本發(fā)明涉及光伏組件的輸出控制領(lǐng)域,具體地,涉及用于光伏組件的輔助電路。
背景技術(shù):
在一定的日照強(qiáng)度和環(huán)境溫度下,光伏組件所接負(fù)載阻抗不同,輸出功率不同。由電路理論可知,只有當(dāng)所接負(fù)載阻抗與光伏組件實(shí)時的最佳匹配阻抗相等時,光伏組件的輸出功率才能達(dá)到最大值。因此,在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,要提高系統(tǒng)的整體效率,一個重要的途徑就是實(shí)時調(diào)整所接負(fù)載阻抗,使之始終等于光伏組件的最佳匹配阻抗,這一過程就稱之為最大功率點(diǎn)跟蹤。
現(xiàn)如今如何對光伏組件的最大功率點(diǎn)進(jìn)行跟蹤,如何讓光伏組件的放電效率最大化成為一種亟需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種用于光伏組件的輔助電路,該用于光伏組件的輔助電路克服了現(xiàn)有技術(shù)中的光伏組件最大功率點(diǎn)跟蹤不方便的問題,實(shí)現(xiàn)了光伏組件的最大功率點(diǎn)跟蹤,并實(shí)現(xiàn)了放電效率最大化。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種用于光伏組件的輔助電路,該輔助電路包括:超級電容、dc/dc變換器和負(fù)載;其中,所述超級電容的輸入端連接于光伏組件的輸出端,以接收輸出電流;所述dc/dc變換器被配置成連接于所述超級電容的輸出端和所述負(fù)載,在所述超級電容處于所述光伏組件的最大功率點(diǎn)時,所述dc/dc變換器獲取等同于所述光伏組件輸出的最大功率輸送至所述負(fù)載。
優(yōu)選地,該輔助電路還包括:檢測模塊、電源和驅(qū)動開關(guān),所述檢測模塊檢測所述超級電容的電壓和所述超級電容的功率,且被配置成連接于所述超級電容和所述dc/dc變換器,在判定所述超級電容處于所述光伏組件的最大功率點(diǎn)的情況下,所述檢測模塊控制所述驅(qū)動開關(guān)的閉合,所述驅(qū)動開關(guān)、電源和dc/dc變換器形成一條閉合的回路,所述dc/dc變換器獲取等同于所述光伏組件輸出的最大功率輸送至所述負(fù)載。
優(yōu)選地,該輔助電路還包括:斷路器,所述斷路器連接于所述檢測模塊,且所述斷路器連接于所述回路中,在檢測模塊檢測到所述驅(qū)動開關(guān)處于閉合,且所述超級電容的電壓低于預(yù)設(shè)值的情況下,所述檢測模塊輸出控制信號至所述斷路器,所述斷路器斷開所述回路。
優(yōu)選地,所述超級電容為鎳碳超級電容。
優(yōu)選地,所述超級電容的輸入端和上述光伏組件的輸出端之間直接設(shè)置連接導(dǎo)線。
優(yōu)選地,所述驅(qū)動開關(guān)為電磁開關(guān),在接收到高電平的情況下,所述電磁開關(guān)閉合,所述電磁開關(guān)電連接于所述檢測模塊中,并設(shè)置于所述回路中。
通過上述的實(shí)施方式,本發(fā)明的采用在光伏組件與dc/dc變換器之間并聯(lián)超級電容的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)利用超級電容充放電頻率高、功率密度大等特點(diǎn),將光伏組件所發(fā)出的電能先存儲于超級電容中,然后通過dc/dc變換器將存儲于超級電容中電能經(jīng)適當(dāng)調(diào)整后輸送給負(fù)載使用或并入直流微網(wǎng)。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。
附圖說明
附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明,但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1是說明本發(fā)明的一種用于光伏組件的輔助電路的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。
本發(fā)明提供一種用于光伏組件的輔助電路,該輔助電路包括:超級電容、dc/dc變換器和負(fù)載;其中,所述超級電容的輸入端連接于光伏組件的輸出端,以接收輸出電流;所述dc/dc變換器被配置成連接于所述超級電容的輸出端和所述負(fù)載,在所述超級電容處于所述光伏組件的最大功率點(diǎn)時,所述dc/dc變換器獲取等同于所述光伏組件輸出的最大功率輸送至所述負(fù)載。
通過上述的實(shí)施方式,本發(fā)明的采用在光伏組件與dc/dc變換器之間并聯(lián)超級電容的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)利用超級電容充放電頻率高、功率密度大等特點(diǎn),將光伏組件所發(fā)出的電能先存儲于超級電容中,然后通過dc/dc變換器將存儲于超級電容中電能經(jīng)適當(dāng)調(diào)整后輸送給負(fù)載使用或并入直流微網(wǎng)。
以下結(jié)合附圖1對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明,為了提高本發(fā)明的適用范圍,特別使用下述的具體實(shí)施方式來實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中,該輔助電路還可以包括:檢測模塊、電源和驅(qū)動開關(guān),所述檢測模塊檢測所述超級電容的電壓和所述超級電容的功率,且被配置成連接于所述超級電容和所述dc/dc變換器,在判定所述超級電容處于所述光伏組件的最大功率點(diǎn)的情況下,所述檢測模塊控制所述驅(qū)動開關(guān)的閉合,所述驅(qū)動開關(guān)、電源和dc/dc變換器形成一條閉合的回路,所述dc/dc變換器獲取等同于所述光伏組件輸出的最大功率輸送至所述負(fù)載。
通過上述的實(shí)施方式,可以讓超級電容處于所述光伏組件的最大功率點(diǎn)的情況下輸出最大功率至所述負(fù)載。
在該種實(shí)施方式中,該輔助電路還可以包括:斷路器,所述斷路器連接于所述檢測模塊,且所述斷路器連接于所述回路中,在檢測模塊檢測到所述驅(qū)動開關(guān)處于閉合,且所述超級電容的電壓低于預(yù)設(shè)值的情況下,所述檢測模塊輸出控制信號至所述斷路器,所述斷路器斷開所述回路。
通過斷路器,可以讓回路斷開,在電壓過低時,可以再次實(shí)現(xiàn)充電。
在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中,所述超級電容為鎳碳超級電容。
在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中,所述超級電容的輸入端和上述光伏組件的輸出端之間直接設(shè)置連接導(dǎo)線。通過導(dǎo)線直接連接,光伏組件始終以其能夠輸出的最大電流對超級電容充電。
在該種實(shí)施方式中,所述驅(qū)動開關(guān)為電磁開關(guān),在接收到高電平的情況下,所述電磁開關(guān)閉合,所述電磁開關(guān)電連接于所述檢測模塊中,并設(shè)置于所述回路中。
在本發(fā)明的一種最優(yōu)選的實(shí)施方式中,如圖1所示,當(dāng)有光照時,光伏組件以短路電流即光伏組件能夠輸出的最大電流給超級電容充電,超級電容兩端的電壓隨之上升,在超級電容兩端電壓上升過程中,光伏組件始終以其能夠輸出的最大電流對超級電容充電,在超級電容參數(shù)選擇合適的情況下,其兩端電壓將很快上升到最大功率點(diǎn)附近,之后光伏組件的輸出電流將顯著減小,超級電容上電壓上升的速度就變慢,通過不斷檢測超級電容兩端的電壓和充電電流,就可得出光伏組件輸出的功率,在檢測到光伏組件輸出的功率開始減小的時刻(光伏組件的輸出電壓已高于最大功率點(diǎn)電壓值),控制dc/dc變換器中的功率器件開通,將超級電容存儲的能量輸出到負(fù)載,超級電容兩端的電壓并隨之下降,光伏組件的輸出電流就會增大,但遠(yuǎn)小于提供給負(fù)載的電流。在超級電容兩端電壓下降一固定電壓步長后(如下降0.2v),關(guān)斷dc/dc變換器中的功率器件,光伏組件再次輸出電能給超級電容充電。經(jīng)過幾個周期的檢測與比較,就可搜尋到光伏組件的最大功率點(diǎn),控制dc/dc變換器在光伏組件的最大功率點(diǎn)左右工作,使光伏組件輸出最大功率。
以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,但是,本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié),在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外需要說明的是,在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合,為了避免不必要的重復(fù),本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外,本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合,只要其不違背本發(fā)明的思想,其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。