一種具備逆變轉換的光伏組件系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具備逆變轉換的光伏組件系統，包括多個光伏組件、光伏逆變器裝置和并網控制電路，光伏組件的直流電源經光伏逆變器裝置的逆變轉換連接到并網控制電路，其中，在每一個光伏組件底層背板上安裝有所述光伏逆變器裝置，所述光伏片層的正、負極引出線連接至光伏逆變器裝置中的逆變器電路，逆變器電路的交流輸出連接至并網控制電路。本實用新型可根據具體情況使每個光伏組件都工作在最大功率點處，抗局部陰影能力強；每個逆變器與單個光伏組件電池集成在一起，即插即用，安裝方便，系統擴展簡便；微逆變器占用空間較小，分布式安裝便于配置，能安裝于不同方向和角度，可充分利用空間。
【專利說明】一種具備逆變轉換的光伏組件系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種光伏發電用設備，特別是涉及一種具備微逆變的光伏組件系統，是一種由多塊先串后并光伏組件、微逆變電路、逆變器接線盒、光伏并網控制器組成的光伏組件系統。
【背景技術】
[0002]在傳統能源緊張，價格升高，環境問題日益突出的背景下，太陽能作為最清潔、可再生的新能源具有很大的節能潛能和市場空間。光伏逆變器及其系統起源于70年代，但最初并沒有引起人們的注意，近年來隨著太陽能發電技術的發展以及技術的進步，使得微逆變器非常具有吸引力，傳統太陽能發電是將多個光伏組件相串聯形成高壓直流電后，再經一個逆變器轉變為交流電并網，所帶來的問題是當其中一個光伏組件出問題，將會影響整個系統。
【發明內容】
[0003]本實用新型目的在于提供一種具備微逆變的光伏組件系統，是針對太陽能利用的一種多塊先串后并光伏組件、微逆變電路、逆變器接線盒、光伏并網控制器組成的光伏組件系統。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型的方案是:一種具備逆變轉換的光伏組件系統，包括多個光伏組件、光伏逆變器裝置和并網控制電路，光伏組件的直流電源經光伏逆變器裝置的逆變轉換連接到并網控制電路，所述光伏組件包括外框支架、光伏片層、采光玻璃板和底層背板，外框支架為一個矩形框，矩形框將光伏片層、采光玻璃板和背板框住固定，光伏片層的正、負極引出線從底層背板穿出，其中，在底層背板上安裝有光伏逆變器裝置，所述光伏片層的正、負極引出線連接至光伏逆變器裝置中的逆變器電路，逆變器電路的交流輸出連接至并網控制電路。
[0005]方案進一步是:所述逆變器電路包括低壓升壓電路和與之連接的橋式直流變交流電路；所述低壓升壓電路包括儲能電感器、三極開關管、續流二極管、PWM波發生器；所述儲能電感器一端連接光伏片層的正極，儲能電感器另一端連接續流二極管的正極，續流二極管的負極和光伏片層負極連接，所述三極開關管跨接在儲能電感器另一端和光伏片層負極之間，PWM波發生器的PWM脈沖輸出連接三極開關管的控制極，一個全控開關管跨接在續流二極管兩端，一個與所述PWM脈沖輸出頻率相同極性相反的脈沖波電路連接全控開關管的控制端，使全控開關管與三極開關管交替導通。
[0006]方案進一步是:所述全控開關管是GT0、GTR、M0SFET、IGBT控制開關管中的一種。
[0007]方案進一步是:所述光伏片層為縱向九片光伏片順序排列、橫向為四排的分布結構，在所述光伏片層縱向排列的九片光伏片正、負極引出線相互串聯，所述底層背板上設置有導線輸出孔，串聯后的引出線從導線輸出孔引出，引出的橫向四排串聯線相互電并聯。
[0008]方案進一步是:所述光伏逆變器裝置包括一個箱體主體和L形箱蓋，箱體主體的背面用于與光伏電池板的底板粘貼，箱體中設置有逆變器電路板，所述L形箱蓋上設置有百葉窗，所述箱體主體的底側面設置有通風口，所述箱體主體背面設置有兩個長凹槽，凹槽中設置有與箱體內聯通的通孔，凹槽和通孔用于定位、引導光伏電池板底板上的匯流排。
[0009]方案進一步是:所述箱體主體內兩側壁垂直于箱底側面分別設置有導槽，所述逆變器電路板插裝在導槽中。
[0010]方案進一步是:所述底側面設置有通風口是由多個長條形孔并排設置組成，在多個長條形孔上設置有防塵網，在多個長條形孔兩側分別設置了逆變器電路輸出導線引出孔。
[0011]本實用新型的有益效果是:
[0012](I)可根據具體情況使每個光伏組件都工作在最大功率點處，抗局部陰影能力強；
[0013](2)每個逆變器與單個光伏組件電池集成在一起，即插即用，安裝方便，系統擴展簡便；
[0014](3)微逆變器占用空間較小，分布式安裝便于配置，能安裝于不同方向和角度，可充分利用空間；
[0015](4)單個光伏模塊的失效不會對整個系統的性能造成影響，系統的冗余度高、可靠性高。
[0016]下面結合附圖和實施例對本實用新型作一詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型系統示意圖；
[0018]圖2為本實用新型光伏組件結構示意圖；
[0019]圖3為本實用新型光伏組件結構底層背板示意圖；
[0020]圖4為本實用新型逆變器電路示意圖；
[0021]圖5為本實用新型光伏逆變器裝置分解示意圖；
[0022]圖6為本實用新型光伏逆變器裝置箱體主體背面示意圖。
【具體實施方式】
[0023]一種具備逆變轉換的光伏組件系統，參見圖1，所述系統包括多個光伏組件1、光伏逆變器裝置2和并網控制電路3，并網控制電路輸出連接至主干網4，光伏組件的直流電源經光伏逆變器裝置的逆變轉換連接到并網控制電路；參見圖2和圖3，所述光伏組件包括外框支架5、光伏片層6、米光玻璃板7和底層背板8,外框支架為一個矩形框,矩形框將光伏片層、采光玻璃板和背板框住固定，光伏片層的正、負極引出線從底層背板穿出，其中，在每一個光伏組件底層背板上安裝有所述光伏逆變器裝置，所述光伏片層的正、負極引出線連接至光伏逆變器裝置中的逆變器電路，逆變器電路的交流輸出連接至并網控制電路。
[0024]實施例中的并網控制電路，是一種成熟電路，在太陽能發電系統中廣泛使用。
[0025]實施例中:鋼化玻璃主要對整個組件起到了支撐，為組件提供足夠的機械強度，通常厚度為3.2mm;鋼化玻璃材質要求:含鐵量不超過0.01%、透射率:要求波長為400nm-1100nm的光譜范圍內的光透過率在91%以上。抗風壓性能:要求其抗風壓性能大于2400Pa。
[0026]實施例中:底層背板是由多層高分子薄膜經碾壓黏合起來的復合膜，對電池片起保護和支撐作用，具有可靠的絕緣性、阻水性、耐老化性。
[0027]實施例中:所述底層背板上設置有一層EVA膠膜8-1，所述EVA膠膜將光伏片層與底層背板粘接在一起。
[0028]EVA膠膜是乙烯一醋酸乙烯共聚物(簡稱EVA)是由乙烯(E)和醋酸乙烯(VA)共聚而成。EVA太陽能電池膠膜是用EVA為主要原料，添加各種改性助劑充分混合后，經生產加工設備加熱流延擠出成型的薄膜狀產品。使用時，發生熱交聯固化，產生永久性的粘合密封，可經受各種氣候環境和惡劣條件下使用。
[0029]實施例中:如圖4所示，所述逆變器電路包括低壓升壓電路和與之連接的橋式直流變交流逆變電路9 ;直流變交流逆變電路使用的是一種已知成熟的電路，所述低壓升壓電路包括儲能電感器L、三極開關管10、續流二極管D、PWM波發生器11 ;所述儲能電感器一端連接光伏片層6的正極，儲能電感器另一端連接續流二極管的正極，續流二極管的負極和光伏片層負極連接，所述三極開關管跨接在儲能電感器另一端和光伏片層負極之間，PWM波發生器的PWM脈沖輸出連接三極開關管的控制極，一個全控開關管12跨接在續流二極管兩端，一個與所述PWM脈沖輸出頻率相同極性相反的脈沖波電路13連接全控開關管的控制端，使全控開關管與三極開關管交替導通。其工作原理是:先將三極開關管10導通，光伏片電源向電感L儲能，然后將三極開關管10關斷，將原有的續流二極管并聯一開關管成為可控整流開關，電感L處于放電狀態電能由低壓電源端傳輸至高壓側時電流通過可控整流開關，此時將可控全控開關管12置于導通狀態，這樣當電流流過就不會產生或僅少量產生電壓降落，基本消除續流二極管損耗，達到提高電路效率的作用。本實施例利用了開關管在導通時低電阻值電壓降極小的特點，加上同步的控制電路形成的可控整流開關替換掉單獨的續流二極管設置，以基本除去續流二極管的損耗。拓寬Boost電路的高效升壓區間，增強Boost電路的應用能力。
[0030]實施例中:所述全控開關管是GTO、GTR、MOSFET, IGBT控制開關管電路中的一種，上述控制開關電路都是市場上可采購到的、廣泛應用于變頻控制電路的集成一體化功率開關電路，都具有非常低的開關壓降。
[0031]實施例中:如圖2所示，光伏片層為縱向九片光伏片601順序排列、橫向為四排的分布結構，在所述光伏片層縱向排列的九片光伏片正、負極引出線相互串聯，所述底層背板上設置有導線輸出孔801，串聯后的引出線14從導線輸出孔引出，引出的橫向四排串聯線相互電并聯。
[0032]實施例中:如圖5和圖6所不,所述光伏逆變器裝置包括一個箱體主體15和L形箱蓋16，箱體主體的背面用于與光伏組件底層背板8粘貼，箱體中設置有逆變器電路板17，所述L形箱蓋上設置有百葉窗1601，所述箱體主體的底側面設置有通風口 1501，所述箱體主體背面1502設置有兩個長凹槽1503，凹槽中設置有與箱體內聯通的通孔1504，凹槽和通孔用于定位、引導光伏電池板底板上的匯流排18，匯流排通過箱體內設置的引導柱19連接在電路板上。
[0033]實施例中:所述箱體主體內兩側壁垂直于箱底側面分別設置有導槽20，所述逆變器電路板插裝在導槽中。
[0034]實施例中:所述底側面設置有通風口是由多個長條形孔并排設置組成，在多個長條形孔上設置有防塵網，在多個長條形孔兩側分別設置了逆變器電路輸出導線引出孔1505。
【權利要求】
1.一種具備逆變轉換的光伏組件系統，包括多個光伏組件、光伏逆變器裝置和并網控制電路，光伏組件的直流電源經光伏逆變器裝置的逆變轉換連接到并網控制電路，所述光伏組件包括外框支架、光伏片層、采光玻璃板和底層背板，外框支架為一個矩形框，矩形框將光伏片層、采光玻璃板和背板框住固定，光伏片層的正、負極引出線從底層背板穿出，其特征在于，在每一個光伏組件底層背板上安裝有所述光伏逆變器裝置，所述光伏片層的正、負極引出線連接至光伏逆變器裝置中的逆變器電路，逆變器電路的交流輸出連接至并網控制電路。
2.根據權利要求1所述的一種具備逆變轉換的光伏組件系統，其特征在于，所述逆變器電路包括低壓升壓電路和與之連接的橋式直流變交流電路；所述低壓升壓電路包括儲能電感器、三極開關管、續流二極管、PWM波發生器；所述儲能電感器一端連接光伏片層的正極，儲能電感器另一端連接續流二極管的正極，續流二極管的負極和光伏片層負極連接，所述三極開關管跨接在儲能電感器另一端和光伏片層負極之間，PWM波發生器的PWM脈沖輸出連接三極開關管的控制極，一個全控開關管跨接在續流二極管兩端，一個與所述PWM脈沖輸出頻率相同極性相反的脈沖波電路連接全控開關管的控制端，使全控開關管與三極開關管交替導通。
3.根據權利要求2所述的一種具備逆變轉換的光伏組件系統，其特征在于，所述全控開關管是GTO、GTR、MOSFET, IGBT控制開關管中的一種。
4.根據權利要求1所述的一種具備逆變轉換的光伏組件系統，其特征在于，所述光伏片層為縱向九片光伏片順序排列、橫向為四排的分布結構，在所述光伏片層縱向排列的九片光伏片正、負極引出線相互串聯，所述底層背板上設置有導線輸出孔，串聯后的引出線從導線輸出孔引出，引出的橫向四排串聯線相互電并聯。
5.根據權利要求1所述的一種具備逆變轉換的光伏組件系統，其特征在于，所述光伏逆變器裝置包括一個箱體主體和L形箱蓋，箱體主體的背面用于與光伏電池板的底板粘貼，箱體中設置有逆變器電路板，所述L形箱蓋上設置有百葉窗，所述箱體主體的底側面設置有通風口，所述箱體主體背面設置有兩個長凹槽，凹槽中設置有與箱體內聯通的通孔，凹槽和通孔用于定位、引導光伏電池板底板上的匯流排。
6.根據權利要求5所述的一種具備逆變轉換的光伏組件系統，其特征在于，所述箱體主體內兩側壁垂直于箱底側面分別設置有導槽，所述逆變器電路板插裝在導槽中。
7.根據權利要求5所述的一種具備逆變轉換的光伏組件系統，其特征在于，所述底側面設置有通風口是由多個長條形孔并排設置組成，在多個長條形孔上設置有防塵網，在多個長條形孔兩側分別設置了逆變器電路輸出導線引出孔。
【文檔編號】H02S40/32GK204156793SQ201420615974
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月23日 優先權日:2014年10月23日
【發明者】解大, 艾芊, 張延遲, 黃飛, 劉峰 申請人:上海深晶木錦新能源科技有限公司, 北京志能祥贏節能環保科技有限公司