RU219061U1 - Интеллектуальное устройство электропитания на основе солнечных батарей - Google Patents

Интеллектуальное устройство электропитания на основе солнечных батарей Download PDF

Info

Publication number
RU219061U1
RU219061U1 RU2023103618U RU2023103618U RU219061U1 RU 219061 U1 RU219061 U1 RU 219061U1 RU 2023103618 U RU2023103618 U RU 2023103618U RU 2023103618 U RU2023103618 U RU 2023103618U RU 219061 U1 RU219061 U1 RU 219061U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
current
unit
converter
solar panel
Prior art date
Application number
RU2023103618U
Other languages
English (en)
Inventor
Дмитрий Николаевич Кушнерёв
Ирина Александровна Кушнерёва
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "СОЛНЕЧНЫЙ МИР"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "СОЛНЕЧНЫЙ МИР" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "СОЛНЕЧНЫЙ МИР"
Application granted granted Critical
Publication of RU219061U1 publication Critical patent/RU219061U1/ru

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может использоваться для эффективного отбора мощности с солнечных панелей, преобразования и передачи полученной энергии в промышленную сеть и нагрузку потребителя. Технический результат заключается в увеличении получаемой от блока солнечных панелей энергии. Устройство электропитания на основе солнечных батарей состоит из соединенных между собой блока солнечных панелей, блока датчиков тока и напряжения блока солнечных панелей, DC/DC преобразователя напряжения, шины постоянного тока, инвертора, блока датчиков тока и напряжения на выходе преобразователя. Также содержит блок управления DC/DC преобразователем напряжения, блок управления инвертором, микроконтроллер управления и коммутации, блок датчиков тока и напряжения шины постоянного тока. Устройство электропитания также содержит LC-фильтр и фильтр радиопомех, блок датчиков тока и напряжения на нагрузке. В устройство дополнительно введен блок импульсов напряжения, установленный между солнечной панелью и DC/DC преобразователем напряжения. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к преобразовательной технике и может использоваться для эффективного отбора мощности с солнечных панелей, преобразования и передачи полученной энергии в промышленную сеть и нагрузку потребителя, также возможна зарядка энергией, полученной от сети, аккумуляторных батарей и суперконденсаторов с дальнейшим преобразованием при необходимости в переменное напряжение промышленной частоты для обеспечения нагрузки потребителя гарантированным бесперебойным электропитанием.
Уровень техники
Известно устройство на солнечных батареях, содержащее солнечный модуль, первый DC-DC преобразователь, аккумуляторную батарею, второй DC-DC преобразователь, контроллер и нагрузку (Патент РФ на изобретение №2503120 «Устройство на солнечных батареях», МПК H02M 3/156, 27.12.2013).
Недостатками данного устройства являются:
1. Отслеживание точки максимальной мощности при равномерной освещенности одним из классических методов;
2. Отсутствие связи с промышленной сетью с целью обеспечить заряд аккумуляторной батареи при плохих погодных условиях, отсутствие возможности отдавать энергию в сеть.
Известна энергоустановка, содержащая батареи солнечных элементов, накопители энергии, DC/DC преобразователь напряжения, DC/AC преобразователь напряжения, автоматические выключатели (Патент РФ на изобретение №2397593 «Энергоустановка и способ её управления», МПК H02J 7/35, H01L 31/00, 20.08.2010).
Недостатками данного устройства являются:
1. Отсутствие возможности отдавать энергию, получаемую с солнечных панелей, в промышленную сеть;
2. Отслеживание точки максимальной мощности при равномерной освещенности одним из классических методов.
Известно устройство и метод отслеживания точки максимальной мощности для инвертора при использовании солнечных панелей, состоящее из солнечных панелей, инвертора, системного контроллера и нагрузки. (Патент US 7158395 B2 «Method and apparatus for tracking maximum power point for inverters, for example, in photovoltaic applications», МПК H02M 7/44, 02.01.2007).
Недостатками данного устройства являются:
1. Отслеживание классического максимума на ВАХ блока панелей и его дрейфа при изменении температуры и равномерном изменении освещенности, как следствие - неэффективный отбор мощности с блока солнечных панелей;
2. Не возможность использовать данное устройство как резервный источник питания при исчезновении напряжения сети.
Также известна система преобразования энергии с отслеживанием точки максимальной мощности, состоящая из блока отслеживания точки максимальной мощности (MPPT), шины постоянного тока, преобразователя мощности, контроллера преобразователя. (Патент US 20130027997 A1 «Maximum power point tracking for power conversion system and method thereof», МПК H02M 7/44, 31.01.2013).
Недостатками данного устройства являются:
1. Отслеживание классического максимума на ВАХ блока панелей и его дрейфа при изменении температуры и равномерном изменении освещенности, вследствие чего - недобор мощности с блока солнечных панелей;
2. Отсутствие накопителя энергии (аккумуляторной батареи или суперконденсатора), а, следовательно, невозможность питать нагрузку данной системой при пропадании напряжения сети или при низкой выработке энергии солнечными панелями.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является устройство гарантированного электропитания на основе возобновляемых источников энергии (RU 207387 U1, 26.10.2021). В данном патенте отслеживаются все зоны на ВАХ на тот случай, если произошло частичное затенение и «слева» на ВАХ появился пик мощности. При нахождении данной точки идет отбор энергии с СП классическим методом. Например, стоит повышающий преобразователь, который отбирает ток с панели так, чтобы произведение тока и напряжения с панели имели максимальное значение. Это аналог реостата, когда подбирается положение ручки (сопротивления) реостата, при котором с СП идет максимальная энергия.
Недостатком данного устройства является отслеживание нескольких локальных зон на ВАХ блока панелей и его дрейфа при изменении температуры и изменении освещенности, а также отслеживание появления точки максимальной мощности при частичном затенении и отбор мощности в этой точке классическим методом, как следствие - неэффективный отбор мощности с блока солнечных панелей.
Раскрытие полезной модели
Технической проблемой заявленной полезной модели является увеличение КПД устройства состоящего из блока солнечных панелей (СП) и преобразователя, отслеживание истинной точки максимальной мощности при реальных условиях эксплуатации; транслирование полученной энергии в сеть и нагрузку, а также заряд накопителя электроэнергии от блока солнечных панелей и от сети. В результате чего повышается эффективность (КПД) отбора мощности с блока солнечных панелей, повышается надежность обеспечения электропитанием потребителя электроэнергии.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенного устройства, является увеличение получаемой от блока солнечных панелей энергии.
Повышение гибкости и функциональности энергосистемы потребителя, построенной на данном преобразователе.
Также дополнительно обеспечивается увеличение надежности гарантированного электропитания потребителя, которое происходит, в том числе, за счет использования накопителей энергии, которые получают по заданному алгоритму энергию от солнечных панелей и сети, а при пропадании напряжения сети, уменьшении получаемой энергии от солнечных панелей – обеспечивают бесперебойное питание потребителя, за счет подмешивания энергии с накопителя к энергии, получаемой от солнечных панелей на общей шине постоянного тока, с дальнейшим преобразованием в переменное напряжение и питанием нагрузки потребителя.
Техническая проблема решается и технический результат достигается за счет того, что устройство электропитания на основе солнечных батарей состоит из блока солнечных панелей, блока датчиков тока и напряжения блока солнечных панелей, DC/DC преобразователя напряжения, шины постоянного тока, инвертора, блока датчиков тока и напряжения на выходе преобразователя, блока управления DC/DC преобразователем напряжения, блока управления инвертором, микроконтроллера управления и коммутации, блока датчиков тока и напряжения шины постоянного тока, LC-фильтра и фильтра радиопомех, блока датчиков тока и напряжения на нагрузке, причем в устройство дополнительно введен блок импульсов напряжения, установленный между солнечной панелью и DC/DC преобразователем напряжения.
Кроме того, блок управления DC/DC преобразователем напряжения выполнен с дополнительной функцией управления блоком импульсов напряжения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 – Структурная схема устройства электропитания.
Фиг.2 – Семейство вольтамперных характеристик солнечной панели в зависимости от температуры и изменения равномерной освещённости панели.
Фиг.3 – Суть метода возмущения и наблюдения при отслеживании точки максимальной мощности.
Фиг.4 – Схема работы солнечной панели в упрощенном виде.
Фиг.5 – Один из возможных вариантов реализации.
Фиг.6 – Схема возможного последовательного (а) и параллельного (б) соединения солнечных панелей.
Осуществление полезной модели
Интеллектуальное устройство электропитания на основе солнечных батарей состоит из соединенных между собой сборочными операциями, находящихся в функционально-конструктивном единстве, блока солнечных панелей, блока импульсов напряжения, блока датчиков тока и напряжения блока солнечных панелей, DC/DC преобразователя напряжения, шины постоянного тока, блока датчиков тока и напряжения шины постоянного тока, обратимого инвертора, LC-фильтра, блока датчиков тока и напряжения на выходе преобразователя, фильтра радиопомех, блока датчиков тока и напряжения на нагрузке, нагрузки, управляемого коммутатора сети, блока датчиков тока и напряжения сети, сети, блока управления DC/DC преобразователем напряжения и блоком импульсов напряжения, блока управления обратимым инвертором, микропроцессорного блока управления и коммутации.
Кроме того, устройство может дополнительно содержать аккумуляторную батарею (АБ) и двунаправленный DC/DC преобразователь напряжения для заряда/разряда аккумуляторной батареи, блок суперконденсаторов (БСК) и двунаправленный DC/DC преобразователь напряжения для заряда/разряда блока суперконденсаторов, а также блок управления АБ и БСК.
Заявленное решение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 представлена структурная схема интеллектуального устройства гарантированного электропитания.
На схеме показано: блок солнечных панелей (1), блок датчиков тока и напряжения блока солнечных панелей (2), DC/DC преобразователь напряжения (3), шина постоянного тока (4), блок датчиков тока и напряжения шины постоянного тока (5), обратимый инвертор (6), LC-фильтр (7), блок датчиков тока и напряжения на выходе преобразователя (8), фильтр радиопомех (9), блок датчиков тока и напряжения на нагрузке (10), нагрузка (11), управляемый коммутатор сети (12), блок датчиков тока и напряжения сети (13), сеть (14), блока управления DC/DC преобразователем напряжения и блоком импульсов напряжения (15), блок управления обратимым инвертором (16), микропроцессорный блок управления и коммутации (17), двунаправленный DC/DC преобразователь напряжения для заряда/разряда аккумуляторной батареи (18), аккумуляторная батарея (АБ) (19), двунаправленный DC/DC преобразователь напряжения для заряда/разряда блока суперконденсаторов (20), блок суперконденсаторов (БСК) (21), блок импульсов напряжения (22), блок управления АБ, БСК (23).
Устройство работает следующим образом.
Напряжение и ток с блока солнечных панелей (1) через блок импульсов напряжения (22) и блок датчиков тока и напряжения с солнечных панелей (2) поступает на DC/DC преобразователь напряжения (3). Информация о напряжении и токе с солнечных панелей поступает на блок управления DC/DC преобразователем напряжения и блоком импульсов напряжения (15), в соответствии с заданным алгоритмом, блок формирует управляющие сигналы для работы DC/DC преобразователя и блока импульсов напряжения, в результате чего, с солнечных панелей отбирается максимально возможная мощность при данной температуре и освещённости. Полученная электроэнергия поступает на шину постоянного тока (4). С шины постоянного тока через блок датчиков тока и напряжения шины постоянного тока напряжение и ток поступают на обратимый инвертор (6), который в режиме прямого преобразования преобразует постоянное напряжение и ток в переменные напряжение и ток, например с помощью широтно-импульсной модуляции. Далее силовой ШИМ сигнал поступает на вход LC-фильтра (7), после которого отфильтрованный сигнал низкой частоты сети поступает на вход блока датчиков тока и напряжения на выходе преобразователя (8). После чего сигнал поступает на вход фильтра радиопомех (9). Далее выходной ток и напряжения поступают на нагрузку (11) через блок датчиков тока и напряжения на нагрузке (10), а также в сеть (14) через управляемый коммутатор сети (12) и блок датчиков тока и напряжения сети (13). Управление обратимым инвертором осуществляет блок управления обратимым инвертором (16), к которому поступает информация о токе и напряжении на шине постоянного тока, а также на выходе преобразователя. Управление полной работой устройства осуществляет микропроцессорный блок управления и коммутации (17), к которому поступает информация от блока управления DC/DC преобразователем напряжения и блоком импульсов напряжения (15), блока управления инвертором (16), с блоков датчиков тока и напряжения на выходе преобразователя, на нагрузке и сети.
За счет введения дополнительного блока импульсов напряжения между СП и DC/DC преобразователем напряжения обеспечивается эффективный отбор мощности с блока солнечных панелей, увеличение получаемой от блока солнечных панелей энергии, повышается гибкость и функциональность энергосистемы потребителя, построенной на данном преобразователе. Блок импульсов напряжения (22) регулярно прикладывая импульсы напряжения к СП, как бы «выдергивает» дополнительные электроны из СП, которые при всех обычных классических методах отбора мощности не доходят до проводника и рекомбинируют с дырками в самой СП. В результате энергии с СП получаем больше чем при любых классических методах отбора мощности.
Также возможно наличие в системе аккумуляторной батареи (19) и блока двунаправленного DC/DC преобразователя напряжения для заряда/разряда аккумуляторной батареи (18).
Также возможно наличие в системе блока суперконденсаторов (БСК) (21) и двунаправленного DC/DC преобразователя напряжения для заряда/разряда блока суперконденсаторов (20).
При введении в систему АБ, БСК - система гарантированного электропитания содержит блок управления АБ, БСК (23).
За счет этого дополнительно обеспечивается увеличение надежности гарантированного электропитания потребителя, которое происходит, в том числе, за счет использования накопителей энергии, которые получают по заданному алгоритму энергию от солнечных панелей и сети, а при пропадании напряжения сети, уменьшении получаемой энергии от солнечных панелей – обеспечивают бесперебойное питание потребителя, за счет подмешивания энергии с накопителя к энергии, получаемой от солнечных панелей на общей шине постоянного тока, с дальнейшим преобразованием в переменное напряжение и питанием нагрузки потребителя.
Устройство электропитания может выступать как источник микрогенерации, полученной от ВИЭ энергии в сеть; как источник питания от ВИЭ нагрузки потребителя; как гарантированный источник электропитания потребителя при пропадании энергии от сети.
Рассмотрим варианты работы устройства при различных конфигурациях.
1. Без АБ, БСК.
Энергия с солнечных панелей отбирается в точке максимальной мощности с учетом уменьшения паразитной рекомбинации и преобразуется в переменное напряжение сети. Далее микроконтроллер анализирует ток и напряжение на нагрузке и сети. Если энергии получаемой от солнечных панелей достаточно для питания нагрузки преобразователь отключает сеть от нагрузки и питание происходит только от солнечных панелей. Если нагрузка потребляет меньше, чем вырабатывает блок солнечных панелей (БСП), то преобразователь направляет часть энергии полученной от БСП нагрузке, а часть в сеть. Если энергия, потребляемая нагрузкой, превосходит энергию, вырабатываемую БСП, то преобразователь отдает всю энергию, полученную от БСП в нагрузку, а недостающую энергию для нагрузки потребляет от сети. При отсутствии нагрузки, вся энергия, получаемая от БСП, поступает в сеть.
2. С АБ и (или) БСК.
При наличии в системе АБ и (или) БСК общий алгоритм работы, описанный выше, не меняется, однако появляются дополнительные варианты работы системы. При наличии энергии от БСП и частичном ее расходовании на нагрузку, остальная энергия идет на зарядку АБ и (или) БСК. После их полного заряда энергия идет в сеть. При пропадании напряжения сети микроконтроллер управления и коммутации отключает сеть от системы и нагрузки, и питание нагрузки потребителя идет от БСП. При недостатке энергии получаемой от БСП на шину постоянного тока поступает запасенная энергия от АБ и (или) БСК, которая далее преобразуется в переменное напряжение промышленной частоты для питания нагрузки потребителя. Если энергии получаемой от БСП недостаточно для нагрузки и поддержания заряда АБ и (или) БСК в заряженном состоянии в определенном интервале времени, то по заданному алгоритму (например, в ночное время) инвертор работает в обратном режиме - заряжая шину постоянного тока от промышленной сети, а далее преобразователи напряжения заряжают АБ и БСК до заданного уровня.
Рассмотрим работу блока солнечных панелей при различных условиях эксплуатации. На фиг.2 представлено семейство вольтамперных характеристик солнечной панели в зависимости от температуры и изменения равномерной освещённости панели. Вольт-амперная характеристика (ВАХ) имеет классический вид: на начальном этапе идет линейный рост мощности с увеличением напряжения, далее достигается экстремум, после которого идет спад получаемой мощности с ростом напряжения на солнечной панели. Видим, что на ВАХ панели в данном случае присутствует только один экстремум, который при изменении температуры и равномерном изменении излучения дрейфует по ВАХ в ограниченной области.
При росте температуры напряжение в точке максимальной мощности падает. Экстремум функции мощности на ВАХ смещается вниз и влево. При понижении температуры: напряжение растет в точке экстремума, точка максимальной мощности смещается по ВАХ вверх и вправо. При уменьшении равномерной освещенности панели ток в точке максимальной мощности падает, и экстремум мощности смещается вниз. При увеличении равномерной освещенности панели, растет ток, следовательно, точка максимальной мощности смещается вверх.
Известны различные алгоритмы отслеживания точки максимальной мощности. Например, возмущения и наблюдения или метод возрастающей проводимости. Суть метода возмущения и наблюдения показана на фиг.3. Измеряется напряжение и ток на блоке солнечных панелей (БСП). Вычисляется мощность Р0. Далее изменяется выходное напряжение БСП посредством управления преобразователем (положительное приращение по напряжению). Измеряются ток и напряжение. В результате появляется точка мощности Р1. Сравнивается Р1 и Р0, если Р1 больше, то приращение по напряжению остается и далее происходит следующий шаг. Увеличивается напряжение на блоке панелей. Измеряется ток. Вычисляется мощность Р2. Далее также Р3 и Р4. Если новая мощность ниже предыдущей, то знак приращения изменяется. Также существуют адаптивные алгоритмы, у которых шаг приращения не постоянный, а изменяется, в зависимости от приближения к экстремуму. Шаг уменьшается в районе экстремума для уменьшения пульсаций снимаемой мощности с блока солнечных панелей.
В результате имеем, при плавном изменении температуры и равномерном изменении освещенности панели классический алгоритм поиска точки максимальной мощности отслеживает, как экстремум дрейфует по ВАХ солнечной панели в заданной области.
Фактически, все существующие методы отбора мощности с СП эквивалентны подключению реостата к солнечной панели и, автоматически регулируя «его сопротивление», обеспечивают отбор постоянного тока с СП в той точке ВАХ, где мощность максимальна.
КПД современных промышленно выпускаемых СП, с которых отбор энергии идет классическим («реостатным») методом находится в диапазоне 18-23%. Т.е. от 1 кВт солнечной энергии фотонов на эквивалентном реостате нагрузки будет 180-230 Вт электроэнергии.
Остальная энергия, получаемая от солнечного излучения, уходит на потери в СП. К основным процессам, приводящим к низкому КПД СП, относят: отражение части излучения от поверхности полупроводника, неактивное поглощение квантов света, паразитная рекомбинация неравновесных носителей и т.д.
Рассмотрим в упрощенном виде работу СП, см. фиг.4. На фиг.4: свет падает на СП и проходит до n, p областей и области обеднения. В области обеднения происходит переход энергии фотонов к паре электрон-дырка. Они разделяются. За счет наличия внутреннего поля электроны двигаются вверх через n область к проводнику, и далее в нагрузку. После нагрузки электроны через проводник возвращаются к СП со стороны p области и рекомбинируют с дырками.
Описанным образом происходит преобразование энергии фотонов в электрическую энергию.
Однако после разделении электронов и дырок под действием солнечного света часть электронов не достигает проводника, а, следовательно, и нагрузки. В процессе движения электронов и дырок в обедненной области, а также частично в n и p областях происходит паразитная рекомбинация электронов и дырок. В результате, большая часть энергии, полученной СП от солнца, не доходит до нагрузки из-за процесса паразитной рекомбинации.
Для уменьшения потерь энергии на паразитную рекомбинацию введем между СП и нагрузкой блок импульсного напряжения. Цель которого, короткими импульсами определенной амплитуды, частоты, пачечности, длительности, с определенными фронтами роста и спада прилагать положительный потенциал к n области и отрицательный потенциал к p области СП. Это делается с целью придания электронам и дыркам, получившим энергию от фотонов дополнительного импульса при движении из обедненной области к проводнику. В результате действия данных импульсов напряжения вероятность паразитной рекомбинации уменьшается, количество электронов, достигающих проводника и нагрузки, растет, следовательно, растет количество полученной энергии от солнечной панели и КПД системы СП-преобразователь.
Нужно отметить, что импульсы напряжения имеют длительность на уровне единиц микросекунд и менее, поэтому расход энергии на их создание на порядок меньше, чем энергия электронов, которые не теряют ее при паразитной рекомбинации и поступают на нагрузку. Также для положительной полярности импульса напряжения, поданного на n область СП, p-n переход СП эквивалентен закрытому диоду.
При воздействии данного «управляющего» напряжения большое количество электронов, получивших энергию от квантов света, которые ранее рекомбинировали с дырками и не доходили до нагрузки, успевают выйти из n слоя СП, тем самым увеличиваю полезную энергию и КПД СП в 1,2-1,5 раз, относительно классических («реостатных») методов отбора мощности с СП. В какой-то мере данный принцип образно соответствует работе полевого транзистора, когда мы электрическим полем затвора, практически не тратя тока, управляем открытием канала и прохождением силового тока через p-n переходы полевого транзистора.
Существует большое количество схемотехнических методов реализации описанного способа увеличения КПД системы СП-преобразователь. На фиг.5 представлен один из возможных вариантов.
На фиг.5 представлена солнечная панель СП1, накопительный конденсатор С1, повышающий преобразователь напряжения, состоящий из конденсаторов С2, дросселя L1, диода D1, ключа К1, источник импульсов, состоящий из трансформатора Тр1, конденсатора С3, ключа К2, источника питания U1 и общего устройства управления УУ1.
Устройство управления УУ1 формирует сигналы управления для ключей К1 и К2. При кратковременном переходе ключа К2 в открытое состояние через первичную обмотку 1 трансформатора Тр1 проходит импульс тока. На вторичной обмотке трансформатора Тр1 формируется импульс напряжения. Положительной полярностью прикладываемый к n области солнечной панели СП1, а отрицательной полярностью к p области солнечной панели СП1 через конденсатор С1. Одновременно в соответствии с заданным алгоритмом работы периодически открывается ключ К1, в результате чего происходит формирование напряжения на конденсаторе С2. Напряжение на конденсаторе С2 далее поступает или на нагрузку, или на инвертор напряжения.
Свет, падающий на солнечную панель СП1, разделяет электроны и дырки. Электроны движутся по цепи и заряжают емкость С1. Одновременно с этим через импульсный трансформатор Тр1 к n области солнечной панели прикладываются положительные импульсы напряжения с заданной частотой, длительностью, амплитудой, фронтами роста и спада; в результате чего вероятность паразитной рекомбинации электронов и дырок уменьшается, и дополнительное количество электронов, получивших энергию от фотонов света, достигает проводника и заряжает накопительную емкость С1. Далее посредством повышающего преобразователя (L1, К1, D1, С2) напряжение повышается до уровня необходимого для нагрузки или для инвертора напряжения.
Трансформатор Тр1 может быть выполнен как с ферромагнитным сердечником, так и без оного.
На фиг.6 представлена схема возможного последовательного (а) и параллельного (б) соединения солнечных панелей на примере из двух панелей. При соединении СП в блоки параллельно СП включаются диоды, которые служат для обхода тока при частичном затенении СП в блоке панелей. Для того чтобы данные диоды не шунтировали импульсные сигналы, которые прикладываются к солнечным панелям последовательно с каждым из диодов (D2-D4) ставятся дроссели (L2-L4). Данные дроссели по постоянному току практически не оказывают сопротивления, и при частичном затенении постоянный ток проходит через диоды. При этом при воздействии импульсов напряжения от трансформатора Тр1 (фиг. 5) длительностью единицы микросекунд и менее дроссели D2-D4 имеют большое волновое сопротивление и не шунтируют данные импульсы.
Заявленное решение, позволяет увеличить количество получаемой энергии от массива солнечных панелей при реальных условиях эксплуатации. Это имеет первостепенное значение как для систем автономного электропитания без сети, так и для систем с сетью, т.к. в конечном итоге влияет на количество полученной энергии от солнечных панелей.

Claims (2)

1. Устройство электропитания на основе солнечных батарей, состоящее из соединенных между собой блока солнечных панелей, блока датчиков тока и напряжения блока солнечных панелей, DC/DC преобразователя напряжения, шины постоянного тока, инвертора, блока датчиков тока и напряжения на выходе преобразователя, блока управления DC/DC преобразователем напряжения, блока управления инвертором, микроконтроллера управления и коммутации, блока датчиков тока и напряжения шины постоянного тока, LC-фильтра и фильтра радиопомех, блока датчиков тока и напряжения на нагрузке, отличающееся тем, что в него дополнительно введен блок импульсов напряжения, установленный между солнечной панелью и DC/DC преобразователем напряжения.
2. Устройство электропитания по п. 1, отличающееся тем, что блок управления DC/DC преобразователем напряжения выполнен с дополнительной функцией управления блоком импульсов напряжения.
RU2023103618U 2023-02-16 Интеллектуальное устройство электропитания на основе солнечных батарей RU219061U1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU219061U1 true RU219061U1 (ru) 2023-06-27

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7158395B2 (en) * 2003-05-02 2007-01-02 Ballard Power Systems Corporation Method and apparatus for tracking maximum power point for inverters, for example, in photovoltaic applications
WO2008102551A1 (ja) * 2007-02-22 2008-08-28 Mitsubishi Electric Corporation 3相電力変換装置
RU2503120C2 (ru) * 2007-07-27 2013-12-27 Американ Пауэр Конвершн Корпорейшн Устройство на солнечных батареях
US8982592B2 (en) * 2011-07-29 2015-03-17 General Electric Company Maximum power point tracking for power conversion system and method thereof
RU207387U1 (ru) * 2021-07-12 2021-10-26 Ооо "Мир" Интеллектуальное устройство гарантированного электропитания на основе возобновляемых источников энергии

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7158395B2 (en) * 2003-05-02 2007-01-02 Ballard Power Systems Corporation Method and apparatus for tracking maximum power point for inverters, for example, in photovoltaic applications
WO2008102551A1 (ja) * 2007-02-22 2008-08-28 Mitsubishi Electric Corporation 3相電力変換装置
RU2503120C2 (ru) * 2007-07-27 2013-12-27 Американ Пауэр Конвершн Корпорейшн Устройство на солнечных батареях
US8982592B2 (en) * 2011-07-29 2015-03-17 General Electric Company Maximum power point tracking for power conversion system and method thereof
RU207387U1 (ru) * 2021-07-12 2021-10-26 Ооо "Мир" Интеллектуальное устройство гарантированного электропитания на основе возобновляемых источников энергии

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101302541B1 (ko) 전력 추출기 회로
WO2007084196A2 (en) Dynamic switch power converter
US20150137607A1 (en) Switched capacitor dc-dc converter based distributed maximum power point tracking of partially shaded photovoltaic arrays
CN109494793B (zh) 一种基于锂电容的兼顾一次调频的光伏分级储能系统
CN103501020A (zh) 市电网络和光伏组件组成的复合电源系统及其控制方法
Anandhi et al. Application of DC-DC boost converter for solar powered traffic light with battery backup
RU207387U1 (ru) Интеллектуальное устройство гарантированного электропитания на основе возобновляемых источников энергии
Rezaii et al. Overcoming partial shading issue of PV modules by using a resonant switched capacitor converter
RU219061U1 (ru) Интеллектуальное устройство электропитания на основе солнечных батарей
Devi et al. An Insight to High Gain DC-DC Power Converters for Low Voltage PV System
RU2811080C1 (ru) Устройство электропитания на основе фотоэлектрических панелей
Raveendhra et al. Design and small signal analysis of solar PV fed FPGA based Closed Loop control Bi-Directional DC-DC converter
Zhang Optimization and design of photovoltaic micro-inverter
Gawande et al. Design and development of cost-effective solar PV based DC microgrid for rural applications
WO2024172684A1 (ru) Интеллектуальное устройство электропитания на основе солнечных батарей
WO2024172683A1 (ru) Устройство гарантированного электропитания на основе фотоэлектрических панелей
Mane et al. OFF Grid PV System with PWM Inverter for Islanded Micro-Grid feeding critical loads
Kusmantoro et al. Voltage stability in DC micro grid by controlling two battery units with hybrid network systems
Yadav et al. Modeling and Analysis of Modified SEPIC Converter Fed by Solar PV System
Gupta et al. Implementing High Gain DC-DC Converter with Switched Capacitor for PV System
Sulaiman et al. Multi-Input Transformer Coupled DC-DC Converter For Rural Electrification Using Renewable Energy Sources
Choi et al. Hybrid energy storage for large PV systems using bidirectional high-gain converters
Hu et al. Modeling of a new multiple input converter configuration for PV/battery system with MPPT
Vaidhyan et al. A novel high gain DC-DC converter employing Z-source network for PV applications
Sharma et al. Solar PV Based Grid Scale Battery Energy Storage System with IBC and DAB