
技术摘要:
逆变器、模块化太阳能离并网系统、不间断电源,涉及逆变器技术领域,所述逆变器可应用于模块化太阳能离并网系统、不间断电源。所述逆变器包括功率模块,功率模块分别与市电、负载连接,还包括节能开关,节能开关设在功率模块与市电之间,功率模块经由节能开关与市电连 全部
背景技术:
太阳能离并网系统、不间断电源(UPS)是很多场所常用的应急、备用电源系统,它 们都有逆变器作为核心部件。以太阳能离并网系统为例,如图1所示,现有的太阳能离并网 系统包括逆变器、太阳能模块5、蓄电池4,逆变器包括旁路模块2和功率模块1,旁路模块2是 主要实现旁路切换功能的单元模块,作用是控制旁路输出可控开关的连通或切断,当功率 模块停机或待机时,旁路输出模块的可控开关连通,使市电直接给负载3供电。功率模块1是 主要实现功率变换功能的单元模块,作用是将市电、太阳能模块5和蓄电池4的能量按照客 户的需求进行转换、能量调度和输出控制。图1中去掉太阳能模块5,基本就是不间断电源的 模块结构。太阳能充足时,太阳能模块5发电量充足,通过逆变器给蓄电池4充电或给电网馈 电。市电正常时,市电通过旁路模块2给负载3供电,市电异常时,蓄电池4通过逆变器给负载 供电。 图1所示为现有的太阳能离并网系统,包括逆变器、太阳能模块5、蓄电池4,逆变器 的旁路模块2和功率模块1并联,然后连接市电和负载3,达到预设条件时,不需要功率模块1 工作,便会让功率模块待机,例如晚上市电正常时,太阳能不发电,此时为了节省能耗,通常 会让功率模块1待机。功率模块1在待机状态,仍然接通市电,电路板和风扇均通电,风扇继 续工作,会产生功耗。此外,功率模块1有滤波电路等具有电抗的电路,即使待机状态也会产 生无功功率,此时太阳能不发电,不能给逆变器提供电能,这部分无功功率将会从电网取 得,无功功率同样会产生电费,在某些国家/地区,针对无功功率的电费更贵。尤其是模块化 结构的逆变器,如图1所示,功率模块1由多个功率子模块11并联而成,功率子模块11数量增 多时,无功功率会成倍的增加。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明创造提供一种逆变器及应用该逆变器的模块化太阳能离并网系 统、不间断电源,其能够降低甚至避免在市电上产生无功功率。 为实现上述目的,本发明创造提供以下技术方案。 逆变器,包括功率模块,功率模块分别与市电、负载连接,还包括节能开关,节能开 关设在功率模块与市电之间,功率模块经由节能开关与市电连接,节能开关可切断功率模 块与市电之间的连接回路,以避免功率模块在市电上产生无功功率。此为技术方案1。 本发明创造提供的逆变器,增加了节能开关,预设好条件,达到预设条件即断开, 通过节能开关切断功率模块与市电之间的连接回路,从根源上断绝了功率模块在市电上产 生无功功率的可能,从而降低甚至避免功率模块在市电上产生无功功率。 在技术方案1的基础上,节能开关切断功率模块与市电之间的连接回路后,控制功 率模块停机。功率模块待机时,从电池上取电,风扇仍然运行,会产生功耗,且对电池寿命有 3 CN 111585306 A 说 明 书 2/4 页 损害,电路板通电也可能会有无功功率,让功率模块停机,从根源上消除无谓的功耗,即可 保护电池,也更加节能。此为技术方案2。 在技术方案1的基础上,当前时刻在预设时间内,节能开关断开以切断功率模块与 市电之间的连接回路。在某一预设时间段内,逆变器切断功率模块与市电之间的连接,尽可 能避免在市电上产生无功功率。此为技术方案3。 在技术方案3的基础上,所述逆变器为太阳能离并网逆变器,预设时间为当日19: 00至次日7:00。此技术方案应用于太阳能逆变系统的逆变器,一般当日19:00至次日7:00没 有阳光,太阳能逆变系统不发电,逆变器的损耗无法从太阳能获得,为避免逆变器从市电耗 能,在此时切断节能开关,使功率模块与市电断开,防止功率模块在市电上产生无功功率。 此为技术方案4。 在技术方案1的基础上,功率模块待机时,节能开关断开以切断功率模块与市电之 间的连接回路。此为技术方案5。 在技术方案1的基础上,所述逆变器还包括旁路模块,旁路模块分别与市电、负载 连接,节能开关由旁路模块控制闭合或断开。旁路模块连接市电,通过旁路模块控制开关, 不需要人工或其他繁琐的控制,操作比较便捷,不需要再设置控制模块,简化结构。此为技 术方案6。 在技术方案1的基础上,节能开关为接触器或继电器。接触器或继电器是电力和自 动控制系统中应用最普遍的两种控制开关,结构简单,可频繁地通、断电路,以小电流控制 大电流。接触器或继电器靠电磁场吸力通、断工作,相对于人手动分、合闸电路,接触器或继 电器更高效率,更灵活运用,可以同时分、合多处负载线路。此为技术方案7。 在技术方案2的基础上,还包括启动模块,启动模块连接功率模块,以在功率模块 停机状态下出现市电异常时启动功率模块。节能开关断开后,此时功率模块也停机,功率模 块内部的启动模块无法感知市电的情况,因此增加启动模块,当市电异常时,启动模块可第 一时间启动逆变器的功率模块,使功率模块从电池中获得电能,确保向负载正常供电。此为 技术方案8。 在技术方案8的基础上,所述逆变器包括旁路模块,旁路模块分别与市电、负载连 接,旁路模块连接启动模块以控制启动模块启动功率模块。旁路模块一直连接市电,可随时 感知市电的情况,由旁路模块控制启动模块,可第一时间获知市电异常并控制启动模块启 动功率模块,保障向负载供电的稳定性和连续性。此为技术方案9。 在技术方案8的基础上,启动模块包括可控开关,可控开关可受控导通功率模块的 启动开关,以启动功率模块。可控开关可高效、灵活、精准地导通启动开关。此为技术方案 10。 在技术方案1-10任一项所述的逆变器基础上,功率模块是模块化的,其包括至少 一个功率子模块,各个功率子模块并联连接。模块化的多个功率模块并联,可灵活选择功率 需求,且以后还可再增减,以便随时根据需求调整。此为技术方案11。 在技术方案11的基础上,所述逆变器为模块化太阳能离并网逆变器。此为技术方 案12。 模块化太阳能离并网系统,包括离并网逆变器、太阳能模块、蓄电池,离并网逆变 器分别与市电、蓄电池、太阳能模块、负载连接,其离并网逆变器为技术方案12所述的逆变 4 CN 111585306 A 说 明 书 3/4 页 器。此为技术方案13。 不间断电源,包括逆变器,其逆变器为技术方案1-11任一项所述的逆变器。此为技 术方案14。 附图说明 图1为现有太阳能离并网系统的模块结构图; 图2为本发明创造的太阳能离并网系统的模块结构图。 附图标记包括: 节能开关K,功率模块1,功率子模块11,旁路模块2,负载3,蓄电池4,太阳能模块5, 太阳能板51,启动模块6。