CN102983788A - 自协式光伏组件优化器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自协式光伏组件优化器，主要应用于太阳能发电系统对太阳能电池组件的发电进行优化，以获得最大限度的发电量。市场上现有的光伏组件优化器，只适用于单个太阳能电池组件系统，无法串并联在一起。而自协式光伏组件优化器对输入电流、输入电压、输出电流进行监控，随时调整输出电压，以保证串联输出总电压和逆变器的输入电压一致。从而实现串并联连接，构成大型太阳能发电系统。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术、电力线载波通信技术、太阳能技术、太阳能发电技术、应用于太阳能并网和离网发电。
背景技术
太阳能发电系统的投资回报取决于该系统的发电量，因此太阳能发电系统必须具备高效、可靠和易于维护等特性，以获得最大限度的发电量。
当太阳能发电系统被树木、烟囱或其它物体投射的阴影遮挡住时，会引起“失配”问题，即使只受到一点点阴影的遮挡都会导致发电量的大幅下跌。
市场上现有的光伏组件优化器，只适用单个太阳能电池组件系统，无法串并联在一起，应用于大型太阳能发电系统。
发明内容
针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种安装简便、可以串并联连接的光伏组件优化器（201）。本发明所述的自协式光伏组件优化器，包括输入检测模块（102）、辅助电源（103）、数字信号控制器（104）、通信模块（105）、输出检测模块（106）、全桥场效应管驱动器（107）、升/降压转换器（108）。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：通过辅助电源（103）从太阳能电池组件获取电源，转换成稳定的直流电压，给其它电路提供工作电压。升/降压转换器（108）由采用全桥配置的分立式场效应管组成。输入检测模块（102）检测太阳能电池组件的输入电压和输入电流，数字信号控制器（104）采用扰动观察MPPT 算法调整输入电压，以从太阳能电池组件获取最大功率。输出检测模块（104）检测输出端的输出电压和输出电流，数字信号控制器（104）根据输入电压、输入电流和输出电压、输出电流随时修订升/降压转换器（108）PWM信号的占空比，并藉此控制全桥场效应管驱动器（107），确保供电稳定可靠。
附图说明
图1为自协式光伏组件优化器内部结构图。
图2为自协式光伏组件优化器的系统应用图。
附图1：太阳能电池组件（101）、输入检测模块（102）、辅助电源（103）、数字信号控制器（104）、通信模块（105）、输出检测模块（106）、全桥场效应管驱动器（107）、升/降压转换器（108）。
附图2：自协式光伏组件优化器（201）、逆变器（202）。
具体实施方式
在附图1中，自协式光伏组件优化器（201）通过辅助电源（103）从太阳能电池组件获取电源，转换成稳定的直流电压，给其它电路提供工作电压。升/降压转换器（108）由采用全桥配置的分立式场效应管组成。输入检测模块（102）检测太阳能电池组件的输入电压和输入电流，数字信号控制器（104）采用扰动观察MPPT 算法调整输入电压，以从太阳能电池组件获取最大功率。输出检测模块（104）检测输出端的输出电压和输出电流，数字信号控制器（104）根据输入电压、输入电流和输出电压、输出电流随时修订升/降压转换器（108）PWM信号的占空比，并藉此控制全桥场效应管驱动器（107），确保供电稳定可靠。
本发明实现自协调的机制是：由于太阳能阵列的串联输出连接逆变器（202）的输入端，逆变器（202）的输入电路具有MPPT功能，即使太阳能阵列的输出功率发生变化，输入电压Vpv还是保持恒定。当某一个或几个太阳能光伏组件（101）被阴影遮住时，该串联列的输出功率随之下降，而该串联列的输出电压和Vpv一致，不会发生变化，因此该串联列的输出电流Istr会减小。为了让没有受阴影影响的太阳能电池组件（101）输出功率Pout保持恒定，自协式光伏组件优化器（201）会启动升压转换功能，以增大输出电压，使Vout_n和Istr的乘积还是等于原来的输出功率Pout；而受阴影影响太阳能电池组件（101）由于输出功率减小，自协式光伏组件优化器（201）就会启动降压转换功能，减小该组件的输出电压。最终协调的结果，串联在一起的自协式光伏组件优化器（201）的输出总电压Vpv保持不变，每个太阳能光伏组件（101）还是工作在最大功率点（MPP）。
Claims (5)
1.一种自协式光伏组件优化器，其特征在于：提供一种安装简便、和太阳能电池组件连接，对太阳能电池组件的发电进行优化，以获取最大限度的发电量，并且互相之间可以串并联连接，包括输入检测模块、辅助电源、数字信号控制器、通信模块、输出检测模块、全桥场效应管驱动器、升/降压转换器。
2.根据权利要求1所述的自协式光伏组件优化器，其特征在于：由辅助电源从太阳能电池组件获取工作电源，转换为其它模块所需的工作电压。
3.根据权利要求1所述的自协式光伏组件优化器，其特征在于：同时具有升/降压转换器，升/降压转换器由采用全桥配置的分立式场效应管组成。
4.根据权利要求1所述的自协式光伏组件优化器，其特征在于：数字信号控制器采用扰动观察MPPT算法调整输入电压，从太阳能电池组件获取最大功率。
5.根据权利要求1所述的自协式光伏组件优化器，其特征在于：数字信号控制器根据输入电压、输入电流和输出电压、输出电流随时修订升/降压转换器的占空比，并籍此控制全桥场效应管驱动器，以获取匹配的输出电压。
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