專利名稱：智能接線盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種實現(xiàn)發(fā)電功率最大化的智能接線盒。
背景技術(shù)：
太陽能電池組件一般是由若干電池片通過串聯(lián)方式排列并用封裝材料疊層壓制而成的，引出端用防水接線盒并連接電纜與插頭，兩塊電池板之間主要靠連接電纜與相鄰的電池板串聯(lián)在一起的。
然而，傳統(tǒng)的智能接線盒都是被動式接收太陽能能量并將電能通過接線盒連接方式輸出電能，由于光照強度的時刻變化，整個智能接線盒的輸出功率也在時刻變化，再者， 由于電池板組件包括若干個電池板組成，在實際的太陽能電池板運行當(dāng)中常常因為各種陰影遮擋或其他因素導(dǎo)致其輸出電流急劇下降，由于電池板之間是串聯(lián)連接，所以這勢必造成整體的整串電池組件的電流下降,從而導(dǎo)致整串電池組件的輸出功率降低很多。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種智能接線盒，可實現(xiàn)電池板組件輸出功率最大化，且能夠在電池板受到陰影遮擋的時候能夠盡量挽回由于陰影遮擋產(chǎn)生影響的電池板輸出功率。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種智能接線盒，所述智能接線盒包括功率優(yōu)化裝置，所述述功率優(yōu)化裝置包括 智能檢測模塊，用于檢測電池板上工作狀態(tài)信息；最大功率點獲取模塊，用于通過特定算法進行采樣計算，以調(diào)節(jié)得出電池片的最大功率點的電壓； 電流調(diào)節(jié)模塊，當(dāng)電池板組件中部分電池板被遮擋時，用于調(diào)節(jié)被遮擋電池板的電流以提升整體電池板組件的電流；控制模塊，與所述智能檢測模塊相連接，接收所述智能檢測模塊檢測到的工作狀態(tài)信息，所述控制組件還分別與所述最大功率點獲取模塊和電流調(diào)節(jié)模塊相連接，當(dāng)所有電池板工作正常時，所述控制組件啟動所述最大功率點獲取模塊進行工作；當(dāng)電池板組件中部分電池板被遮擋時，所述控制組件同時啟動所述最大功率點獲取模塊和電流調(diào)節(jié)模塊進行工作。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述工作狀態(tài)信息包括電壓和電流。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述控制模塊與所述最大功率點獲取模塊之間通過無線方式進行連接。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述控制模塊與所述電流調(diào)節(jié)模塊之間通過無線方式進行連接。
作為本發(fā)明的進一步改進,所述無線方式包括射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification, RFID)。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述控制模塊與所述最大功率點獲取模塊之間通過電力載波進行連接。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述控制模塊與所述電流調(diào)節(jié)模塊之間通過電力載波進行連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的智能接線盒通過設(shè)計了一種功率優(yōu)化裝置以變被動式接收為主動式控制，一方面使得電池板組件的輸出功率最大化，另一方面能夠在電池板受到陰影遮擋的時候能夠盡量挽回由于陰影遮擋產(chǎn)生影響的電池板輸出功率，確保整個系統(tǒng)的能源利用率較高。


圖1是本發(fā)明的一實施方式的智能接線盒中功率優(yōu)化裝置的模塊示意圖；圖2是本發(fā)明的一實施方式的電池板組件的I/V工作曲線示意圖。
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖所示的具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細(xì)描述。但這些實施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
如圖1所不,在本發(fā)明一實施方式中,在光伏發(fā)電技術(shù)中，需要設(shè)有包括有若干電池片的電池片組件和連接于電池片之間的智能接線盒，所述智能接線盒還包括功率優(yōu)化裝置，所述功率優(yōu)化裝置包括智能檢測模塊10、最大功率點獲取模塊20、電流調(diào)節(jié)模塊30以及控制t吳塊40。
其中，所述智能檢測模塊10用于檢測電池板上工作狀態(tài)信息；所述智能檢測模塊 10可以是自動采集到當(dāng)前對應(yīng)的電池板上的工作狀態(tài)信息，用以時刻追蹤電池板的工作狀況，并及時發(fā)現(xiàn)異常。優(yōu)選地，所述工作狀態(tài)信息包括電池板上的輸出電壓信息和輸出電流信息，該模塊檢測到所述電池板上的電壓信息和電流信息以得出一關(guān)于電池板的Ι/v工作曲線。
其中，所述最大功率點獲取模塊20用于通過特定算法進行采樣計算，以調(diào)節(jié)得出電池片的最大功率點的電壓；如圖2所示，在電池板的I/V工作曲線上包括有三個功率點 PU P2和P3，每個功率點分別對應(yīng)一個電池板在某工作狀態(tài)時的電壓值和電流值，具體地， 在Pl點對應(yīng)于電壓值Vl和電流值il，在P2點對應(yīng)于電壓值v2和電流值i2，在P3點對應(yīng)于電壓值v3和電流值i3。所述最大功率點獲取模塊20根據(jù)特定的MPPT算法，采用得到I/V曲線上的最大功率點的位置，并得出與所述最大功率點的對應(yīng)的電壓值，并以此電壓值進行電力的輸出。在本實施方式中，若PU P2、P3為連續(xù)采樣的三個功率點，那么假如采樣得出的P2對應(yīng)的功率值最大，便確定所述電池板的最大功率點為P2，對應(yīng)的輸出電壓為v2 ;假如采樣得出的Pl對應(yīng)的功率值最大，那么就在采樣比Pl點對應(yīng)的電壓Vl更大的電壓值；假如采樣得出的P3對應(yīng)的功率值最大，那么就在采樣比P3點對應(yīng)的電壓v3更小的電壓值；采用此最大功率點獲取模塊，可時刻保證智能接線盒以最大的輸出功率進行電力輸出，盡可能提升系統(tǒng)的能源利用率。
其中，所述電流調(diào)節(jié)模塊30用于當(dāng)電池板組件中部分電池板被遮擋時，調(diào)節(jié)被遮擋電池板的電流以提升整體電池板組件的電流；優(yōu)選地，此模塊采用一 DC-DC功率優(yōu)化器來完成相對應(yīng)功能。當(dāng)電池板組件中有部分電池板被物體遮擋或者其他原因致使其輸出電流大幅下降時，因為電池板組件上的若干電池板是通過串聯(lián)連接的，所以部分被遮擋的電池板的電流下降時，會導(dǎo)致整串電池板組件的整體輸出功率降低很多。此時所述電流調(diào)節(jié)模塊30便會相應(yīng)調(diào)節(jié)所述被遮擋電池板的電壓，間接地調(diào)整電流以提升整個電池板組件的輸出電流值，以補償因為個別電池板的輸出電流下降而導(dǎo)致的整體電池板組件的輸出功率。
其中，在本實施方式中，所述控制模塊40與所述智能檢測模塊10相連接，接收所述智能檢測模塊10檢測到的工作狀態(tài)信息，所述控制模塊40還分別與所述最大功率點獲取模塊20和電流調(diào)節(jié)模塊30相連接，優(yōu)選地，在本實施方式中，所述控制模塊40與所述最大功率點獲取模塊20和電流調(diào)節(jié)模塊30之間的連接可以為無線連接，也可以為有線連接， 更優(yōu)選地，所述無線連接可為射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification, RFID);所述有線連接可為電力載波方式連接。
在本實施方式中，當(dāng)所有電池板工作正常時，即未出現(xiàn)因個別電池板被遮擋而致使整體輸出功率下降的現(xiàn)象，所述控制模塊40只需啟動所述最大功率點獲取模塊20進行工作，具體地，智能檢測模塊10檢測到電池板組件的I/V工作曲線，將該I/V工作曲線發(fā)送給控制模塊40，所述控制模塊在接受到I/V工作曲線后根據(jù)預(yù)定MPPT算法啟動最大功率點獲取模塊20，最大功率點獲取模塊20在所述I/V曲線上進行取點采樣，并計算得出功率最大點的對應(yīng)電壓值，并以此電壓輸出電力；當(dāng)電池板組件中部分電池板被遮擋時，所述控制模塊40則需同時啟動所述最大功率點獲取模塊20和電流調(diào)節(jié)模塊30進行工作，具體地， 智能檢測模塊10檢測到電池板組件的I/V工作曲線，將該I/V工作曲線發(fā)送給控制模塊 40，所述控制模塊在接受到I/V工作曲線后根據(jù)預(yù)定MPPT算法啟動最大功率點獲取模塊20 并同時啟動對應(yīng)的電流調(diào)節(jié)模塊30進行工作，在調(diào)節(jié)整體電池板組件的串電流的同時，不斷地通過最大功率點獲取模塊20在所述I/V曲線上進行取點采樣，并計算得出功率最大點的對應(yīng)電壓值，并以此電壓輸出電力；盡量挽回由于陰影遮擋產(chǎn)生影響的電池板輸出功率， 確保整個系統(tǒng)的能源利用率較高。
本發(fā)明的智能接線盒通過設(shè)計了一種功率優(yōu)化裝置以變被動式接收為主動式控制，一方面使得電池板組件的輸出功率最大化，另一方面能夠在電池板受到陰影遮擋的時候能夠盡量挽回由于陰影遮擋產(chǎn)生影響的電池板輸出功率，確保整個系統(tǒng)的能源利用率較聞。
應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施方式的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種智能接線盒，其特征在于，所述智能接線盒包括功率優(yōu)化裝置，所述功率優(yōu)化裝置包括智能檢測模塊，用于檢測電池板上工作狀態(tài)信息；最大功率點獲取模塊，用于通過特定算法進行采樣計算，以調(diào)節(jié)得出電池片的最大功率點的電壓；電流調(diào)節(jié)模塊，當(dāng)電池板組件中部分電池板被遮擋時，用于調(diào)節(jié)被遮擋電池板的電流以提升整體電池板組件的電流；控制模塊，與所述智能檢測模塊相連接，接收所述智能檢測模塊檢測到的工作狀態(tài)信息，所述控制組件還分別與所述最大功率點獲取模塊和電流調(diào)節(jié)模塊相連接，當(dāng)所有電池板工作正常時，所述控制組件啟動所述最大功率點獲取模塊進行工作；當(dāng)電池板組件中部分電池板被遮擋時，所述控制組件同時啟動所述最大功率點獲取模塊和電流調(diào)節(jié)模塊進行工作。
2.如權(quán)利要求1所述的智能接線盒，其特征在于，所述工作狀態(tài)信息包括電壓和電流。
3.如權(quán)利要求1所述的智能接線盒，其特征在于，所述控制模塊與所述最大功率點獲取模塊之間通過無線方式進行連接。
4.如權(quán)利要求1所述的智能接線盒，其特征在于，所述控制模塊與所述電流調(diào)節(jié)模塊之間通過無線方式進行連接。
5.如權(quán)利要求3或4所述的智能接線盒，其特征在于，所述無線方式包括射頻識別技術(shù) (Radio Frequency Identification, RFID)。
6.如權(quán)利要求1所述的智能接線盒，其特征在于，所述控制模塊與所述最大功率點獲取模塊之間通過電力載波進行連接。
7.如權(quán)利要求1所述的智能接線盒，其特征在于，所述控制模塊與所述電流調(diào)節(jié)模塊之間通過電力載波進行連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種智能接線盒，所述智能接線盒包括功率優(yōu)化裝置，所述功率優(yōu)化裝置包括智能檢測模塊，最大功率點獲取模塊，電流調(diào)節(jié)模塊，控制模塊，所述控制模塊與所述智能檢測模塊相連接，所述控制組件還分別與所述最大功率點獲取模塊和電流調(diào)節(jié)模塊相連接，所述控制組件用于控制所述最大功率點獲取模塊和電流調(diào)節(jié)模塊進行工作。本發(fā)明的有益效果是使得光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率最大化，確保光伏發(fā)電系統(tǒng)能源利用率較高。
文檔編號H01L31/048GK103000720SQ20111026744
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者段正剛 申請人:蘇州快可光伏電子股份有限公司