一種提升光伏系統(tǒng)發(fā)電能力的光伏發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001 ] 本發(fā)明涉及一種光伏發(fā)電系統(tǒng)，更具體涉及一種提升光伏系統(tǒng)發(fā)電能力的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
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[0002]隨著世界石化能源的過度開發(fā)，石化能源頻頻告急。為了更好貫徹和實施國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，太陽能作為一種清潔無污染的新能源其應(yīng)用得到了人們的充分肯定和重視。我國蘊藏著豐富的太陽能資源，太陽能利用前景廣闊。
[0003]目前我國比較成熟太陽能產(chǎn)品的核心是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其中，太陽能電池板也稱光伏電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負(fù)載工作。一般根據(jù)用戶需要，將若干光伏電池板按一定的方式連接，組成光伏電池板方陣，再配上適當(dāng)?shù)闹Ъ芗敖泳€盒就構(gòu)成了完整的光伏電池板部分。
[0004]由于單個光伏電池板的輸出電壓較低，為了實現(xiàn)較高電壓輸出，傳統(tǒng)方案是多個光伏電池板進行串聯(lián)構(gòu)成光伏電池板串。然而由于各個光伏電池板的特性不同，其功率輸出曲線彼此不相同，而且光伏電池板安裝位置的不同，受到的光照條件和溫度條件各異。光伏電池板串中各光伏電池板的輸出電流相同，因此傳統(tǒng)方案不能實現(xiàn)所有光伏電池板都運行在最大功率點，也就是說，有一些光伏電池板并未充分發(fā)揮其發(fā)電能力，因而從在較大的電能浪費，降低了光伏發(fā)電的經(jīng)濟效益。
[0005]傳統(tǒng)方案一般選擇功率曲線較為接近的電池板進行串聯(lián)，目的是盡可能使各光伏電池板都能近似工作于最大功率點附近，然而客觀自然條件的影響使得在實際運行時，各光伏電池板運行曲線產(chǎn)生較大差異，所以在傳統(tǒng)的光伏電池板串聯(lián)場合，存在著較大的能量浪費，未能充分發(fā)揮各光伏電池板的發(fā)電能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0006]本發(fā)明的目的是提供一種提升光伏系統(tǒng)發(fā)電能力的光伏發(fā)電系統(tǒng)，本發(fā)明有利于提高光伏電池板的發(fā)電量和光伏發(fā)電的經(jīng)濟效益。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種提升光伏系統(tǒng)發(fā)電能力的光伏發(fā)電系統(tǒng)，與電網(wǎng)連接的所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括設(shè)有光伏電池板本體的光伏電池板，每個所述光伏電池板本體的兩端設(shè)有控制器；所述控制器包括由所述光伏電池板本體正極到負(fù)極依次串聯(lián)的IGBT，二極管和電容；所述光伏電池板本體的負(fù)極與所述二極管的陰極間設(shè)有電感。
[0008]本發(fā)明提供的一種提升光伏系統(tǒng)發(fā)電能力的光伏發(fā)電系統(tǒng)，所述IGBT的集電極與所述光伏電池板本體的正極相連，所述IGBT的發(fā)射極與所述二極管的陰極相連，所述二極管的陽極與電容的負(fù)極相連，所述電容的正極與所述光伏電池板本體的負(fù)極相連。
[0009]本發(fā)明提供的一種提升光伏系統(tǒng)發(fā)電能力的光伏發(fā)電系統(tǒng)，當(dāng)所述IGBT導(dǎo)通時，所述光伏電池板本體輸出的電流包括輸送到電網(wǎng)上的電流和通過所述IGBT流入所述電感的電流；所述光伏電池板本體、IGBT和電感構(gòu)成能量轉(zhuǎn)移回路，所述光伏電池板本體正極流出的電流經(jīng)所述IGBT和電感后流回所述光伏電池板本體負(fù)極。
[0010]本發(fā)明提供的另一優(yōu)選的一種提升光伏系統(tǒng)發(fā)電能力的光伏發(fā)電系統(tǒng)，當(dāng)所述IGBT處于斷開狀態(tài)時，所述電感、電容和二極管構(gòu)成能量轉(zhuǎn)移回路，所述電感中的電流經(jīng)電容和二極管后流回電感；所述電容和電感構(gòu)成諧振電路，電感中的能量逐漸轉(zhuǎn)移到電容中。
[0011]本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種提升光伏系統(tǒng)發(fā)電能力的光伏發(fā)電系統(tǒng)，當(dāng)所述電容從所述電感處得到能量，所述電容與所述光伏電池板本體串聯(lián)并共同輸出電流，在這個過程中所述電容能量逐漸減小，不斷轉(zhuǎn)移到了電網(wǎng)中，從而將所述電容能量進行了利用。
[0012]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種提升光伏系統(tǒng)發(fā)電能力的光伏發(fā)電系統(tǒng)，當(dāng)所述電容能量利用完畢后，所述二極管導(dǎo)通，所述電流通道由二極管、電感和光伏電池板本體構(gòu)成。
[0013]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種提升光伏系統(tǒng)發(fā)電能力的光伏發(fā)電系統(tǒng)，所述IGBT的導(dǎo)通斷開的驅(qū)動過程為:根據(jù)所述光伏電池板本體的輸出電壓、輸出電流以及光伏電池板本體的功率特性曲線，判斷光伏電池板本體是否運行于最大功率點輸出的邏輯信號與某頻率的方波信號進行與門邏輯操作控制所述IGBT。
[0014]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種提升光伏系統(tǒng)發(fā)電能力的光伏發(fā)電系統(tǒng)，當(dāng)所述光伏電池板本體運行于最大功率點時輸出的邏輯信號為0，否則輸出的邏輯信號為1 ;若所述光伏電池板本體運行于最大功率點，則輸出的邏輯0信號與所述方波求與后仍然是0，則所述IGBT處于斷開狀態(tài)；反之，若所述光伏電池板本體運行于非最大功率點，則輸出的邏輯信號為1與方波求與后仍為該方波，則所述IGBT處于導(dǎo)通狀態(tài)。
[0015]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種提升光伏系統(tǒng)發(fā)電能力的光伏發(fā)電系統(tǒng)，至少兩個串聯(lián)的所述光伏電池板組成電池板串。
[0016]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種提升光伏系統(tǒng)發(fā)電能力的光伏發(fā)電系統(tǒng)，當(dāng)所述二極管導(dǎo)通，所述電流通道由二極管、電感和太陽能電池板構(gòu)成時，所述光伏電池板串為各個光伏電池板本體直接串聯(lián)。
[0017]和最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果
[0018]1、本發(fā)明的控制器為對每個光伏電池板增加的實現(xiàn)光伏電池板最大功率輸出的控制器，較大的充分發(fā)揮了電能的利用率；
[0019]2、本發(fā)明的控制器會從光伏電池板中吸取部分能量并進行暫存，然后再通過光伏電池板串進行輸出；
[0020]3、本發(fā)明的控制器在光伏電池板運行過程中起到了能量緩沖的作用，有利于提高光伏電池板的發(fā)電量；
[0021]4、本發(fā)明通過控制IGBT的導(dǎo)通和斷開狀態(tài)，可以對每個控制器中的電感電流和電容電壓進行控制，從而改變整個電池板串的能量流動規(guī)律，達到提高電池板發(fā)電量；
[0022]5、本發(fā)明的控制器使各光伏電池板本體都可以工作于最大功率點；
[0023]6、本發(fā)明較大的節(jié)省了電能，提高了光伏發(fā)電的經(jīng)濟效益；
[0024]7、本發(fā)明對光伏系統(tǒng)的能量節(jié)省奠定了基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的光伏電池板串的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明的單個光伏電池板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明的光伏電池板中的多余能量轉(zhuǎn)移至電感時的工作原理示意圖；
[0028]圖4為本發(fā)明的光伏電池板電感能量轉(zhuǎn)移至電容時的工作原理示意圖；
[0029]圖5為本發(fā)明的光伏電池板電容能量得到利用時的工作原理示意圖；
[0030]圖6為本發(fā)明的光伏電池板電容能量利用完畢后的工作原理示意圖；
[0031]圖7為本發(fā)明的光伏電池板電感電流的變化曲線示意圖；
[0032]圖8為本發(fā)明的光伏電池板電容電壓的變化曲線示意圖；
[0033]圖9為本發(fā)明的控制器產(chǎn)生IGBT驅(qū)動信號的算法。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合實施例對發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明。
[0035]實施例1:
[0036]如圖1所示，本例的發(fā)明提出的一種有效提升光伏系統(tǒng)發(fā)電能力的新型光伏發(fā)電系統(tǒng)，與電網(wǎng)連接的所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括設(shè)有光伏電池板本體的光伏電池板的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示:為一個光伏電池板本體與一個控制器組成的光伏電池板；所述控制器由一個IGBT, 1個二極管，一個電感和1個電容構(gòu)成。具體的連接方法是:IGBT的集電極與光伏電池板的正極相連；IGBT的發(fā)射極與二極管的陰極相連；二極管的陰極與電感的一端相連，電感的另一端與光伏電池板的負(fù)極相連；將光伏電池板的負(fù)極與電容的正極相連；將電容的負(fù)極與二極管的陽極相連。基于本發(fā)明提出的結(jié)構(gòu)，光伏電池板發(fā)出的電能可以轉(zhuǎn)移到電感和電容中，并在隨后的時間內(nèi)加以釋放，因此改變了光伏電池板運行的功率點，提高了光伏電池板可以發(fā)出的功率。<