一种光伏发电设备的电压调节装置

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏发电设备的电压调节装置。

背景技术

光伏发电设备是利用太阳能电池进行发电的设备，太阳能电池是利用半导体材料的光伏效应，将太阳能转换成电能的装置。

光伏效应的原理如下：当光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被接纳时，太阳能电池的半导体材料中，具有足够能量的光子可以在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激起，致使产生电子－空穴对。界面层临近的电子和空穴在复合之前，将经由空间电荷的电场作用被相互分别。电子向带正电的N区而空穴向带负电的P区运动。经由界面层的电荷将分别在P区和N区之间将形成一个向外的可测试的电压。经由光照在界面层产生的电子－空穴对越多，电流越大。界面层接纳的光能越多，界面层即电池面积越大，在太阳能电池中形成的电流也越大。

现有技术中，因光伏发电设备的厂家及发电客户存在多发电需求，因此光伏逆变器的发电电压通常调制偏高，这样即使太阳能电池板正常工作，在天气晴朗，特别是夏季高温时，光伏逆变器的发电电压也容易过高，造成电力系统的电压超高，电压质量不合格，进而损害电网设备的运行安全。

发明内容

本发明提供了一种光伏发电设备的电压调节装置，旨在解决现有技术中光伏发电设备发电过高，造成电力系统电压过高，电压质量不合格的问题。

本发明提供了一种光伏发电设备的电压调节装置，包括：

太阳能电池板，与太阳能电池板相连的光伏控制器，与光伏控制器电连接的光伏逆变器，光伏逆变器用于连接交流负载；

电压调节装置还包括：

与光伏逆变器电连接的输出电压监测芯片组；

与输出电压监测芯片组和光伏逆变器分别电连接的幕布驱动电机；

与幕布驱动电机相连的电池板幕布结构；

其中，电池板幕布结构覆盖于太阳能电池板。

优选地，上述光伏发电设备的电压调节装置中，输出电压监测芯片组包括：

与光伏逆变器电连接的电压传感器；

与电压传感器电连接的第一电压比较器；

与第一电压比较器电连接的驱动信号发生器；

其中，驱动信号发生器还与幕布驱动电机电连接。

优选地，上述光伏发电设备的电压调节装置中，电池板幕布结构包括：

与幕布驱动电机相连的传动链条回路；

套接于传动链条回路、且设置于太阳能电池板侧壁的幕布驱动轴，其中，幕布驱动轴套接有电池板幕布。

优选地，上述光伏发电设备的电压调节装置还包括连接于光伏控制器与光伏逆变器之间线路的断路器，断路器包括：

过流脱扣器和低压脱扣器；

与过流脱扣器和低压脱扣器位置对应的锁钩连杆；

与锁钩连杆固定连接的锁钩结构；

与锁钩结构相连的线路连接触点。

优选地，上述光伏发电设备的电压调节装置还包括：

与光伏控制器电连接的蓄电池组。

优选地，上述光伏发电设备的电压调节装置还包括电池板吹扫装置，电池板吹扫装置包括：

与光伏逆变器电连接的定时吹扫控制芯片；

与定时吹扫控制芯片电连接、且分别设置于太阳能电池板两面的多个吹风机。

优选地，上述光伏发电设备的电压调节装置还包括电池板喷淋装置，电池板喷淋装置包括：

与输出电压监测芯片组电连接的喷头控制开关；

与喷头控制开关电连接的电池板喷头。

优选地，上述光伏发电设备的电压调节装置，还包括：

与光伏逆变器电连接的无功补偿装置；无功补偿装置用于采集预定时长内的光伏控制器的多个电压和电流信号，并计算对应的目标功率因数，根据目标功率因数控制光伏逆变器运行。

本申请提供的光伏发电设备的电压调节装置，工作原理如下：

通过与光伏逆变器电连接的输出电压监测芯片组，监测光伏逆变器的发电电压。当输出电压监测芯片组监测到光伏逆变器输出的发电电压过高时，能够向幕布驱动电机发送驱动信号，幕布驱动电机在光伏逆变器的电能输出之下，带动电池板幕布结构正向转动，从而使得电池板幕布结构遮盖太阳能电池板；当输出电压监测芯片组监测到光伏逆变器输出的发电电压过低时，输出电压监测芯片组向幕布驱动电机发送驱动信号，幕布驱动电机在光伏逆变器的点动输出下，带动电池板幕布结构反向转动，从而使得遮盖太阳能电池板的电池板幕布结构收缩，太阳能电池板不再被遮盖。

通过上述工作方式可知，光伏发电设备的电压调节装置能够减少高温时，光伏逆变器发电电压过高，造成电力系统的电压超高，电压质量不合格，损害电网设备的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种光伏发电设备的电压调节装置的结构示意图；

图2是图1所示实施例提供的一种电池板幕布结构的结构示意图；

图3是图1所示实施例提供的一种断路器的结构示意图；

图4是图1所示实施例提供的一种输出电压监测芯片组的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种无功补偿装置的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；“连接”可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明实施例的主要技术问题如下：

现有技术中，引光伏发电设备的厂家及发电客户存在多发电需求，因此光伏逆变器的发电电压通常调制偏高，这样即使太阳能电池板正常工作，在天气晴朗，特别是夏季高温时，光伏逆变器的发电电压也容易过高，造成电力系统的电压超高，电压质量不合格，进而损害电网设备的运行安全。

为解决上述问题，参见图1，图1为本发明实施例提供的第一种本发明提供了一种光伏发电设备的电压调节装置，包括：

太阳能电池板1，与太阳能电池板1相连的光伏控制器2，与光伏控制器2电连接的光伏逆变器3，光伏逆变器3用于连接交流负载4。太阳能电池板1能够通过光伏效应将太阳光能转变为直流电能，不请求在光伏控制器2的控制下，通过光伏逆变器3将直流电转变为交流电，然后再通过接入交流负载4的各项电路向各个交流负载4供电。

其中，电压调节装置还包括：

与光伏逆变器3电连接的输出电压监测芯片组5；输出电压监测芯片组5能够监测光伏逆变器3输出的交流电的电压，当光伏逆变器3输出的交流电压过高时，输出控制信号。

与输出电压监测芯片组5和光伏逆变器3分别电连接的幕布驱动电机6；其中，该幕布驱动电机6与光伏逆变器3电连接，受到太阳能电池板1的供电，并且该幕布驱动电机6与输出电压监测芯片组5电连接，能够接收输出电压监测芯片的控制信号，驱动幕布运动。

与幕布驱动电机6相连的电池板幕布结构7；

其中，电池板幕布结构7覆盖于太阳能电池板1。电池板幕布结构7在幕布驱动电机6的控制下能够上下调节，从而遮盖或露出太阳能电池板1。

本申请实施例提供的光伏发电设备的电压调节装置，通过与光伏逆变器3电连接的输出电压监测芯片组5，监测光伏逆变器3的发电电压。当输出电压监测芯片组5监测到光伏逆变器3输出的发电电压过高时，能够向幕布驱动电机6发送驱动信号，幕布驱动电机6在光伏逆变器3的电能输出之下，带动电池板幕布结构7正向转动，从而使得电池板幕布结构7遮盖太阳能电池板1；当输出电压监测芯片组5监测到光伏逆变器3输出的发电电压过低时，输出电压监测芯片组5向幕布驱动电机6发送驱动信号，幕布驱动电机6在光伏逆变器3的点动输出下，带动电池板幕布结构7反向转动，从而使得遮盖太阳能电池板1的电池板幕布结构7收缩，太阳能电池板1不再被遮盖。

作为一种优选的实施例，如图4所示，上述光伏发电设备的电压调节装置中，输出电压监测芯片组5包括：

与光伏逆变器3电连接的电压传感器501；

与电压传感器501电连接的第一电压比较器502；

与第一电压比较器502电连接的驱动信号发生器503；

其中，驱动信号发生器503还与幕布驱动电机6电连接。

电压传感器501与光伏逆变器3电连接，能够感应到光伏逆变器3输出的发电电压，并且将感应到的发电电压输出至第一电压比较器502，通过第一电压比较器502将该发电电压与预设电压阈值进行对比，当该发电电压高于预设电压阈值时，第一电压比较器502向驱动信号发生器503发送控制信号，从而使得驱动信号发生器503向幕布驱动电机6发送驱动信号，使得幕布驱动电机6运转，驱动电池板幕布结构7运动。

作为一种优选的实施例，如图2所示，上述光伏发电设备的电压调节装置中，电池板幕布结构7包括：

与幕布驱动电机6相连的传动链条回路701；

套接于传动链条回路701、且设置于太阳能电池板1侧壁的幕布驱动轴702，其中，幕布驱动轴702套接有电池板幕布。

本申请实施例提供的技术方案中，电池板幕布结构7包括与幕布驱动电机6相连的传动链条回路701，在幕布驱动电机6的带动下，传动链条回路701带动设置于太阳能电池板1侧壁的幕布驱动轴702转动，进而使得套接在幕布驱动轴702的电池板幕布运动。例如，当光伏逆变器3输出的电能过高时，幕布驱动电机6正向转动，带动传动链条回路701转动，使得幕布驱动轴702正向转动，放开电池板幕布，从而使得电池板幕布遮盖太阳能电池板1。其中，输出电压监测芯片组5，能够根据光伏逆变器3输出的发电电压大小，控制电池板幕布的铺展幅度。

作为一种优选的实施例，如图3所示，上述光伏发电设备的电压调节装置还包括连接于光伏控制器2与光伏逆变器3之间线路的断路器8，断路器8包括：

过流脱扣器801和低压脱扣器802；

与过流脱扣器801和低压脱扣器802位置对应的锁钩连杆803；

与锁钩连杆803固定连接的锁钩结构804；

与锁钩结构804相连的线路连接触点805。

本申请实施例提供的技术方案，在光伏控制器2与光伏逆变器3之间线路上设置断路器8，该断路器8包括过流脱扣器801和低压脱扣器802，并且断路器8包括锁钩连杆803，当线路上电路过载时，过流脱扣器801脱扣，通过锁钩连杆803断开锁钩结构804，从而使得锁钩结构804带动线路连接触点805移动。

作为一种优选的实施例，如图1所示，该光伏发电设备的电压调节装置还包括：与光伏控制器2电连接的蓄电池9组。通过设置与光伏控制器2电连接的蓄电池9组，能够存储太阳能电池板1接收的电能，并通过光伏控制器2输出至光伏逆变器3，进而输出至交流负载4。

作为一种优选的实施例，如图2所示，上述光伏发电设备的电压调节装置还包括电池板吹扫装置10，电池板吹扫装置10包括：

与光伏逆变器3电连接的定时吹扫控制芯片101；

与定时吹扫控制芯片101电连接、且分别设置于太阳能电池板1两面的多个吹风机102。

定时吹扫控制芯片101与光伏逆变器3电连接，能够通过光伏逆变器3通过电能，同时监控光伏逆变器3的输出电压大小，定时吹扫控制芯片101连接多个吹风机102，能够通过吹风机102向太阳能电池板1吹风，从而达到清扫太阳能电池板1的目的。

作为一种优选的实施例，如图1所示，上述光伏发电设备的电压调节装置还包括电池板喷淋装置11，电池板喷淋装置11包括：

与输出电压监测芯片组5电连接的喷头控制开关1101；与喷头控制开关1101电连接的电池板喷头1102。

喷头控制开关1101与输出电压监测芯片组5电连接，输出电压监测芯片组5能够在监测到电压过高时通过喷头控制开关1101控制电池板喷头1102向太阳能电池板1喷洒，从而对太阳能电池板1起到清洁和降温作用。其中，太阳能电池板1通常有透明玻璃覆盖，因此使用电池板喷头1102不会影响太阳能电池板1运行。

作为一种优选的实施例，如图5所示，上述光伏发电设备的电压调节装置，还包括：

与光伏逆变器3电连接的无功补偿装置12；无功补偿装置12用于采集预定时长内的光伏控制器2的多个电压和电流信号，并计算对应的目标功率因数，根据目标功率因数控制光伏逆变器3运行。

通过设置与光伏逆变器3电连接的武功平衡控制装置，采集预定时间内光伏控制器2的多个电压和电流信号，计算对应的目标功率饮食，控制光伏逆变器3运行，能够对光伏逆变器3进行无功补偿，提高光伏发电设备的运行稳定性。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。