光伏逆變器的制造方法
【專利摘要】一種光伏逆變器，包括：輸入單元，其連接到光伏組件的正(+)極性或負(-)極性所連接到的第一端子和第二端子；開關裝置，其配置成根據(jù)逆變器單元的預設極性來控制連接到輸入單元的第一端子和第二端子；升壓器單元，其配置成對通過開關裝置從輸入單元傳遞的光伏組件的電壓進行升壓；電容器，其配置成儲入經(jīng)升壓器單元升壓的電壓；以及逆變器單元，其配置成將儲入電容器中的電壓轉(zhuǎn)換成交流電(AC)并且將經(jīng)轉(zhuǎn)換的AC電壓提供給電力系統(tǒng)。
【專利說明】光伏逆變器

【技術領域】
[0001]本公開涉及一種光伏逆變器，包括待連接到光伏組件的開關裝置，并且更特別地，涉及一種通過開關裝置適當?shù)剡B接到光伏組件而不論連接極性的光伏逆變器。

【背景技術】
[0002]一般，光伏逆變器(或并網(wǎng)逆變器)為連接輸入電力系統(tǒng)和商用電力系統(tǒng)并且將來自輸入電力系統(tǒng)的電力傳送到商用電力系統(tǒng)的電力轉(zhuǎn)換設備。
[0003]光伏逆變器的輸入端子連接到光伏組件(或太陽能電池模塊)的輸入端子和輸入端子，并且，這里，因為光伏組件具有兩個極性，即正(+)和負(_)極性，光伏逆變器的輸入端子同樣具有正(+)和負(_)兩個極性。
[0004]交流電(AC)是無極性的，消除了在連接情況下對極性的注意力，但是直流電(DC)具有正(+)和負(_)極性，因此，應該將正(+)極性連接到正(+)極性并且應該將負(_)極性連接到負(_)極性。
[0005]在此文中，關于光伏逆變器，如果在將光伏逆變器安裝在光伏組件中時操作者未適當?shù)卦诠夥M件與光伏逆變器之間連接正(+)極性和負(_)極性，也就是，如果光伏逆變器和光伏組件連接為彼此極性不同，則當操作光伏逆變器時，大的電流瞬間流過，將導致瞬間放電而損壞光伏逆變器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，詳述的一個方面在于提供一種光伏逆變器，包括開關裝置并且通過開關裝置適當?shù)剡B接到光伏組件而不論連接極性。
[0007]為了達到這些和其他優(yōu)點并且按照本說明書的目的，如這里所具體化和廣泛描述的，提供一種光伏逆變器，其可以包括:輸入單元，其連接到光伏組件的正(+)極性或負(_)極性所連接到的第一端子和第二端子；開關裝置，其配置成根據(jù)逆變器單元的預設極性來控制連接到輸入單元的第一端子和二端子；升壓器單元，其配置成對通過開關裝置從輸入單元傳遞的光伏組件的電壓進行升壓；電容器，其配置成儲入經(jīng)升壓器單元升壓的電壓；以及逆變器單元，其配置成將儲入電容器的電壓轉(zhuǎn)換成交流電(AC)并且將經(jīng)轉(zhuǎn)換的AC電壓提供給電力系統(tǒng)。
[0008]逆變器單元可以包括正(+)極性連接端子；以及負(_)極性連接端子。
[0009]當將光伏組件的正(+)極性連接到第一端子并且將光伏組件的負(_)極性連接到第二端子時，開關裝置可以將第一端子連接到逆變器單元的正(+)極性連接端子并且將第二端子連接到逆變器單元的負(_)極性連接端子。
[0010]當將光伏組件的負(-)極性連接到第一端子并且將光伏組件的正(+)極性連接到第二端子時，開關裝置可以將第一端子連接到逆變器單元的負(-)極性連接端子并且將第二端子連接到逆變器單元的正(+)極性連接端子。
[0011]光伏逆變器可以包括開關裝置，該開關裝置根據(jù)逆變器單元的極性自動地將光伏組件的正(+)極性或負(-)極性連接到第一端子和第二端子，其中開關裝置包括:第一輸入端子，其一端連接到第一端子；第二輸入端子，其一端連接到第二端子；第一比較器，其配置成將第一輸入端子與預設的參考電壓進行比較并且輸出包括高信號或低信號的第一比較結果；第二比較器，其配置成將第二輸入端子與該參考電壓進行比較并且輸出與第一比較結果相反的包括低信號或高信號的第二比較結果；第一開關單元，其一端連接到第一輸入端子并且基于來自第一比較器的輸出而進行切換；第二開關單元，其一端連接到第二輸入端子并且基于來自第二比較器的輸出而進行切換；第一輸出端子，配置成當來自第一比較器的輸出為高信號時將第一輸入端子連接到逆變器單元的正(+)極性連接端子，或者配置成當來自第二比較器的輸出為高信號時將第二輸入端子連接到逆變器單元的正(+)極性連接端子；以及第二輸出端子，配置成當來自第一比較器的輸出為低信號時將第一輸入端子連接到逆變器單元的負(-)極性連接端子，或者配置成當來自第二比較器的輸出為低信號時將第二輸入端子連接到逆變器單元的負(-)極性連接端子。
[0012]當通過第一端子將光伏組件的正(+)極性連接到第一輸入端子并且通過第二端子將光伏組件的負(_)極性連接到第二輸入端子時，第一比較器可以輸出高信號，第二比較器可以輸出低信號，第一開關單兀可以基于來自第一比較器的高信號而將具有第一輸入端子的正(+)極性的電壓輸出到第一輸出端子，以及第二開關單元可以基于來自第二比較器的低信號而將具有第二輸入端子的負(_)極性的電壓輸出到第二輸出端子。
[0013]當通過第一端子將光伏組件的負(_)極性連接到第一輸入端子并且通過第二端子將光伏組件的正(+)極性連接到第二輸入端子時，第一比較器可以輸出低信號，第二比較器可以輸出高信號，第一開關單?？梢曰趤碜缘谝槐容^器的低信號而將具有第一輸入端子的負(_)極性的電壓輸出到第二輸出端子，以及第二開關單元可以基于來自第二比較器的高信號而將具有第二輸入端子的正(+)極性的電壓輸出到第一輸出端子。
[0014]根據(jù)本公開的實施例，光伏逆變器包括開關裝置，使得能夠正常地將光伏逆變器連接到光伏組件而不論連接極性，并且即使當操作者錯誤地連接光伏組件與光伏逆變器之間的極性時，也能夠防止對光伏逆變器的損壞并且光伏逆變器能夠正常地執(zhí)行其功能。
[0015]本申請的可應用性的進一步的范圍將從此后給出的詳述中變得更加顯而易見。但是，應當理解到，因為在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種改變和修正對那些本領域技術人員而言將從詳述中變得顯而易見，詳述和具體示例在指示本發(fā)明的優(yōu)選實施例的同時僅僅通過說明的方式給出。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]所附附圖被包括以提供本發(fā)明的進一步的理解并且被并入本說明書以及組成本說明書的一部分，其說明了示例性實施例并且與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0017]在附圖中:
[0018]圖1為根據(jù)本公開的實施例的說明光伏逆變器的配置的框圖；
[0019]圖2為根據(jù)本公開的實施例的光伏逆變器的電路圖；
[0020]圖3為根據(jù)本公開的實施例的開關裝置的電路圖；以及
[0021]圖4和5為根據(jù)本公開的實施例的說明開關裝置的操作狀態(tài)的示圖。

【具體實施方式】
[0022]現(xiàn)在將參照所附附圖具體給出示例性實施例的描述。為了參照附圖的簡要描述起見，將給同樣的或等同的組件提供同樣的附圖標記，并且將不重復其描述。
[0023]圖1為根據(jù)本公開的實施例的說明光伏逆變器10的配置的框圖。
[0024]如圖1中所說明的，光伏逆變器10包括輸入單元100、開關裝置200、升壓器單元300、電容器400、以及逆變器單元500。圖1中說明的光伏逆變器10的組件不是必須的并且光伏逆變器10可以以比圖1中所說明的組件更多或更少的組件來形成。
[0025]如圖2中所說明的，輸入單元100包括第一輸入單元110和第二輸入單元120。
[0026]第一輸入單元110連接到光伏組件(未示出)的正⑴極性或負㈠極性，并且第二輸入單元120連接到光伏組件的負(-)極性或正(+)極性。
[0027]開關裝置200檢查分別連接到光伏組件的正(+)和負(_)端子的輸入單元100的第一輸入單元110和第二輸入單元120的連接狀態(tài)，并且控制(或切換)輸入單元100 (或第一輸入單元110和第二輸入單元120)的所檢查到的連接狀態(tài)以適應逆變器單元500的連接端子的極性。
[0028]如圖3中所說明的，開關裝置200包括第一輸入端子210、第二輸入端子220、參考電壓230、第一比較器240、第二比較器250、第一開關單兀260、第二開關單兀270、第一輸出端子280、以及第二輸出端子290。
[0029]第一輸入端子210的一端連接到第一輸入單元110并且另一端連接到第一比較器240和第一開關單兀260。
[0030]第二輸入端子220的一端連接到第二輸入單元120并且另一端連接到第二比較器250和第二開關單元270。
[0031]參考電壓(或參考電壓提供單元)230提供參考電壓(例如，“0V”)到第一比較器240和第二比較器250。
[0032]第一比較器240的一端(或輸入端子)可以連接到第一輸入端子210的另一端和參考電壓230的另一端，并且第一比較器240的另一端(或輸出端子)連接到第一開關單元 260。
[0033]第一比較器240根據(jù)第一輸入端子210與參考電壓230之間的比較結果而輸出高信號(或高電平或從第一輸入端子210傳遞的電壓/電流)或低信號到第一開關單元260。
[0034]第二比較器250的一端連接到第二輸入端子220的另一端和參考電壓230的另一端，并且第二比較器250的另一端連接到第二開關單元270。
[0035]第二比較器250根據(jù)第二輸入端子220與參考電壓230之間的比較結果而輸出低信號或高信號到第二開關單元270。
[0036]第一開關單兀260的一端連接到第一輸入端子210并且另一端連接到第一輸出端子280和第二輸出端子290。
[0037]此外，第一開關單元260包括并聯(lián)連接的第一開關261和第二開關262。
[0038]此外，第一開關單元260基于來自第一比較器240的輸出來控制并聯(lián)連接的第一開關261和第二開關262的操作。
[0039]也就是，當來自第一比較器240的輸出為高信號時,第一開關單兀260接通第一開關261并且關斷第二開關252以將從第一輸入端子210傳遞的信號(或高信號)輸出到第一輸出端子280。
[0040]此外，當來自第一比較器240的輸出為低信號時,第一開關單兀260關斷第一開關251并且接通第二開關252以將從第一輸入端子210傳遞的信號(或低信號)輸出到第二輸出端子290。
[0041]第二開關單元270的一端連接到第二輸入端子220并且另一端連接到第一輸出端子280和第二輸出端子290。
[0042]第二開關單元270包括并聯(lián)連接的第三開關271和第四開關274。
[0043]基于來自第二比較器250的輸出，第二開關單元270控制并聯(lián)連接的第三開關271和第四開關272的操作。
[0044]也就是，當來自第二比較器250的輸出為高信號時，第二開關單元270接通第三開關271并且關斷第四開關272以將從第二輸入端子220傳遞的信號(或高信號)輸出到第一輸出端子280。
[0045]此外，當來自第二比較器250的輸出為低信號時，第二開關單元270關斷第三開關271并且接通第四開關272以將從第二輸入端子220傳遞的信號(或低信號)輸出到第二輸出端子290。
[0046]第一輸出端子(或開關裝置200的正(+)極性輸出端子)的一端連接到第一開關261和第三開關271并且另一端連接到逆變器單元500的正(+)極性連接端子510。
[0047]當將光伏組件的正(+)極性連接到第一輸入端子210時，第一輸出端子280通過第一輸入端子210和第一開關261連接到逆變器單元500的正(+)極性連接端子510。
[0048]此外，當將光伏組件的正(+)極性連接到第二輸入端子220時，第一輸出端子280通過第二輸入端子220和第三開關271連接到逆變器單元500的正(+)極性連接端子510。
[0049]第二輸出端子(或開關裝置200)的負(_)極性輸出端子290的一端連接到第二開關262和第四開關272并且另一端連接到逆變器單元500的負(-)極性連接端子520。
[0050]當將光伏組件的負(_)極性連接到第一輸入端子210時，第二輸出端子290通過第一輸入端子210和第二開關262連接到逆變器單元500的負(-)極性連接端子520。
[0051]此外，當將光伏組件的負(_)極性連接到第二輸入端子220時，第二輸出端子290通過第二輸入端子220和第四開關272連接到逆變器單元500的負(-)極性連接端子520。
[0052]升壓器單元300包括電抗器310、開關320、以及二極管330。
[0053]電抗器310的一端連接到第一輸出端子280并且另一端串聯(lián)到開關320和二極管330。
[0054]開關320的一端串聯(lián)到電抗器，并且另一端串聯(lián)到第二輸出端子290。
[0055]開關320并聯(lián)連接到二極管330。
[0056]二極管330串聯(lián)連接到電抗器310并且并聯(lián)連接到開關320。
[0057]升壓器單元300對通過開關裝置200從輸入單元100傳遞的光伏組件的電壓(或電流/功率)進行升壓(或增加該電壓(或電流/功率))。
[0058]電容器400串聯(lián)連接到升壓器300。
[0059]電容器400儲入經(jīng)升壓器單元300升壓的電壓(或功率/能量)。
[0060]逆變器單元500將儲入電容器400的電壓(或能量、經(jīng)平滑的DC電力/電壓)轉(zhuǎn)換成交流電(AC)電力(或三相電力)并且提供(或輸出)經(jīng)轉(zhuǎn)換的AC電力到諸如為感應電動機(未示出)等的電力系統(tǒng)。
[0061]逆變器單元500包括正(+)極性連接端子510和負(_)極性連接端子520。這里，預設的正(+)極性可以連接到正(+)極性連接端子510，并且預設的負(-)極性可以連接到負(_)極性連接端子520。
[0062]以這一方式，開關裝置200檢查分別連接到光伏組件的正(+)和負(_)端子的輸入單元100的第一輸入單元110 (其對應第一輸入端子210)和第二輸入單元120 (其對應第二輸入端子220)的連接狀態(tài)，并且基于所檢查到的第一輸入單元110和第二輸入單元120的連接狀態(tài)(或第一輸入端子210和第二輸入端子220的連接狀態(tài))，分別地，開關裝置200可以將第一輸入單元110 (或第一輸入端子210)連接到逆變器單元500的正(+)極性連接端子510或負(-)極性連接端子520，并且可以將第二輸入單元120 (或第二輸入端子220)連接到逆變器單元500的負(-)極性連接端子520或正(+)極性連接端子510。
[0063]圖4為說明當將光伏組件的正(+)極性連接到開關裝置200的第一輸入端子210并且將光伏組件的負(_)極性連接到開關裝置200的第二輸入端子220時的開關裝置200的操作的電路圖。這里，由實線指示的部分為其中配置了電路的部分，并且由虛線指示的部分為其中沒有配置電路(打開狀態(tài))的部分。
[0064]首先，比較器240將具有在第一輸入端子210處感測的光伏組件的正(+)極性的電壓與參考電壓230(例如，0V)比較，并且根據(jù)比較結果輸出高信號(例如，H)。
[0065]此后,基于來自第一比較器240的輸出，第一開關單兀260接通第一開關261并且關斷第二開關262以將具有第一輸入端子210的正(+)極性的電壓輸出到第一輸出端子280。
[0066]此外，第二比較器250將具有在第二輸入端子220處感測的光伏組件的負(_)極性的電壓與參考電壓比較，并且根據(jù)比較結果輸出低信號(例如，L)。
[0067]此后，基于來自第二比較器250的輸出，第二開關單元270關斷第三開關271并且接通第四開關272以將具有第二輸入端子220的負(-)極性的電壓輸出到第二輸出端子290。
[0068]以這一方式，當正常地將光伏組件的正⑴極性和負㈠極性連接到光伏逆變器10的輸入單元100時，輸入單元100根據(jù)連接到輸入單元100的端子的特性來連接到輸出端子280和290以正常地連接光伏組件和逆變器單元500的正(+)極性和負(-)極性。
[0069]圖5為說明當將光伏組件的負(_)極性連接到開關裝置200的第一輸入端子210并且將光伏組件的正(+)極性連接到開關裝置200的第二輸入端子220時的開關裝置200的操作的電路圖。這里，由實線指示的部分為其中配置了電路的部分，并且由虛線指示的部分為其中沒有配置電路(打開狀態(tài))的部分。
[0070]首先，比較器240將具有在第一輸入端子210處感測的光伏組件的負(_)極性的電壓與參考電壓230(例如，0V)比較，并且根據(jù)比較結果輸出低信號(例如，L)。
[0071]此后,基于來自第一比較器240的輸出，第一開關單兀260關斷第一開關261并且接通第二開關262以輸出具有第一端子210的負(-)極性的電壓到第二輸出端子290。
[0072]此外，第二比較器250將具有在第二輸入端子220處感測的光伏組件的正(+)極性的電壓與參考電壓比較，并且根據(jù)比較結果輸出高信號(例如，H)。
[0073]此后，基于來自第二比較器250的輸出，第二開關單元270接通第三開關271并且關斷第四開關272以輸出具有第二輸入端子220的正(+)極性的電壓到第一輸出端子280。
[0074]以這一方式，當以彼此相反的方式將光伏組件的正⑴極性和負㈠極性連接到光伏逆變器10的輸入單元100時，將輸入單元100連接到輸出端子280和290以使得其與連接到輸入單元100的端子的特性相反，以因而正常地連接光伏組件和逆變器單元500的正(+)極性和負(_)極性。
[0075]在本公開的實施例中，光伏逆變器包括連接到光伏組件的開關裝置，使得光伏逆變器能夠正常地連接到光伏組件而不論連接極性，并且甚至當操作者錯誤地連接光伏組件與光伏逆變器之間的極性時，能夠防止對光伏逆變器的損壞并且光伏逆變器能夠正常地執(zhí)行其功能。
[0076]之前的實施例和優(yōu)點僅僅是示例性的并且將不被認為是限制本公開。本教導能夠容易地應用到其他類型的裝置。本描述意圖為說明性的，并且不意圖限制權利要求的范圍。眾多替代物、修改、以及變型將對那些本領域技術人員是顯而易見的。這里描述的示例性實施例的特征、結構、方法、以及其他特性可以以各種方式組合以獲得額外的和/或替代的示例性實施例。
[0077]由于本特征可以具體化為若干形式而不脫離其特性，還應當理解到，除非另有規(guī)定，以上描述的實施例不由之前的描述的任何細節(jié)來限制，而是相反，應當寬泛地認為其在如所附權利要求定義的其范圍內(nèi)，并且因此，落入權利要求的邊界和界線的所有的改變和修改、或者這樣的邊界和界線的等價物因此意圖由所附權利要求包括。
【權利要求】
1.一種光伏逆變器，包括: 輸入單元，其連接到光伏組件的正(+)極性或負(-)極性所連接到的第一端子和第二端子； 開關裝置，其配置成根據(jù)逆變器單元的預設極性來控制連接到輸入單元的第一端子和二端子； 升壓器單元，其配置成對通過開關裝置從輸入單元傳遞的光伏組件的電壓進行升壓； 電容器，其配置成儲入經(jīng)升壓器單元升壓的電壓；以及 逆變器單元，其配置成將儲入電容器的電壓轉(zhuǎn)換成交流電AC并且將經(jīng)轉(zhuǎn)換的AC電壓提供給電力系統(tǒng)。
2.如權利要求1所述的光伏逆變器，其中逆變器單元包括: 正(+)極性連接端子；以及 負(_)極性連接端子。
3.如權利要求2所述的光伏逆變器，其中當將光伏組件的正(+)極性連接到第一端子并且將光伏組件的負(_)極性連接到第二端子時，開關裝置將第一端子連接到逆變器單元的正(+)極性連接端子并且將第二端子連接到逆變器單元的負(_)極性連接端子。
4.如權利要求2所述的光伏逆變器，其中當將光伏組件的負(-)極性連接到第一端子并且將光伏組件的正(+)極性連接到第二端子時，開關裝置將第一端子連接到逆變器單元的負(_)極性連接端子并且將第二端子連接到逆變器單元的正(+)極性連接端子。
5.根據(jù)權利要求1所述的光伏逆變器，其中開關裝置根據(jù)逆變器單元的極性自動地將光伏組件的正(+)極性或負(_)極性連接到第一端子和第二端子， 其中開關裝置包括: 第一輸入端子，其一端連接到第一端子； 第二輸入端子，其一端連接到第二端子； 第一比較器，其配置成將第一輸入端子與預設的參考電壓進行比較并且輸出包括高信號或低信號的第一比較結果； 第二比較器，其配置成將第二輸入端子與所述參考電壓進行比較并且輸出與第一比較結果相反的包括低信號或高信號的第二比較結果； 第一開關單元，其一端連接到第一輸入端子并且基于來自第一比較器的輸出而進行切換； 第二開關單元，其一端連接到第二輸入端子并且基于來自第二比較器的輸出而進行切換； 第一輸出端子，其配置成當來自第一比較器的輸出為高信號時將第一輸入端子連接到逆變器單元的正(+)極性連接端子，或者配置成當來自第二比較器的輸出為高信號時將第二輸入端子連接到逆變器單元的正(+)極性連接端子；以及 第二輸出端子，其配置成當來自第一比較器的輸出為低信號時將第一輸入端子連接到逆變器單元的負(_)極性連接端子，或者配置成當來自第二比較器的輸出為低信號時將第二輸入端子連接到逆變器單元的負(_)極性連接端子。
6.如權利要求5所述的光伏逆變器，其中當通過第一端子將光伏組件的正(+)極性連接到第一輸入端子并且通過第二端子將光伏組件的負(_)極性連接到第二輸入端子時， 第一比較器輸出高信號， 第二比較器輸出低信號， 第一開關單元基于來自第一比較器的高信號而將具有第一輸入端子的正(+)極性的電壓輸出到第一輸出端子，以及 第二開關單元基于來自第二比較器的低信號而將具有第二輸入端子的負(-)極性的電壓輸出到第二輸出端子。
7.如權利要求5所述的光伏逆變器，其中當通過第一端子將光伏組件的負(-)極性連接到第一輸入端子并且通過第二端子將光伏組件的正(+)極性連接到第二輸入端子時，第一比較器輸出低信號， 第二比較器輸出高信號， 第一開關單元基于來自第一比較器的低信號而將具有第一輸入端子的負(_)極性的電壓輸出到第二輸出端子，以及 第二開關單元基于來自第二比較器的高信號而將具有第二輸入端子的正(+)極性的電壓輸出到第一輸出端子。
【文檔編號】H02M7/48GK104426404SQ201410462289
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權日:2013年9月11日
【發(fā)明者】尹東珍 申請人:Ls產(chǎn)電株式會社