一種太陽(yáng)能電池的最大功率點(diǎn)追蹤裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本申請(qǐng)涉及一種太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)追蹤裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新能源和可再生能源在全球獲得廣泛和迅速發(fā)展，太陽(yáng)能光伏發(fā)電作為一種清潔能源獲得飛速發(fā)展，并被廣泛應(yīng)用。目前，太陽(yáng)能光伏發(fā)電應(yīng)用中，主要是利用逆變器將太陽(yáng)能組件串的直流電源作為輸入，將直流轉(zhuǎn)為交流反饋到電網(wǎng)或直接提供給負(fù)載。逆變器作為變流裝置在新能源及可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中的核心器件獲得迅猛發(fā)展，發(fā)展了包含光伏逆變器，儲(chǔ)能逆變器、太陽(yáng)能充電器等，這些與太陽(yáng)能組件配套使用的變流裝置有著一個(gè)共同特點(diǎn)就是必須具備最大功率點(diǎn)追蹤功能，以獲得太陽(yáng)能組件的最大功率點(diǎn)輸出，這個(gè)功能一般依托一個(gè)升壓或降壓電路作為硬件平臺(tái)，同時(shí)由一個(gè)具有最大功率點(diǎn)追蹤算法的控制器進(jìn)行控制和調(diào)制。最大功率點(diǎn)追蹤能實(shí)時(shí)偵測(cè)太陽(yáng)能組件的發(fā)電電壓，并追蹤呈現(xiàn)非線性的電壓電流值(VI)，使太陽(yáng)能組件得以最大功率輸出，獲得最大發(fā)電效益。
[0003]由于空間限制、輻射條件不同，太陽(yáng)能組件經(jīng)常出現(xiàn)組串?dāng)?shù)量、安裝朝向、光照強(qiáng)度等差異，這就要求在同一個(gè)逆變裝置中具備多個(gè)獨(dú)立功能的最大功率點(diǎn)追蹤器，分別聯(lián)接不同的太陽(yáng)能組件輸入，監(jiān)測(cè)每個(gè)太陽(yáng)能組件的電壓電流值，因而最大功率點(diǎn)追蹤路數(shù)通常隨著功率增加而增加，通常具備兩路以上。常見(jiàn)的變流裝置中多路最大功率追蹤采用升壓電路(BOOST)作為轉(zhuǎn)換拓?fù)洌鐖D1所示是一種兩路最大功率點(diǎn)追蹤拓?fù)?，由電流傳感?0、電感L1、開關(guān)管Q1、二極管D1、第二控制器Ul組成的電路實(shí)現(xiàn)降太陽(yáng)能組件串I變換為穩(wěn)定電壓，并獲得最大功率點(diǎn)輸出；由電流傳感器20、電感L2、開關(guān)管02、二極管02、第二控制器U2組成的電路實(shí)現(xiàn)降太陽(yáng)能組件串2變換為穩(wěn)定電壓，并獲得最大功率點(diǎn)輸出。兩套電路分別實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的最大功率點(diǎn)追蹤(MPP)，同樣的，更多路的最大功率點(diǎn)追蹤只要加入更多的類似電路及其控制器即可實(shí)現(xiàn)。
[0004]但是，現(xiàn)有的變換器每一路最大功率點(diǎn)追蹤器均需要具備一路升壓電路實(shí)現(xiàn)，才可以達(dá)到每一路太陽(yáng)能組件串獨(dú)立工作的目的。然而，每一路最大功率點(diǎn)追蹤器均需要獨(dú)立的電感、開關(guān)管、控制器等器件，增加了成本，增加了損耗，降低系統(tǒng)效率，并使得變化器需要更大的體積和重量比。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N太陽(yáng)能電池的最大功率點(diǎn)追蹤裝置，能夠減少對(duì)多路太陽(yáng)能組件串的最大功率點(diǎn)進(jìn)行追蹤時(shí)使用的電子元件。
[0006]根據(jù)本申請(qǐng)的第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)追蹤裝置，包括:至少一個(gè)第一太陽(yáng)能組件串，每個(gè)所述第一太陽(yáng)能組件串的一端依次連接第一電流傳感器、第一電感、第一二極管的正極及母線電容的正極，另一端連接第一開關(guān)管的源極以及母線電容的負(fù)極，所述第一開關(guān)管的漏極接在所述第一電感和所述第一二極管之間；所述第一開關(guān)管的柵極與第一控制器連接；還包括:第二太陽(yáng)能組件串，所述第二太陽(yáng)能組件串的最大功率點(diǎn)電壓值大于或等于所述第一太陽(yáng)能組件的最大功率點(diǎn)電壓值；所述第二太陽(yáng)能組件串的一端依次接第二電流傳感器以及所述母線電容的正極，另一端接所述母線電容的負(fù)極；所述母線電容的兩端并聯(lián)連接有后級(jí)直流-交流轉(zhuǎn)換器。
[0007]—個(gè)實(shí)施例，當(dāng)所述第二太陽(yáng)能組件串的最大功率點(diǎn)電壓值等于所述第一太陽(yáng)能組件串的最大功率點(diǎn)電壓值，還包括:開關(guān)，所述開關(guān)的兩端分別與所述第一電流傳感器以及所述第二電流傳感器連接。
[0008]本實(shí)用新型提供的太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)追蹤裝置，將電壓值最大的第二太陽(yáng)能組件串的一端接母線電容的正極，另一端接母線電容的負(fù)極，母線電容的兩端并聯(lián)連接有后級(jí)直流-交流轉(zhuǎn)換器，則不僅可以獲得獨(dú)立追蹤得到第二太陽(yáng)能組件串以及其余第一太陽(yáng)能組件串最大功率點(diǎn)，同時(shí)可以減少太陽(yáng)能組件串中最尚電壓一路的電感、開關(guān)管、一■極管等器件，節(jié)約了追蹤裝置中的器件、降低成本和損耗，提高整體效率，降低了裝置尺寸。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)追蹤裝置的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)追蹤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3為本實(shí)用新型的太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)追蹤裝置的結(jié)構(gòu)等效示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0013]在本申請(qǐng)實(shí)施例中，提供一種太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)追蹤裝置，能夠減少對(duì)多路太陽(yáng)能組件串的最大功率點(diǎn)進(jìn)行追蹤時(shí)使用的電子元件。
[0014]請(qǐng)參考圖2，圖2為本實(shí)用新型的太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)追蹤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本實(shí)施例的太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)追蹤裝置可以包括:至少一個(gè)第一太陽(yáng)能組件串I，每個(gè)第一太陽(yáng)能組件串I的一端依次連接第一電流傳感器10、第一電感L1、第一二極管Dl的正極及母線電容C的正極，另一端連接第一開關(guān)管Ql的源極S以及母線電容C的負(fù)極，第一開關(guān)管Ql的漏極D接在第一電感LI和第一二極管Dl之間。第一開關(guān)管Ql的柵極G與第一控制器Ul連接?？梢岳斫獾氖?，第一控制器Ul是具有最大功率點(diǎn)追蹤算法的控制器，能對(duì)最大功率點(diǎn)追蹤進(jìn)彳丁控制和調(diào)制。
[0015]本實(shí)施例的太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)追蹤裝置還包括:
[0016]第二太陽(yáng)能組件串2，第二太陽(yáng)能組件串2的最大功率點(diǎn)電壓值大于或等于第一太陽(yáng)能組件串I的最大功率點(diǎn)電壓值。
[0017]第二太陽(yáng)能組件串2的一端依次接第二電流傳感器20以及母線電容C的正極，另一端接母線電容C的負(fù)極。
[0018]母線電容C的兩端并聯(lián)連接有后級(jí)直流-交流轉(zhuǎn)換器3。
[0019]—個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)?shù)诙?yáng)能組件串2的最大功率點(diǎn)電壓值等于第一太陽(yáng)能組件串I的最大功率點(diǎn)電壓值，本實(shí)用新型的太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)追蹤裝置還包括:開關(guān)4，開關(guān)4的兩端分別與第一電流傳感器10以及第二電流傳感器20連接。
[0020]本實(shí)用新型將太陽(yáng)能組件串2連接到母線電容C上，太陽(yáng)能組件串2的電壓等于母線電容C的兩端電壓，即母線電壓Ubus。通過(guò)后級(jí)直流-交流轉(zhuǎn)換裝置3控制母線電壓Ubus，也就是第二太陽(yáng)能組件串2的輸出電壓，追蹤第二太陽(yáng)能組件串2的電流并獲得實(shí)時(shí)功率，從而實(shí)現(xiàn)第二太陽(yáng)能組件串2的最大功率點(diǎn)追蹤。
[0021]需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，本實(shí)施例裝置包含至少一個(gè)第一太陽(yáng)能組件串1，當(dāng)?shù)谝惶?yáng)能組件串I的數(shù)量為兩個(gè)或以上時(shí)，多個(gè)第一太陽(yáng)能組件串I之間的構(gòu)造并不一定是相同的，此處，電壓值最大的第二太陽(yáng)能組件串2直接接在母線電容C上，其余的太陽(yáng)能組件串均表示為第一太陽(yáng)能組件串I。
[0022]本實(shí)施例裝置中可以設(shè)置多個(gè)第一太陽(yáng)能組件串1，每個(gè)第一太陽(yáng)能組件串I的一端依次連接第一電流傳感器10、第一電感L1、第一二極管Dl的正極及母線電容C的正極，另一端連接第一開關(guān)管Ql的源極S，第一開關(guān)管Ql的漏極D接在第一電感LI和第一二極管Dl之間。第一開關(guān)管Ql的柵極G與第一控制器Ul連接，這些第一太陽(yáng)能組件串I形成的最大功率追蹤電路仍能獨(dú)立工作，實(shí)現(xiàn)不同的太陽(yáng)能組件串I的最大功率點(diǎn)追蹤。
[0023]值得指出的是，本實(shí)施例中，第二太陽(yáng)能組件串2的最大功率點(diǎn)電壓高于或等于其它的至少一個(gè)第一太陽(yáng)能組件串1，當(dāng)?shù)诙?yáng)能組件串2的最大功率點(diǎn)電壓等于其它的至少一個(gè)第一太陽(yáng)能組件串I時(shí)，例如圖2中所示，本實(shí)施例以設(shè)置一個(gè)第一太陽(yáng)能組件串I為例，本實(shí)施例裝置還可以包括:開關(guān)4。閉合開關(guān)4時(shí)，如圖3所示，可以使得第一太陽(yáng)能組件串I與第二太陽(yáng)能組件串2并聯(lián)工作，并且第一太陽(yáng)能組件串I直接并聯(lián)到母線上，從而可以提高轉(zhuǎn)換效率?？梢钥吹?，通過(guò)本實(shí)施例裝置，仍然可以獲得獨(dú)立的多路太陽(yáng)能組件串的最大功率點(diǎn)追蹤，同時(shí)可以減少太陽(yáng)能組件串中最尚電壓一路的電感、開關(guān)管、二極管等器件，節(jié)約了該路的器件、降低成本、降低損耗，提高整體效率，降低了裝置尺寸。需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，本實(shí)施例裝置適用于N路(N大于等于2)的最大功率點(diǎn)追蹤方式，SP第一太陽(yáng)能組件串I不僅僅限于本實(shí)施例中的I路，還可以是兩路或多路，其原理及連接關(guān)系與上述電路類似，在此不再進(jìn)行贅述。本實(shí)施例裝置能簡(jiǎn)化其中所包含的太陽(yáng)能組件串中最高電壓的電路。
[0024]本實(shí)用新型提供的太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)追蹤裝置，將電壓值最大的第二太陽(yáng)能組件串的一端接母線電容的正極，另一端接母線電容的負(fù)極，母線電容的兩端并聯(lián)連接有后級(jí)直流-交流轉(zhuǎn)換器，則不僅可以獲得獨(dú)立追蹤得到第二太陽(yáng)能組件串以及其余第一太陽(yáng)能組件串最大功率點(diǎn)，同時(shí)可以減少太陽(yáng)能組件串中最尚電壓一路的電感、開關(guān)管、一■極管等器件，節(jié)約了追蹤裝置中的器件、降低成本和損耗，提高整體效率，降低了裝置尺寸。
[0025]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)追蹤裝置，包括至少一個(gè)第一太陽(yáng)能組件串，每個(gè)所述第一太陽(yáng)能組件串的一端依次連接第一電流傳感器、第一電感、第一二極管的正極及母線電容的正極，另一端連接第一開關(guān)管的源極以及母線電容的負(fù)極，所述第一開關(guān)管的漏極接在所述第一電感和所述第一二極管之間；所述第一開關(guān)管的柵極與第一控制器連接；其特征在于，還包括: 第二太陽(yáng)能組件串，所述第二太陽(yáng)能組件串的最大功率點(diǎn)電壓值大于或等于所述第一太陽(yáng)能組件的最大功率點(diǎn)電壓值； 所述第二太陽(yáng)能組件串的一端依次接第二電流傳感器以及所述母線電容的正極，另一端接所述母線電容的負(fù)極； 所述母線電容的兩端并聯(lián)連接有后級(jí)直流-交流轉(zhuǎn)換器。2.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)追蹤裝置，其特征在于，當(dāng)所述第二太陽(yáng)能組件串的最大功率點(diǎn)電壓值等于所述第一太陽(yáng)能組件串的最大功率點(diǎn)電壓值，還包括:開關(guān)，所述開關(guān)的兩端分別與所述第一電流傳感器以及所述第二電流傳感器連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供的太陽(yáng)能電池最大功率點(diǎn)追蹤裝置，將電壓值最大的第二太陽(yáng)能組件串的一端接母線電容的正極，另一端接母線電容的負(fù)極，母線電容的兩端并聯(lián)連接有后級(jí)直流-交流轉(zhuǎn)換器，則不僅可以獲得獨(dú)立追蹤得到第二太陽(yáng)能組件串以及其余第一太陽(yáng)能組件串最大功率點(diǎn)，同時(shí)可以減少太陽(yáng)能組件串中最高電壓一路的電感、開關(guān)管、二極管等器件，節(jié)約了追蹤裝置中的器件、降低成本和損耗，提高整體效率，降低了裝置尺寸。
【IPC分類】H02S40/30
【公開號(hào)】CN204836076
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520606761
【發(fā)明人】吳良材, 丁永強(qiáng)
【申請(qǐng)人】深圳古瑞瓦特新能源股份有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月12日