負壓儲能續流模塊制造技術

本實用新型專利技術涉及一種負壓儲能續流模塊，屬于太陽能應用技術領域。該模塊包括兩級以上負壓驅動續流控制電路單元，負壓驅動續流控制電路單元包括一對MOS管，一對MOS管的柵極和源極分別相對連接，一對MOS管的漏極之間通過負壓識別二極管和儲能電容相連接，負壓識別二極管的正極引出低電位端，負壓識別二極管的負極經儲能電容后引出高電位端，負壓識別二極管和儲能電容之間還引線通過電壓檢測芯片接一對MOS管的柵極連接處，兩級以上負壓驅動續流控制電路單元以前一級低電位端作為后一級高電位端的方式分別接串聯光伏電池組中對應電池單元的高電位端和低電位端。當電池單元出現異常的反向電壓時，此負壓驅動續流控制電路單元的一對MOS管將導通，從而起到負壓續流作用，避免影響整個光伏發電系統。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及ー種光伏電池旁路器模塊，尤其是ー種負壓儲能續流模塊，屬于太陽能應用

技術介紹
已經竣工的光伏發電系統中，隨著時間的推移以及外界環境的變化，會導致光伏組串內部出現失衡。如光伏組串中，因ー塊光伏組件被陰影或樹葉或鳥糞遮蔽及或老化，會導致整個光伏組串的發電能力大幅下?，F有光伏發電系統的單相、三相并網逆變器最大功率電壓跟蹤范圍分別為220VDC-380VDC和450VDC-820VDC，因此決定了光伏組件不能單塊接入系統使用，需由若干 塊光伏組件串聯而成，即組成ー個符合逆變器接入條件要求的光伏組串。光伏組串由I、2···、Ν-1、Ν，共計N塊光伏組件串聯。光伏組串的電壓是這些光伏組件電壓的總和，即U總= U1+U2+…+UN-1+UN ;光伏組串的電流與這些光伏組件的電流相等，即I總=Il = 12 ニ…=IN-I = IN。不難看出，光伏組串輸出電流由其中給出電流最小的光伏組件來決定。例如，ー個250kWP的光伏并網電站，采用1000塊250WP的單晶硅光伏組件、I臺SG250K3并網逆變器，根據逆變器的MPPT最大功率跟蹤點工作電壓范圍(450V 820V)，每個光伏串列按20塊光伏組件串聯設計，250kW的光伏并網電站總共50個電池串列。假若某個光伏串列中有I塊光伏組件，被陰影或樹葉或鳥糞遮蔽，工作電流由7. 13A下降至2.13A。光伏組串的功率會由5000WP下降至1495WP，會導致整個光伏組串的發電能力下降大約70%。失效光伏組件的兩端呈現反向的系統總電壓。這70 %的電能在各光伏組件上即產生大量熱能。時間長了在這種情況下脆弱的末被遮蔽光伏組件也會產生熱斑。如果光伏組串因陰影或樹葉或鳥糞遮蔽失效而失去發電能力，受故光伏組件將變成由RS+RS0組成的電阻。這時系統陣列電流將反向通過這只電阻，局部產生高溫，受故電池板將會出現熱斑，發電能力和效率下降，嚴重的會使電池硅片爆裂失效。如果陰影現象消除，出現熱斑的電池卻永久受傷從此發電效率下降，最終這塊失效的光伏組件就會被報廢。目前解決的方法是將系統分成若干跨度(越密越好，但成本増加)，每個跨度電壓約9-15V左右，一旦某跨度中有陰影現象出現就將其整個跨度電池用一只負壓識別ニ極管短路，防止過大的反向電流流過RS+RS0，另外保障整個系統繼續工作不受太大影響。實際應用時仍會出現用不了幾年發電量還是下降的情況，因為簡單采用價廉負壓識別ニ極管作為陰影旁路裝置并不理想。負壓識別ニ極管雖有短路作用，但內阻較大，仍有反向電流分流通過RS1+RS0。并且負壓識別ニ極管在短路期間存在著O. 7-1V的電壓降，這意味著需承擔(O. 7-1V) XI系統電流的功耗發熱，如果發熱損耗時間稍長嚴重的會使接線盒燒變形。發熱的負壓識別ニ極管(尤其使用的是肖特基負壓識別ニ極管)會擊穿，在陰影恢復后仍會短路正常發電電流而失電。發電量愈大出現的幾率愈高?？傊?，局部電池出現陰影現象和熱斑，不是局部小問題，而是影響整個系統發電量的大問題。用負壓識別ニ極管作為陰影旁路只能是權宜措施
技術實現思路
本技術的目的在于針對上述現有技術存在的問題，提出一種內阻低、熱耗小、性能可靠的負壓儲能續流模塊，從而徹底杜絕熱斑發生，保障光伏電池板長壽命，使之始終能夠最大功率輸出。為了達到上述目的，本技術的負壓儲能續流模塊包括兩級以上負壓驅動續流控制電路單元，所述負壓驅動續流控制電路單元包括ー對MOS管，所述ー對MOS管的柵極和源極分別相對連接，所述ー對MOS管的漏極之間通過負壓識別ニ極管和儲能電容相連接，所述負壓識別ニ極管的正極引出低電位端，所述負壓識別ニ 極管的負極經儲能電容后引出高電位端，所述負壓識別ニ極管和儲能電容之間還引線通過電壓檢測芯片接所述ー對MOS管的柵極連接處，所述兩級以上負壓驅動續流控制電路單元以前一級低電位端作為后ー級高電位端的方式分別接串聯光伏電池組中對應電池單元的高電位端和低電位端。工作時，當某一負壓驅動續流控制電路單元對應的電池單元出現異常的反向電壓時，此負壓驅動續流控制電路單元的ー對MOS管將導通，從而起到負壓續流作用，避免影響整個光伏發電系統。以下結合附圖對本技術作進ー步的說明。圖I為本技術一個實施例的電路原理圖。圖2為圖I實施例的電路模塊立體結構示意圖。具體實施方式實施例一本實施例的負壓儲能續流模塊的電路結構如圖I所示，具有三級負壓驅動續流控制電路單元。各負壓驅動續流控制電路單元包括ー對MOS管，此ー對MOS管(MOSFET)的柵極和源極分別相對連接，漏極之間通過負壓識別ニ極管和儲能電容相連接。其具體結構及工作原理可以參見申請號為201010248997. 4的中國專利技術專利申請文件。負壓識別ニ極管的正極引出低電位端——對于第一級而言即B端，其負極經儲能電容后引出高電位端——對于第一級而言即A端。負壓識別ニ極管和儲能電容之間還引線通過電壓檢測芯片接ー對MOS管的柵極連接處，三級負壓驅動續流控制電路單元以前ー級低電位端作為后ー級高電位端的方式分別接串聯光伏電池組中對應電池單元的高電位端和低電位端。例如B端即是第一級(前ー級)的低電位端，同時又是第二級(后ー級)的高電位端。本實施例的電壓檢測芯片采用IR2101驅動芯片，內含電壓檢測和高電平輸出，也可以采用HT70XX系列，或用比較器LM339邏輯電路實現。本實施例用低內阻的MOSFET作為開關器件，在光伏系統出現反向電流時可靠導通實現旁路功能，從而徹底杜絕熱斑發生，保障光伏電池板始終以最大功率輸出。實際制作時，如圖2所示，各電路單元封裝于模塊主體板I內，各高、低電位端分別以片狀引腳1-5的結構從主體板I的一面引出，從而便于接線。使用時，本實施例的模塊設置在光伏接線盒腔內，其引腳與凹槽彈性裝置插合，實現與光伏電池組之間的可靠電連接。歸納起來，本實施例與傳統ニ極管續流器件相比，具有以下顯著優點一電路設計實現了低內阻，功耗僅為傳統ニ極管續流的七分之一；ニ 能實現100%的旁路反向電流，杜絕光伏組件熱斑現象的發生，延長光伏組件壽命，提聞發電效能；三模塊結構簡潔，便于安裝。除上述實施例外，本技術還可以有其他等效變換方式，如其他相似電路的集成模塊組合，除插接結構外，也可以采用壓入、嵌入等電連接結構，這些都屬于本技術 的保護范圍。權利要求1.一種負壓儲能續流模塊，其特征在于包括兩級以上負壓驅動續流控制電路單元，所述負壓驅動續流控制電路單元包括ー對MOS管，所述ー對MOS管的柵極和源極分別相對連接，所述ー對MOS管的漏極之間通過負壓識別ニ極管和儲能電容相連接，所述負壓識別ニ極管的正極引出低電位端，所述負壓識別ニ極管的負極經儲能電容后引出高電位端，所述負壓識別ニ極管和儲能電容之間還引線通過電壓檢測芯片接所述ー對MOS管的柵極連接處，所述兩級以上負壓驅動續流控制電路單元以前一級低電位端作為后ー級高電位端的方式分別接串聯光伏電池組中對應電池單元的高電位端和低電位端。2.根據權利要求I所述的負壓儲能續流模塊，其特征在于所述電壓檢測芯片采用IR2101驅動芯片。3.根據權利要求I或2所述的負壓儲能續流模塊，其特征在于所述各電路單元封裝于模塊主體板內。4.根據權利要求3所述的負壓儲能續流模塊，其特征在于所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種負壓儲能續流模塊，其特征在于：包括兩級以上負壓驅動續流控制電路單元，所述負壓驅動續流控制電路單元包括一對MOS管，所述一對MOS管的柵極和源極分別相對連接，所述一對MOS管的漏極之間通過負壓識別二極管和儲能電容相連接，所述負壓識別二極管的正極引出低電位端，所述負壓識別二極管的負極經儲能電容后引出高電位端，所述負壓識別二極管和儲能電容之間還引線通過電壓檢測芯片接所述一對MOS管的柵極連接處，所述兩級以上負壓驅動續流控制電路單元以前一級低電位端作為后一級高電位端的方式分別接串聯光伏電池組中對應電池單元的高電位端和低電位端。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：邊曉暉，張啟明，邊佶，
申請(專利權)人：江蘇派特科技發展有限公司，
類型：實用新型
國別省市：