发明名称 太阳光伏发电系统
摘要
申请公布号 TWM408678 申请公布日期 2011.08.01
申请号 TW099222118 申请日期 2010.11.16
申请人 亚力电机股份有限公司 发明人 赖庆明;潘晴财;方志行;詹文伟;郑明杰
分类号 F24J2/02 主分类号 F24J2/02
代理机构 代理人 谢佩玲 台北市大安区罗斯福路2段107号12楼;王耀华 台北市大安区罗斯福路2段107号12楼
主权项 一种太阳光伏发电系统,系透过一太阳光伏模组提供一直流电源,并且转换该直流电源为一交流电源,再与一交流市电并联运转;该太阳光伏发电系统系包含:一耦合电容单元,系电性连接该太阳光伏模组,以对该太阳光伏模组所提供之该直流电源滤波;及一交流模组,系电性连接该耦合电容单元,以将该滤波后之直流电源转换为一半正弦波电流;该交流模组系包含:一主动箝位电路,系具有一第一箝位开关、一第二箝位开关、一第一箝位电容以及一第二箝位电容,接收该滤波后之直流电源,以降低该滤波后之直流电源之电压突波;一电力转换器,系电性连接该主动箝位电路,具有一隔离变压器,并且该隔离变压器之一次侧具有一第一主开关与一第二主开关,该隔离变压器之二次侧具有由两二极体与两滤波电容所组成之一整流电路,以接收该直流电源、转换该直流电源之直流电压准位并对该直流电源进行整流;及一交流选择开关电路,系电性连接该电力转换器与该交流市电,具有复数个功率开关形成之全桥式架构,以该交流市电同步方式交互切换;藉此,将该半正弦波电流转换成一全正弦波电流,并经滤除该全正弦波电流之高频切换成份后,可使输出电流为纯正弦且与该交流市电同相,以达到该太阳光伏模组之最大功率点追踪控制与单位功因馈入该交流市电。如申请专利范围第1项之太阳光伏发电系统,更包含:一线频切换开关,系电性连接该交流模组,并接收该交流模组输出电压与电流,以产生驱动该交流选择开关电路之该些功率开关之驱动信号;一电压/电流侦测电路,系电性连接该太阳光伏模组与该耦合电容单元,以侦测该太阳光伏模组之输出直流电压与直流电流,并产生驱动该主动箝位电路之该第一箝位开关与该第二箝位开关与该电力转换器之该第一主开关与该第二主开关之驱动信号;一最大功率追踪控制器,系电性连接该交流模组与该电压/电流侦测电路,利用回授该交流模组所输出之功率,以控制该电压/电流侦测电路,并调整该太阳光伏模组之电压或电流工作点,以提供最大功率追踪控制;及一驱动电路,系电性连接该电压/电流侦测电路、该线频切换开关以及该交流模组,分别接收该电压/电流侦测电路与该线频切换开关之该些驱动信号,以驱动该主动箝位电路与该交流选择开关电路。如申请专利范围第1项之太阳光伏发电系统,其中该交流模组更包含一保护电路,系电性连接于该电力转换器与该交流选择开关电路之间,以侦测当该电力转换器之输出电压为低电压或零电压(zero-voltage crossing)状况时,维持该交流选择开关电路之该些功率开关为导通状态。如申请专利范围第1项之太阳光伏发电系统,其中该主动箝位电路之该第一箝位开关系与该电力转换器之该第一主开关为互补切换,并且,该主动箝位电路之该第二箝位开关系与该电力转换器之该第二主开关为互补切换。如申请专利范围第1项之太阳光伏发电系统,其中该电力转换器之该第一主开关系与该电力转换器之该第二主开关切换时序错相180度。如申请专利范围第1项之太阳光伏发电系统,其中该主动箝位电路之该第一箝位开关系与该电力转换器之该第一主开关切换,并且,该第二箝位开关系与该电力转换器之该第二主开关切换时,均提供一盲时(dead time)以便进行柔性切换(soft switching)。如申请专利范围第1项之太阳光伏发电系统,其中该电力转换器系为一电流馈入型推挽式转换器(current-fed push-pull converter)。如申请专利范围第1项之太阳光伏发电系统,其中该交流选择开关电路之该些功率开关系为金属氧化物半导体场效应电晶体(metal-oxide-semiconductor field effect transistor,MOSFET)。如申请专利范围第1项之太阳光伏发电系统,其中该交流选择开关电路之该些功率开关系为矽控整流器(silicon controlled rectifier,SCR)。如申请专利范围第1项之太阳光伏发电系统,其中该电力转换器之该隔离变压器系为一次侧中心抽头、二次侧提供倍压整流,以提升该太阳光伏模组输出电压之准位至该交流市电准位,进而能以电流源型式馈入该交流市电。一种太阳光伏发电系统之交流模组,系接收一直流电源,并且转换该直流电源为一交流电源,再与一交流市电并联运转;该交流模组系包含:一主动箝位电路,系具有一第一箝位开关、一第二箝位开关、一第一箝位电容以及一第二箝位电容,接收该直流电源,以降低该直流电源之电压突波;一电力转换器,系电性连接该主动箝位电路,系具有一隔离变压器,并且该隔离变压器之一次侧具有一第一主开关与一第二主开关,该隔离变压器之二次侧具有由两二极体与两滤波电容所组成之一整流电路,以接收该直流电源、转换该直流电源之直流电压准位并对该直流电源进行整流;及一交流选择开关电路,系电性连接该电力转换器与该交流市电,具有复数个功率开关形成之全桥式架构,以交流市电同步方式交互切换;藉此,将一半正弦波电流转换成一全正弦波电流,并经滤除该全正弦波电流之高频切换成份后,可使输出电流为纯正弦且与该交流市电同相,以达到该太阳光伏模组之最大功率点追踪控制与单位功因馈入该交流市电。如申请专利范围第11项之太阳光伏发电系统之交流模组,其中该交流模组更包含一保护电路,系电性连接于该电力转换器与该交流选择开关电路之间,以侦测当该电力转换器之输出电压为低电压或零电压(zero-voltage crossing)状况时,维持该交流选择开关电路之该些功率开关为导通状态。如申请专利范围第11项之太阳光伏发电系统之交流模组,其中该主动箝位电路之该第一箝位开关系与该电力转换器之该第一主开关为互补切换,并且,该主动箝位电路之该第二箝位开关系与该电力转换器之该第二主开关为互补切换。如申请专利范围第11项之太阳光伏发电系统之交流模组,其中该电力转换器之该第一主开关系与该电力转换器之该第二主开关切换时序错相180度。如申请专利范围第11项之太阳光伏发电系统之交流模组,其中该主动箝位电路之该第一箝位开关系与该电力转换器之该第一主开关切换,并且,该第二箝位开关系与该电力转换器之该第二主开关切换时,均提供一盲时(dead time)以便进行柔性切换(soft switching)。如申请专利范围第11项之太阳光伏发电系统之交流模组,其中该电力转换器系为一电流馈入型推挽式转换器(current-fed push-pull converter)。如申请专利范围第11项之太阳光伏发电系统之交流模组,其中该交流选择开关电路之该些功率开关系为金属氧化物半导体场效应电晶体(metal-oxide-semiconductor field effect transistor,MOSFET)。如申请专利范围第11项之太阳光伏发电系统之交流模组,其中该交流选择开关电路之该些功率开关系为矽控整流器(silicon controlled rectifier,SCR)。如申请专利范围第11项之太阳光伏发电系统之交流模组,其中该电力转换器之该隔离变压器系为一次侧中心抽头、二次侧提供倍压整流,以提升该太阳光伏发电系统输出电压之准位至该交流市电准位,进而能以电流源型式馈入该交流市电。
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