓器T1對(duì)于直流電力是電氣隔離、開(kāi)關(guān)S21也是電氣隔離，所以形成了冗余關(guān)斷保護(hù)。

或者，本實(shí)施例為電源模塊301設(shè)計(jì)的兩個(gè)取電點(diǎn)，也可以是：一路經(jīng)第一開(kāi)關(guān)電路S1連接至光伏組件200輸出側(cè)(如圖5所示)，另一路經(jīng)第二開(kāi)關(guān)電路S2連接至電網(wǎng)。第一開(kāi)關(guān)電路S1和第二開(kāi)關(guān)電路S2的通斷由系統(tǒng)環(huán)境決定，具體描述如下：

1)在電網(wǎng)孤島時(shí)，并網(wǎng)開(kāi)關(guān)組S0斷開(kāi)，第一開(kāi)關(guān)電路S1閉合，電源模塊301取光伏組件200輸出側(cè)的電能；

2)在光伏組件200失電(如夜間，或直流開(kāi)關(guān)未合閘)時(shí)，并網(wǎng)開(kāi)關(guān)組S0斷開(kāi)，第二開(kāi)關(guān)電路S2閉合，電源模塊301從電網(wǎng)取電；

3)逆變器電路100正常并網(wǎng)時(shí)，并網(wǎng)開(kāi)關(guān)組S0閉合，第一開(kāi)關(guān)電路S1或第二開(kāi)關(guān)電路S2閉合，電源模塊301可以從任一個(gè)取電點(diǎn)取電。

其中，但為了實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)孤島時(shí)的冗余關(guān)斷保護(hù)，本實(shí)施例同樣可以令第二開(kāi)關(guān)電路S2采用兩個(gè)開(kāi)關(guān)串聯(lián)的冗余設(shè)計(jì)，如圖6所示。此外，為防止電網(wǎng)取電整流后的直流電倒灌到光伏組件200，影響光伏逆變器直流側(cè)最大功率點(diǎn)，所述降溫系統(tǒng)還包括與第一開(kāi)關(guān)電路S1串聯(lián)的防反二極管，該防反二極管可集成在電源模塊301內(nèi)部。

與圖6所示第二開(kāi)關(guān)電路S2對(duì)應(yīng)的電源模塊301包括整流模塊401、防反二極管D1和開(kāi)關(guān)電源402，其中：開(kāi)關(guān)電源402的一端經(jīng)防反二極管D1接在第一開(kāi)關(guān)電路S1的一端，同時(shí)經(jīng)整流模塊401接在第二開(kāi)關(guān)電路S2的一端。

或者，也可以利用電源模塊301來(lái)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)孤島時(shí)的冗余關(guān)斷保護(hù)，如圖4所示，設(shè)計(jì)電源模塊301包括工頻變壓器T1、整流模塊401、防反二極管D1和開(kāi)關(guān)電源402，其中：開(kāi)關(guān)電源402的一端經(jīng)防反二極管D1接在第一開(kāi)關(guān)電路S1的一端，同時(shí)經(jīng)整流模塊401接在工頻變壓器T1的二次側(cè)，工頻變壓器T1的一次側(cè)接在第二開(kāi)關(guān)電路S2的一端。

最后需要說(shuō)明的是，上述各實(shí)施例中，降溫裝置303可以采用水冷降溫裝置，也可以采用風(fēng)冷降溫裝置，并不局限。

綜上所述，本發(fā)明將降溫系統(tǒng)集成在光伏逆變器內(nèi)部，這樣便可以直接利用光伏逆變器中現(xiàn)有的防水外殼、防雷設(shè)備等戶(hù)外防護(hù)裝置，而無(wú)需再額外配備；并且，此舉還能夠縮短降溫系統(tǒng)與光伏逆變器進(jìn)行模數(shù)信號(hào)傳輸?shù)木嚯x，從而節(jié)約在降溫系統(tǒng)與光伏逆變器間布設(shè)電力線(xiàn)纜成本和通訊成本?？梢?jiàn)，本發(fā)明有效降低了對(duì)光伏組件進(jìn)行降溫的成本。

本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。

對(duì)于系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其基本相應(yīng)于方法實(shí)施例，所以描述得比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明實(shí)施例的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明實(shí)施例將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。