專利名稱：智能接線盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)發(fā)電功率最大化的智能接線盒。
背景技術(shù)：
太陽能電池組件一般是由若干電池片通過串聯(lián)方式排列并用封裝材料疊層壓制而成的，引出端用防水接線盒并連接電纜與插頭，兩塊電池板之間主要靠連接電纜與相鄰的電池板串聯(lián)在一起的。
然而，傳統(tǒng)的智能接線盒都是被動(dòng)式接收太陽能能量并將電能通過接線盒連接方式輸出電能，由于光照強(qiáng)度的時(shí)刻變化，整個(gè)智能接線盒的輸出功率也在時(shí)刻變化，再者， 由于電池板組件包括若干個(gè)電池板組成，在實(shí)際的太陽能電池板運(yùn)行當(dāng)中常常因?yàn)楦鞣N陰影遮擋或其他因素導(dǎo)致其輸出電流急劇下降，由于電池板之間是串聯(lián)連接，所以這勢(shì)必造成整體的整串電池組件的電流下降,從而導(dǎo)致整串電池組件的輸出功率降低很多。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種智能接線盒，可實(shí)現(xiàn)電池板組件輸出功率最大化，且能夠在電池板受到陰影遮擋的時(shí)候能夠盡量挽回由于陰影遮擋產(chǎn)生影響的電池板輸出功率。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種智能接線盒，所述智能接線盒包括功率優(yōu)化裝置，所述述功率優(yōu)化裝置包括 智能檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)電池板上工作狀態(tài)信息；最大功率點(diǎn)獲取模塊，用于通過特定算法進(jìn)行采樣計(jì)算，以調(diào)節(jié)得出電池片的最大功率點(diǎn)的電壓； 電流調(diào)節(jié)模塊，當(dāng)電池板組件中部分電池板被遮擋時(shí)，用于調(diào)節(jié)被遮擋電池板的電流以提升整體電池板組件的電流；控制模塊，與所述智能檢測(cè)模塊相連接，接收所述智能檢測(cè)模塊檢測(cè)到的工作狀態(tài)信息，所述控制組件還分別與所述最大功率點(diǎn)獲取模塊和電流調(diào)節(jié)模塊相連接，當(dāng)所有電池板工作正常時(shí)，所述控制組件啟動(dòng)所述最大功率點(diǎn)獲取模塊進(jìn)行工作；當(dāng)電池板組件中部分電池板被遮擋時(shí)，所述控制組件同時(shí)啟動(dòng)所述最大功率點(diǎn)獲取模塊和電流調(diào)節(jié)模塊進(jìn)行工作。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述工作狀態(tài)信息包括電壓和電流。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制模塊與所述最大功率點(diǎn)獲取模塊之間通過無線方式進(jìn)行連接。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制模塊與所述電流調(diào)節(jié)模塊之間通過無線方式進(jìn)行連接。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述無線方式包括射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification, RFID)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制模塊與所述最大功率點(diǎn)獲取模塊之間通過電力載波進(jìn)行連接。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制模塊與所述電流調(diào)節(jié)模塊之間通過電力載波進(jìn)行連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的智能接線盒通過設(shè)計(jì)了一種功率優(yōu)化裝置以變被動(dòng)式接收為主動(dòng)式控制，一方面使得電池板組件的輸出功率最大化，另一方面能夠在電池板受到陰影遮擋的時(shí)候能夠盡量挽回由于陰影遮擋產(chǎn)生影響的電池板輸出功率，確保整個(gè)系統(tǒng)的能源利用率較高。


圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的智能接線盒中功率優(yōu)化裝置的模塊示意圖；圖2是本發(fā)明的一實(shí)施方式的電池板組件的I/V工作曲線示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖所示的具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
如圖1所不,在本發(fā)明一實(shí)施方式中,在光伏發(fā)電技術(shù)中，需要設(shè)有包括有若干電池片的電池片組件和連接于電池片之間的智能接線盒，所述智能接線盒還包括功率優(yōu)化裝置，所述功率優(yōu)化裝置包括智能檢測(cè)模塊10、最大功率點(diǎn)獲取模塊20、電流調(diào)節(jié)模塊30以及控制t吳塊40。
其中，所述智能檢測(cè)模塊10用于檢測(cè)電池板上工作狀態(tài)信息；所述智能檢測(cè)模塊 10可以是自動(dòng)采集到當(dāng)前對(duì)應(yīng)的電池板上的工作狀態(tài)信息，用以時(shí)刻追蹤電池板的工作狀況，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常。優(yōu)選地，所述工作狀態(tài)信息包括電池板上的輸出電壓信息和輸出電流信息，該模塊檢測(cè)到所述電池板上的電壓信息和電流信息以得出一關(guān)于電池板的Ι/v工作曲線。
其中，所述最大功率點(diǎn)獲取模塊20用于通過特定算法進(jìn)行采樣計(jì)算，以調(diào)節(jié)得出電池片的最大功率點(diǎn)的電壓；如圖2所示，在電池板的I/V工作曲線上包括有三個(gè)功率點(diǎn) PU P2和P3，每個(gè)功率點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)一個(gè)電池板在某工作狀態(tài)時(shí)的電壓值和電流值，具體地， 在Pl點(diǎn)對(duì)應(yīng)于電壓值Vl和電流值il，在P2點(diǎn)對(duì)應(yīng)于電壓值v2和電流值i2，在P3點(diǎn)對(duì)應(yīng)于電壓值v3和電流值i3。所述最大功率點(diǎn)獲取模塊20根據(jù)特定的MPPT算法，采用得到I/V曲線上的最大功率點(diǎn)的位置，并得出與所述最大功率點(diǎn)的對(duì)應(yīng)的電壓值，并以此電壓值進(jìn)行電力的輸出。在本實(shí)施方式中，若PU P2、P3為連續(xù)采樣的三個(gè)功率點(diǎn)，那么假如采樣得出的P2對(duì)應(yīng)的功率值最大，便確定所述電池板的最大功率點(diǎn)為P2，對(duì)應(yīng)的輸出電壓為v2 ;假如采樣得出的Pl對(duì)應(yīng)的功率值最大，那么就在采樣比Pl點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓Vl更大的電壓值；假如采樣得出的P3對(duì)應(yīng)的功率值最大，那么就在采樣比P3點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓v3更小的電壓值；采用此最大功率點(diǎn)獲取模塊，可時(shí)刻保證智能接線盒以最大的輸出功率進(jìn)行電力輸出，盡可能提升系統(tǒng)的能源利用率。
其中，所述電流調(diào)節(jié)模塊30用于當(dāng)電池板組件中部分電池板被遮擋時(shí)，調(diào)節(jié)被遮擋電池板的電流以提升整體電池板組件的電流；優(yōu)選地，此模塊采用一 DC-DC功率優(yōu)化器來完成相對(duì)應(yīng)功能。當(dāng)電池板組件中有部分電池板被物體遮擋或者其他原因致使其輸出電流大幅下降時(shí)，因?yàn)殡姵匕褰M件上的若干電池板是通過串聯(lián)連接的，所以部分被遮擋的電池板的電流下降時(shí)，會(huì)導(dǎo)致整串電池板組件的整體輸出功率降低很多。此時(shí)所述電流調(diào)節(jié)模塊30便會(huì)相應(yīng)調(diào)節(jié)所述被遮擋電池板的電壓，間接地調(diào)整電流以提升整個(gè)電池板組件的輸出電流值，以補(bǔ)償因?yàn)閭€(gè)別電池板的輸出電流下降而導(dǎo)致的整體電池板組件的輸出功率。
其中，在本實(shí)施方式中，所述控制模塊40與所述智能檢測(cè)模塊10相連接，接收所述智能檢測(cè)模塊10檢測(cè)到的工作狀態(tài)信息，所述控制模塊40還分別與所述最大功率點(diǎn)獲取模塊20和電流調(diào)節(jié)模塊30相連接，優(yōu)選地，在本實(shí)施方式中，所述控制模塊40與所述最大功率點(diǎn)獲取模塊20和電流調(diào)節(jié)模塊30之間的連接可以為無線連接，也可以為有線連接， 更優(yōu)選地，所述無線連接可為射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification, RFID);所述有線連接可為電力載波方式連接。
在本實(shí)施方式中，當(dāng)所有電池板工作正常時(shí)，即未出現(xiàn)因個(gè)別電池板被遮擋而致使整體輸出功率下降的現(xiàn)象，所述控制模塊40只需啟動(dòng)所述最大功率點(diǎn)獲取模塊20進(jìn)行工作，具體地，智能檢測(cè)模塊10檢測(cè)到電池板組件的I/V工作曲線，將該I/V工作曲線發(fā)送給控制模塊40，所述控制模塊在接受到I/V工作曲線后根據(jù)預(yù)定MPPT算法啟動(dòng)最大功率點(diǎn)獲取模塊20，最大功率點(diǎn)獲取模塊20在所述I/V曲線上進(jìn)行取點(diǎn)采樣，并計(jì)算得出功率最大點(diǎn)的對(duì)應(yīng)電壓值，并以此電壓輸出電力；當(dāng)電池板組件中部分電池板被遮擋時(shí)，所述控制模塊40則需同時(shí)啟動(dòng)所述最大功率點(diǎn)獲取模塊20和電流調(diào)節(jié)模塊30進(jìn)行工作，具體地， 智能檢測(cè)模塊10檢測(cè)到電池板組件的I/V工作曲線，將該I/V工作曲線發(fā)送給控制模塊 40，所述控制模塊在接受到I/V工作曲線后根據(jù)預(yù)定MPPT算法啟動(dòng)最大功率點(diǎn)獲取模塊20 并同時(shí)啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的電流調(diào)節(jié)模塊30進(jìn)行工作，在調(diào)節(jié)整體電池板組件的串電流的同時(shí)，不斷地通過最大功率點(diǎn)獲取模塊20在所述I/V曲線上進(jìn)行取點(diǎn)采樣，并計(jì)算得出功率最大點(diǎn)的對(duì)應(yīng)電壓值，并以此電壓輸出電力；盡量挽回由于陰影遮擋產(chǎn)生影響的電池板輸出功率， 確保整個(gè)系統(tǒng)的能源利用率較高。
本發(fā)明的智能接線盒通過設(shè)計(jì)了一種功率優(yōu)化裝置以變被動(dòng)式接收為主動(dòng)式控制，一方面使得電池板組件的輸出功率最大化，另一方面能夠在電池板受到陰影遮擋的時(shí)候能夠盡量挽回由于陰影遮擋產(chǎn)生影響的電池板輸出功率，確保整個(gè)系統(tǒng)的能源利用率較聞。
應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種智能接線盒，其特征在于，所述智能接線盒包括功率優(yōu)化裝置，所述功率優(yōu)化裝置包括智能檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)電池板上工作狀態(tài)信息；最大功率點(diǎn)獲取模塊，用于通過特定算法進(jìn)行采樣計(jì)算，以調(diào)節(jié)得出電池片的最大功率點(diǎn)的電壓；電流調(diào)節(jié)模塊，當(dāng)電池板組件中部分電池板被遮擋時(shí)，用于調(diào)節(jié)被遮擋電池板的電流以提升整體電池板組件的電流；控制模塊，與所述智能檢測(cè)模塊相連接，接收所述智能檢測(cè)模塊檢測(cè)到的工作狀態(tài)信息，所述控制組件還分別與所述最大功率點(diǎn)獲取模塊和電流調(diào)節(jié)模塊相連接，當(dāng)所有電池板工作正常時(shí)，所述控制組件啟動(dòng)所述最大功率點(diǎn)獲取模塊進(jìn)行工作；當(dāng)電池板組件中部分電池板被遮擋時(shí)，所述控制組件同時(shí)啟動(dòng)所述最大功率點(diǎn)獲取模塊和電流調(diào)節(jié)模塊進(jìn)行工作。
2.如權(quán)利要求1所述的智能接線盒，其特征在于，所述工作狀態(tài)信息包括電壓和電流。
3.如權(quán)利要求1所述的智能接線盒，其特征在于，所述控制模塊與所述最大功率點(diǎn)獲取模塊之間通過無線方式進(jìn)行連接。
4.如權(quán)利要求1所述的智能接線盒，其特征在于，所述控制模塊與所述電流調(diào)節(jié)模塊之間通過無線方式進(jìn)行連接。
5.如權(quán)利要求3或4所述的智能接線盒，其特征在于，所述無線方式包括射頻識(shí)別技術(shù) (Radio Frequency Identification, RFID)。
6.如權(quán)利要求1所述的智能接線盒，其特征在于，所述控制模塊與所述最大功率點(diǎn)獲取模塊之間通過電力載波進(jìn)行連接。
7.如權(quán)利要求1所述的智能接線盒，其特征在于，所述控制模塊與所述電流調(diào)節(jié)模塊之間通過電力載波進(jìn)行連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種智能接線盒，所述智能接線盒包括功率優(yōu)化裝置，所述功率優(yōu)化裝置包括智能檢測(cè)模塊，最大功率點(diǎn)獲取模塊，電流調(diào)節(jié)模塊，控制模塊，所述控制模塊與所述智能檢測(cè)模塊相連接，所述控制組件還分別與所述最大功率點(diǎn)獲取模塊和電流調(diào)節(jié)模塊相連接，所述控制組件用于控制所述最大功率點(diǎn)獲取模塊和電流調(diào)節(jié)模塊進(jìn)行工作。本發(fā)明的有益效果是使得光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率最大化，確保光伏發(fā)電系統(tǒng)能源利用率較高。
文檔編號(hào)H01L31/048GK103000720SQ20111026744
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者段正剛 申請(qǐng)人:蘇州快可光伏電子股份有限公司