專利名稱：Dc/dc轉(zhuǎn)換器及具有其的使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及DC/DC轉(zhuǎn)換器及具有該DC/DC轉(zhuǎn)換器的使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)，更具體地，涉及使用太陽光產(chǎn)生電カ的DC/DC轉(zhuǎn)換器及具有該DC/DC轉(zhuǎn)換器的使用太陽能、電池的發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近來，隨著電力需求驟然增長，對電力基礎設施的擴充顯現(xiàn)出極為重要的問題。在電カ需求的情況下，由于在特定季節(jié)、特定時間使用的電カ負荷驟然增加，使得備用電カ變得不足，從而可能會發(fā)生諸如停電等事故。因此，為了防止上述問題發(fā)生，已經(jīng)在進行擴充電カ基礎設施、限制電カ使用等的各種嘗試。作為這些嘗試中的ー種，使用作為無限清潔能源并與國內(nèi)半導體技術(shù)一同被采用的光伏電池(PV)的方法已引起大家的關(guān)注。另ー方面，使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)包括多個太陽能電池模塊，每個太陽能電池模塊均具有安裝在其背面的電カ轉(zhuǎn)換器。各電カ轉(zhuǎn)換器被構(gòu)造為包括DC/DC轉(zhuǎn)換器、DC/AC轉(zhuǎn)換器以及用于控制轉(zhuǎn)換器的操作的控制裝置。其中，DC/DC轉(zhuǎn)換器包括用于將由開關(guān)裝置產(chǎn)生的電壓尖峰鉗位的緩沖器裝置。該緩沖器裝置在開關(guān)裝置斷開期間工作，以減小施加至開關(guān)裝置兩端的電壓，從而鉗位電壓尖峰。然而，由于現(xiàn)有緩沖器裝置在緩沖器裝置受電壓尖峰影響不大的效用線路(utility line)中的低壓時段期間工作，所以可能會増大緩沖器裝置的開關(guān)損耗和傳導損耗。因此，使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)的整體效率可能會低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的ー個目的在于提供DC/DC轉(zhuǎn)換器以及具有該DC/DC轉(zhuǎn)換器的使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)換器根據(jù)施加至轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓電平來控制緩沖器開關(guān)的操作，以減小開關(guān)損耗和傳導損耗，并提高使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)的效率。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式，提供了ー種使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)，包括DC/DC轉(zhuǎn)換器，將由太陽能電池產(chǎn)生的輸出電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓，并且具有轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置；緩沖器裝置，具有將施加至轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓鉗位的緩沖器開關(guān)；控制裝置，檢測施加至轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓，井根據(jù)檢測出的施加至轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓電平來控制緩沖器開關(guān)的操作?？刂蒲b置可在施加至轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓高于預定基準電壓時，使緩沖器開關(guān)接通，而在施加至轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓不高于基準電壓時，使緩沖器開關(guān)斷開?？刂蒲b置可包括時間檢測器，檢測緩沖器開關(guān)的接通時間；以及緩沖器信號發(fā)生器，檢測施加至轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓，并通過使用所檢測到的施加至轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓和緩沖器開關(guān)的接通時間，輸出用于控制緩沖器開關(guān)的操作的緩沖器控制信號。緩沖器信號發(fā)生器可包括檢測器，檢測施加至轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓；以及操作控制器，將施加至轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓與預定基準電壓比較，并在緩沖器開關(guān)處于接通操作時間時，根據(jù)比較結(jié)果輸出用于控制緩沖器開關(guān)的操作的緩沖器控制信號。檢測器可通過使用電網(wǎng)電壓、轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的最大電流值以及轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電流變化值，來檢測施加至轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓。檢測器可包括第一計算器，用于計算轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的最大電流值；以及第二計算器，用于計算轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電流變化值。第一計算器可使用下面的[式I]來計算轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的最大電流值。[式I]
權(quán)利要求
1.ー種使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)包括 DC/DC轉(zhuǎn)換器，將由太陽能電池產(chǎn)生的輸出電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓，并且具有轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置； 緩沖器裝置，具有將施加至所述轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓鉗位的緩沖器開關(guān)；以及 控制裝置，檢測施加至所述轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓，井根據(jù)所檢測到的施加至所述轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓電平來控制所述緩沖器開關(guān)的操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述控制裝置在施加至所述轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓高于預定基準電壓時，使所述緩沖器開關(guān)接通，而在施加至所述轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓不高于所述基準電壓時，使所述緩沖器開關(guān)斷開。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述控制裝置包括 時間檢測器，檢測所述緩沖器開關(guān)的接通時間；以及 緩沖器信號發(fā)生器，檢測施加至所述轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓， 并通過使用所檢測到的施加至所述轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓和所述緩沖器開關(guān)的接通時間，輸出控制所述緩沖器開關(guān)的操作的緩沖器控制信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述緩沖器信號發(fā)生器包括 檢測器，檢測施加至所述轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓；以及 操作控制器，將施加至所述轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓與所述預定基準電壓比較，并在所述緩沖器開關(guān)處于接通操作時間時，根據(jù)比較結(jié)果輸出控制所述緩沖器開關(guān)的操作的所述緩沖器控制信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述檢測器通過使用電網(wǎng)電壓、所述轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的最大電流值以及所述轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電流變化值，來檢測施加至所述轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述檢測器包括 第一計算器，計算所述轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的最大電流值；以及 第二計算器，計算所述轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電流變化值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述第一計算器使用下面的[式I]，來計算所述轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的最大電流值， [式I]
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述第二計算器使用下面的[式2]，來計算所述轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電流變化值， [式2]
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述檢測器使用下面的[式3]，來檢測施加至所述轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓， [式3]
10.ー種使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)包括 DC/DC轉(zhuǎn)換器，將由太陽能電池產(chǎn)生的輸出電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓，并且具有轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置； 緩沖器裝置，具有將施加至所述轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓鉗位的緩沖器開關(guān)；以及 控制裝置，檢測電網(wǎng)相位，并根據(jù)所檢測到的電網(wǎng)相位來控制所述緩沖器開關(guān)的操作。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述控制裝置包括 相位檢測器，檢測所述電網(wǎng)的相位； 時間檢測器，檢測所述緩沖器開關(guān)的接通時間； 比較器，在所述緩沖器開關(guān)處于接通操作時間時，進行比較以確定所述電網(wǎng)的相位是否在預定基準相位時段內(nèi)；以及 緩沖器信號發(fā)生器，在根據(jù)比較結(jié)果確定所述電網(wǎng)的相位在所述基準相位時段內(nèi)吋，使所述緩沖器開關(guān)接通。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)，其中，當所述電網(wǎng)的相位在所述基準相位時段外時，所述緩沖器信號發(fā)生器使所述緩沖器開關(guān)斷開。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)，其中，所述基準相位時段是與超過所述轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的額定電壓的電壓相對應的相位時段。
14.ー種使用開關(guān)裝置進行DC/DC轉(zhuǎn)換的DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器包括 變壓器，具有感應來自接收初級電流的初級線圈的能量的次級線圈； 緩沖器電路，具有將施加至所述開關(guān)裝置的電壓鉗位的緩沖器開關(guān)；以及緩沖器控制器，根據(jù)施加至所述開關(guān)裝置的電壓電平控制所述緩沖器開關(guān)的接通或斷開操作。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其中，所述緩沖器控制器在施加至所述開關(guān)裝置的電壓高于預定基準電壓時，使所述緩沖器開關(guān)接通，而在施加至所述開關(guān)裝置的電壓不高于所述基準電壓時，使所述緩沖器開關(guān)斷開。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其中，所述緩沖器電路包括緩沖器電容器，所述緩沖器電容器的一端連接至所述緩沖器開關(guān)，而另一端連接至所述開關(guān)裝置的漏扱。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其中，所述緩沖器開關(guān)具有連接至正輸入端的漏極和連接至所述開關(guān)裝置的漏極的源扱。
全文摘要
本文所公開的是一種使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)，包括將由太陽能電池產(chǎn)生的輸出電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓，而且具有轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的DC/DC轉(zhuǎn)換器；具有將施加至轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓鉗位的緩沖器開關(guān)的緩沖器裝置；以及檢測施加至轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓，并根據(jù)所檢測到的施加至轉(zhuǎn)換器開關(guān)裝置的電壓電平來控制緩沖器開關(guān)的工作的控制裝置，從而，在減小開關(guān)損耗和傳導損耗的同時，提高使用太陽能電池的發(fā)電系統(tǒng)的效率。
文檔編號H02M3/335GK102739110SQ20121008958
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者元忠淵, 宋斗詠, 李泰遠, 池湧赫, 許珉鎬, 金兌勛, 金榮浩 申請人:三星電機株式會社, 成均館大學校 產(chǎn)學協(xié)力團