專利名稱：自協(xié)式光伏組件優(yōu)化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)、電力線載波通信技術(shù)、太陽能技術(shù)、太陽能發(fā)電技術(shù)、應(yīng)用于太陽能并網(wǎng)和離網(wǎng)發(fā)電。
背景技術(shù)：
太陽能發(fā)電系統(tǒng)的投資回報取決于該系統(tǒng)的發(fā)電量，因此太陽能發(fā)電系統(tǒng)必須具備高效、可靠和易于維護等特性，以獲得最大限度的發(fā)電量。當太陽能發(fā)電系統(tǒng)被樹木、煙囪或其它物體投射的陰影遮擋住時，會引起“失配”問題，即使只受到一點點陰影的遮擋都會導(dǎo)致發(fā)電量的大幅下跌。市場上現(xiàn)有的光伏組件優(yōu)化器，只適用單個太陽能電池組件系統(tǒng)，無法串并聯(lián)在一起，應(yīng)用于大型太陽能發(fā)電系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種安裝簡便、可以串并聯(lián)連接的光伏組件優(yōu)化器(201)。本發(fā)明所述的自協(xié)式光伏組件優(yōu)化器，包括輸入檢測模塊(102)、輔助電源(103)、數(shù)字信號控制器(104)、通信模塊(105)、輸出檢測模塊(106)、全橋場效應(yīng)管驅(qū)動器(107 )、升/降壓轉(zhuǎn)換器(108 )。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是通過輔助電源(103)從太陽能電池組件獲取電源，轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓，給其它電路提供工作電壓。升/降壓轉(zhuǎn)換器(108)由采用全橋配置的分立式場效應(yīng)管組成。輸入檢測模塊(102)檢測太陽能電池組件的輸入電壓和輸入電流，數(shù)字信號控制器(104)采用擾動觀察MPPT算法調(diào)整輸入電壓，以從太陽能電池組件獲取最大功率。輸出檢測模塊(104)檢測輸出端的輸出電壓和輸出電流，數(shù)字信號控制器(104)根據(jù)輸入電壓、輸入電流和輸出電壓、輸出電流隨時修訂升/降壓轉(zhuǎn)換器(108) PWM信號的占空比，并藉此控制全橋場效應(yīng)管驅(qū)動器(107)，確保供電穩(wěn)定可靠。


圖1為自協(xié)式光伏組件優(yōu)化器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。圖2為自協(xié)式光伏組件優(yōu)化器的系統(tǒng)應(yīng)用圖。附圖1 :太陽能電池組件(101)、輸入檢測模塊(102)、輔助電源(103)、數(shù)字信號控制器(104)、通信模塊(105)、輸出檢測模塊(106)、全橋場效應(yīng)管驅(qū)動器(107)、升/降壓轉(zhuǎn)換器(108)。附圖2 :自協(xié)式光伏組件優(yōu)化器(201)、逆變器(202)。
具體實施例方式在附圖1中，自協(xié)式光伏組件優(yōu)化器(201)通過輔助電源(103)從太陽能電池組件獲取電源，轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓，給其它電路提供工作電壓。升/降壓轉(zhuǎn)換器(108 )由采用全橋配置的分立式場效應(yīng)管組成。輸入檢測模塊(102)檢測太陽能電池組件的輸入電壓和輸入電流，數(shù)字信號控制器(104)采用擾動觀察MPPT算法調(diào)整輸入電壓，以從太陽能電池組件獲取最大功率。輸出檢測模塊(104)檢測輸出端的輸出電壓和輸出電流，數(shù)字信號控制器(104)根據(jù)輸入電壓、輸入電流和輸出電壓、輸出電流隨時修訂升/降壓轉(zhuǎn)換器(108)PWM信號的占空比，并藉此控制全橋場效應(yīng)管驅(qū)動器(107)，確保供電穩(wěn)定可靠。本發(fā)明實現(xiàn)自協(xié)調(diào)的機制是由于太陽能陣列的串聯(lián)輸出連接逆變器(202)的輸入端，逆變器(202)的輸入電路具有MPPT功能，即使太陽能陣列的輸出功率發(fā)生變化，輸入電壓Vpv還是保持恒定。當某一個或幾個太陽能光伏組件(101)被陰影遮住時，該串聯(lián)列的輸出功率隨之下降，而該串聯(lián)列的輸出電壓和Vpv —致，不會發(fā)生變化，因此該串聯(lián)列的輸出電流Istr會減小。為了讓沒有受陰影影響的太陽能電池組件(101)輸出功率Pout保持恒定，自協(xié)式光伏組件優(yōu)化器(201)會啟動升壓轉(zhuǎn)換功能，以增大輸出電壓，使￥0機_11和Istr的乘積還是等于原來的輸出功率Pout ;而受陰影影響太陽能電池組件(101)由于輸出功率減小，自協(xié)式光伏組件優(yōu)化器(201)就會啟動降壓轉(zhuǎn)換功能，減小該組件的輸出電壓。 最終協(xié)調(diào)的結(jié)果，串聯(lián)在一起的自協(xié)式光伏組件優(yōu)化器(201)的輸出總電壓Vpv保持不變，每個太陽能光伏組件(101)還是工作在最大功率點(MPP)。
權(quán)利要求
1.一種自協(xié)式光伏組件優(yōu)化器，其特征在于提供一種安裝簡便、和太陽能電池組件連接，對太陽能電池組件的發(fā)電進行優(yōu)化，以獲取最大限度的發(fā)電量，并且互相之間可以串并聯(lián)連接，包括輸入檢測模塊、輔助電源、數(shù)字信號控制器、通信模塊、輸出檢測模塊、全橋場效應(yīng)管驅(qū)動器、升/降壓轉(zhuǎn)換器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自協(xié)式光伏組件優(yōu)化器，其特征在于由輔助電源從太陽能電池組件獲取工作電源，轉(zhuǎn)換為其它模塊所需的工作電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自協(xié)式光伏組件優(yōu)化器，其特征在于同時具有升/降壓轉(zhuǎn)換器，升/降壓轉(zhuǎn)換器由采用全橋配置的分立式場效應(yīng)管組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自協(xié)式光伏組件優(yōu)化器，其特征在于數(shù)字信號控制器采用擾動觀察MPPT算法調(diào)整輸入電壓，從太陽能電池組件獲取最大功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自協(xié)式光伏組件優(yōu)化器，其特征在于數(shù)字信號控制器根據(jù)輸入電壓、輸入電流和輸出電壓、輸出電流隨時修訂升/降壓轉(zhuǎn)換器的占空比，并籍此控制全橋場效應(yīng)管驅(qū)動器，以獲取匹配的輸出電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自協(xié)式光伏組件優(yōu)化器，主要應(yīng)用于太陽能發(fā)電系統(tǒng)對太陽能電池組件的發(fā)電進行優(yōu)化，以獲得最大限度的發(fā)電量。市場上現(xiàn)有的光伏組件優(yōu)化器，只適用于單個太陽能電池組件系統(tǒng)，無法串并聯(lián)在一起。而自協(xié)式光伏組件優(yōu)化器對輸入電流、輸入電壓、輸出電流進行監(jiān)控，隨時調(diào)整輸出電壓，以保證串聯(lián)輸出總電壓和逆變器的輸入電壓一致。從而實現(xiàn)串并聯(lián)連接，構(gòu)成大型太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
文檔編號H02N6/00GK102983788SQ20121056741
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者謝京平 申請人:蘇州嘉億睿耘科技有限公司