CN106877810A - 太阳能光伏板电池子串级优化电路结构及优化方式 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种太阳能光伏板电池子串级优化电路结构及优化方式，至少包括有第一芯片IC1、第二芯片IC2以及第三芯片IC3；第一太阳能电池子串、第二太阳能电池子串和第三太阳能电池子串分别经过第一芯片IC1、第二芯片IC2以及第三芯片IC3调整电压和电流，在任何状态都能获得最大功能，通过线缆连接器输出电流电压。通过利用各芯片分别对各太阳能电池子串进行电压和电流的调整，可在每串电池上进行MPPT和直流优化，通过消除所有的电池板内部及电池板之间的不匹配，如阵列之间的阴影遮挡、组件表面污染、电站周边障碍物阴影遮挡等，使得每串电池在同样的环境条件下提供最大，从而提升发电量，实现密集的太阳能板布局，并提高系统可靠性。

Description

太阳能光伏板电池子串级优化电路结构及优化方式
技术领域
本发明涉及光伏发电领域技术，尤其是指一种太阳能光伏板电池子串级优化电路结构及优化方式。
背景技术
光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳能电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成。为了达到最大的输出功率，太阳能电池板多以串联多个太阳能电池的方式来建构，传统太阳能电池板只有三个二极管，无优化功能，当电池组其中的一片受遮挡时，整个组件的发电将受到影响，大大降低了发电量，并且难以实现密集的太阳能电池板布局。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种太阳能光伏板电池子串级优化电路结构及优化方式，其可对每串电池进行MPPT和直流优化。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种太阳能光伏板电池子串级优化电路结构，至少包括有第一芯片IC1、第二芯片IC2以及第三芯片IC3；
该第一芯片IC1的引脚PV+和引脚PV-之间连接有电容CIN1，第一芯片IC1的引脚PV+连接有输入端口PV1+,第一芯片IC1的引脚PV-连接有输入端口PV1-和输出端口OUT-，第一芯片IC1的引脚PV-与引脚VCC之间连接有电容CVCC1，第一芯片IC1的引脚BST与引脚OUT之间连接有电容CBST1, 第一芯片IC1的引脚OUT连接一电感L1的一端，电感L1的另一端连接一电容COUT1的一端，电容COUT1的另一端连接第一芯片IC1的引脚PV-；
该第二芯片IC2的引脚PV+和引脚PV-之间连接有电容CIN1，第二芯片IC2的引脚PV+连接有输入端口PV2+,第二芯片IC2的引脚PV-连接前述电感L1的另一端，且第二芯片IC2的引脚PV-连接有输入端口PV2-，第二芯片IC2的引脚PV-与引脚VCC之间连接有电容CVCC2，第二芯片IC2的引脚BST与引脚OUT之间连接有电容CBST2, 第二芯片IC2的引脚OUT连接一电感L2的一端，电感L2的另一端连接一电容COUT2的一端，电容COUT2的另一端连接第二芯片IC2的引脚PV-；
该第三芯片IC3的引脚PV+和引脚PV-之间连接有电容CIN3，第三芯片IC3的引脚PV+连接有输入端口PV3+,第三芯片IC3的引脚PV-连接前述电感L2的另一端，且第三芯片IC3的引脚PV-连接有输入端口PV3-，第三芯片IC3的引脚PV-与引脚VCC之间连接有电容CVCC3，第三芯片IC3的引脚BST与引脚OUT之间连接有电容CBST3, 第三芯片IC3的引脚OUT连接一电感L3的一端，电感L3的另一端连接一输出端口OUT+和一电容COUT3的一端，电容COUT3的另一端连接第三芯片IC3的引脚PV-。
作为一种优选方案，所述第一芯片IC1、第二芯片IC2和第三芯片IC3均为Maxim 芯片。
作为一种优选方案，所述输出端口OUT-连接一二极管D的正极端，二极管D的负极端连接输出端口OUT+。
一种光伏板电池子串级优化方式，采用前述太阳能光伏板电池子串级优化电路结构，太阳能光伏板上至少具有第一太阳能电池子串、第二太阳能电池子串和第三太阳能电池子串，该第一太阳能电池子串的两端分别连接输入端口PV1-和输入端口PV1+，该第二太阳能电池子串的两端分别连接输入端口PV2-和输入端口PV2+，该第三太阳能电池子串的两端分别连接输入端口PV3-和输入端口PV3+，第一太阳能电池子串、第二太阳能电池子串和第三太阳能电池子串分别经过第一芯片IC1、第二芯片IC2以及第三芯片IC3调整电压和电流，在任何状态都能获得最大功能，通过线缆连接器输出电流电压。
作为一种优选方案，所述太阳能光伏板电池子串级优化电路结构设置于一电路板上，该电路板内置于接线盒中，太阳能光伏板位于接线盒外。
作为一种优选方案，所述第一太阳能电池子串、第二太阳能电池子串和第三太阳能电池子串均由6-24节电池片构成。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
通过利用第一芯片IC1、第二芯片IC2以及第三芯片IC3分别对第一太阳能电池子串、第二太阳能电池子串和第三太阳能电池子串进行电压和电流的调整，可在每串电池上进行MPPT和直流优化，通过消除所有的电池板内部及电池板之间的不匹配，如阵列之间的阴影遮挡、组件表面污染、电站周边障碍物阴影遮挡等，使得每串电池在同样的环境条件下提供最大，从而提升发电量，实现密集的太阳能板布局，并提高系统可靠性。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明之较佳实施例优化方式示意图；
图2是本发明之较佳实施例的电路结构示意图；
图3是本发明之较佳实施例中使用状态示意图；
图4是传统组件的连接及测试示意图；
图5是本发明之较佳实施例的连接及测试示意图。
附图标识说明：
10、太阳能光伏板 11、第一太阳能电池子串
12、第二太阳能电池子串 13、第三太阳能电池子串
101、电池片 20、电路板
30、接线盒。
具体实施方式
请参照图1至图3所示，其显示出了本发明一种太阳能光伏板电池子串级优化电路结构之较佳实施例的具体结构，至少包括有第一芯片IC1、第二芯片IC2以及第三芯片IC3。
如图2所示，该第一芯片IC1的引脚PV+和引脚PV-之间连接有电容CIN1，第一芯片IC1的引脚PV+连接有输入端口PV1+,第一芯片IC1的引脚PV-连接有输入端口PV1-和输出端口OUT-，第一芯片IC1的引脚PV-与引脚VCC之间连接有电容CVCC1，第一芯片IC1的引脚BST与引脚OUT之间连接有电容CBST1, 第一芯片IC1的引脚OUT连接一电感L1的一端，电感L1的另一端连接一电容COUT1的一端，电容COUT1的另一端连接第一芯片IC1的引脚PV-。
该第二芯片IC2的引脚PV+和引脚PV-之间连接有电容CIN1，第二芯片IC2的引脚PV+连接有输入端口PV2+,第二芯片IC2的引脚PV-连接前述电感L1的另一端，且第二芯片IC2的引脚PV-连接有输入端口PV2-，第二芯片IC2的引脚PV-与引脚VCC之间连接有电容CVCC2，第二芯片IC2的引脚BST与引脚OUT之间连接有电容CBST2, 第二芯片IC2的引脚OUT连接一电感L2的一端，电感L2的另一端连接一电容COUT2的一端，电容COUT2的另一端连接第二芯片IC2的引脚PV-。
该第三芯片IC3的引脚PV+和引脚PV-之间连接有电容CIN3，第三芯片IC3的引脚PV+连接有输入端口PV3+,第三芯片IC3的引脚PV-连接前述电感L2的另一端，且第三芯片IC3的引脚PV-连接有输入端口PV3-，第三芯片IC3的引脚PV-与引脚VCC之间连接有电容CVCC3，第三芯片IC3的引脚BST与引脚OUT之间连接有电容CBST3, 第三芯片IC3的引脚OUT连接一电感L3的一端，电感L3的另一端连接一输出端口OUT+和一电容COUT3的一端，电容COUT3的另一端连接第三芯片IC3的引脚PV-。
在本实施例中，所述第一芯片IC1、第二芯片IC2和第三芯片IC3均为Maxim 芯片。并且，所述输出端口OUT-连接一二极管D的正极端，二极管D的负极端连接输出端口OUT+。
本发明还公开一种光伏板电池子串级优化方式，采用前述太阳能光伏板电池子串级优化电路结构，太阳能光伏板10上至少具有第一太阳能电池子串11、第二太阳能电池子串12和第三太阳能电池子串13，该第一太阳能电池子串11的两端分别连接输入端口PV1-和输入端口PV1+，该第二太阳能电池子串12的两端分别连接输入端口PV2-和输入端口PV2+，该第三太阳能电池子串13的两端分别连接输入端口PV3-和输入端口PV3+，第一太阳能电池子串11、第二太阳能电池子串12和第三太阳能电池子串13分别经过第一芯片IC1、第二芯片IC2以及第三芯片IC3调整电压和电流，在任何状态都能获得最大功能，通过线缆连接器输出电流电压。
在本实施例中，所述太阳能光伏板电池子串级优化电路结构设置于一电路板20上，该电路板20内置于接线盒30中，太阳能光伏板10位于接线盒30外。
以及，所述第一太阳能电池子串11、第二太阳能电池子串12和第三太阳能电池子串13均由6-24节电池片101构成，在本实施例中第一太阳能电池子串11、第二太阳能电池子串12和第三太阳能电池子串13均由20节电池片101构成，电池片101的数量不限。
使用时，传统组件只有三个二极管D1、D2、D3，无优化功能，当太阳能电池子串其中一个电池片受遮挡时，整个太阳能电池子串的发电将受到影响，经测试表明，如图4所示，功率只有165W；而本发明能通过各个芯片时刻扫描对应太阳能电池子串的最大功率点，当太阳能电池子串其中的一个电池片受遮挡时，仅影响该电池片，其它电池片正常工作，而如图5所示，经测试表明，功率可达到215W。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种太阳能光伏板电池子串级优化电路结构，其特征在于：至少包括有第一芯片IC1、第二芯片IC2以及第三芯片IC3；
该第一芯片IC1的引脚PV+和引脚PV-之间连接有电容CIN1，第一芯片IC1的引脚PV+连接有输入端口PV1+,第一芯片IC1的引脚PV-连接有输入端口PV1-和输出端口OUT-，第一芯片IC1的引脚PV-与引脚VCC之间连接有电容CVCC1，第一芯片IC1的引脚BST与引脚OUT之间连接有电容CBST1, 第一芯片IC1的引脚OUT连接一电感L1的一端，电感L1的另一端连接一电容COUT1的一端，电容COUT1的另一端连接第一芯片IC1的引脚PV-；
该第二芯片IC2的引脚PV+和引脚PV-之间连接有电容CIN1，第二芯片IC2的引脚PV+连接有输入端口PV2+,第二芯片IC2的引脚PV-连接前述电感L1的另一端，且第二芯片IC2的引脚PV-连接有输入端口PV2-，第二芯片IC2的引脚PV-与引脚VCC之间连接有电容CVCC2，第二芯片IC2的引脚BST与引脚OUT之间连接有电容CBST2, 第二芯片IC2的引脚OUT连接一电感L2的一端，电感L2的另一端连接一电容COUT2的一端，电容COUT2的另一端连接第二芯片IC2的引脚PV-；
该第三芯片IC3的引脚PV+和引脚PV-之间连接有电容CIN3，第三芯片IC3的引脚PV+连接有输入端口PV3+,第三芯片IC3的引脚PV-连接前述电感L2的另一端，且第三芯片IC3的引脚PV-连接有输入端口PV3-，第三芯片IC3的引脚PV-与引脚VCC之间连接有电容CVCC3，第三芯片IC3的引脚BST与引脚OUT之间连接有电容CBST3, 第三芯片IC3的引脚OUT连接一电感L3的一端，电感L3的另一端连接一输出端口OUT+和一电容COUT3的一端，电容COUT3的另一端连接第三芯片IC3的引脚PV-。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏板电池子串级优化电路结构，其特征在于：所述第一芯片IC1、第二芯片IC2和第三芯片IC3均为Maxim 芯片。
3.根据权利要求1所述的太阳能光伏板电池子串级优化电路结构，其特征在于：所述输出端口OUT-连接一二极管D的正极端，二极管D的负极端连接输出端口OUT+。
4.一种光伏板电池子串级优化方式，其特征在于：采用如权利要求1至3任一项所述的太阳能光伏板电池子串级优化电路结构，太阳能光伏板上至少具有第一太阳能电池子串、第二太阳能电池子串和第三太阳能电池子串，该第一太阳能电池子串的两端分别连接输入端口PV1-和输入端口PV1+，该第二太阳能电池子串的两端分别连接输入端口PV2-和输入端口PV2+，该第三太阳能电池子串的两端分别连接输入端口PV3-和输入端口PV3+，第一太阳能电池子串、第二太阳能电池子串和第三太阳能电池子串分别经过第一芯片IC1、第二芯片IC2以及第三芯片IC3调整电压和电流，在任何状态都能获得最大功能，通过线缆连接器输出电流电压。
5.根据权利要求4所述的太阳能光伏板电池子串级优化方式，其特征在于：所述太阳能光伏板电池子串级优化电路结构设置于一电路板上，该电路板内置于接线盒中，太阳能光伏板位于接线盒外。
6.根据权利要求4所述的太阳能光伏板电池子串级优化方式，其特征在于：所述第一太阳能电池子串、第二太阳能电池子串和第三太阳能电池子串均由6-24节电池片构成。
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