本發(fā)明屬于光伏逆變器，具體涉及一種自切換輸出電壓的陣列型光伏逆變器。

背景技術(shù)：

1、隨著可再生能源的廣泛應(yīng)用，光伏系統(tǒng)的效率和可靠性成為研究的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的光伏逆變器往往采用固定的輸出電壓設(shè)置，這導(dǎo)致在不同光照條件下系統(tǒng)的效率會(huì)有所下降。特別是在光照條件變化頻繁的情況下，逆變器需要能夠快速且準(zhǔn)確地調(diào)整輸出電壓以維持較高的能量轉(zhuǎn)換效率。

2、現(xiàn)有的光伏逆變器在不同光照條件下無(wú)法高效且穩(wěn)定地自適應(yīng)調(diào)節(jié)輸出電壓，導(dǎo)致能源轉(zhuǎn)換效率低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種自切換輸出電壓的陣列型光伏逆變器，能夠根據(jù)實(shí)時(shí)的光照強(qiáng)度等級(jí)和負(fù)載狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整輸出電壓，從而顯著提高光伏系統(tǒng)的整體轉(zhuǎn)換效率，并確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種自切換輸出電壓的陣列型光伏逆變器，包括：一個(gè)光照傳感器組，用于檢測(cè)光伏陣列接收到的光照強(qiáng)度；一個(gè)數(shù)據(jù)處理單元，與所述光照傳感器組連接，用于接收并處理來(lái)自所述光照傳感器組的數(shù)據(jù)以確定光照強(qiáng)度等級(jí)；一個(gè)控制邏輯電路，與所述數(shù)據(jù)處理單元連接，根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理單元提供的光照強(qiáng)度等級(jí)信息來(lái)控制輸出電壓的切換；一個(gè)多級(jí)電壓轉(zhuǎn)換模塊，與所述控制邏輯電路連接，包括多個(gè)可切換的電壓轉(zhuǎn)換子模塊，每個(gè)子模塊對(duì)應(yīng)不同的輸出電壓水平；一個(gè)電壓選擇開(kāi)關(guān)，與所述多級(jí)電壓轉(zhuǎn)換模塊連接，并根據(jù)所述控制邏輯電路的指令切換至相應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換子模塊；一個(gè)輸出穩(wěn)壓電路，與所述電壓選擇開(kāi)關(guān)連接，用于保證輸出電壓的穩(wěn)定性；一個(gè)負(fù)載匹配網(wǎng)絡(luò)，與所述輸出穩(wěn)壓電路連接，用于根據(jù)負(fù)載變化調(diào)整輸出特性以保持效率；一個(gè)反饋回路，與所述負(fù)載匹配網(wǎng)絡(luò)和所述數(shù)據(jù)處理單元連接，用于監(jiān)測(cè)負(fù)載狀態(tài)并將信息反饋給所述數(shù)據(jù)處理單元；一個(gè)動(dòng)態(tài)調(diào)整算法存儲(chǔ)器，與所述數(shù)據(jù)處理單元連接，存儲(chǔ)有動(dòng)態(tài)調(diào)整算法，所述數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)所述光照強(qiáng)度等級(jí)和所述負(fù)載狀態(tài)信息調(diào)用所述動(dòng)態(tài)調(diào)整算法來(lái)調(diào)整輸出電壓。

3、優(yōu)選的，所述光照傳感器組包括：多個(gè)分布式光敏元件，分布在光伏陣列的不同區(qū)域，用于檢測(cè)各自所在區(qū)域的光照強(qiáng)度；模擬信號(hào)放大器，與所述多個(gè)分布式光敏元件連接，用于放大所述光敏元件產(chǎn)生的模擬信號(hào)；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，與所述模擬信號(hào)放大器連接，用于將所述放大后的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；信號(hào)整合模塊，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，用于收集并整合所有數(shù)字信號(hào)以形成完整的光照強(qiáng)度分布圖。

4、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理單元包括：接收接口，與所述光照傳感器組連接，用于接收所述光照傳感器組發(fā)送的數(shù)字信號(hào)；數(shù)據(jù)解析模塊，與所述接收接口連接，用于解析所述數(shù)字信號(hào)以提取光照強(qiáng)度信息；強(qiáng)度等級(jí)映射表，與所述數(shù)據(jù)解析模塊連接，用于根據(jù)所述光照強(qiáng)度信息確定對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度等級(jí)；等級(jí)輸出端口，與所述強(qiáng)度等級(jí)映射表連接，用于輸出所述光照強(qiáng)度等級(jí)信息。

5、優(yōu)選的，所述控制邏輯電路包括：輸入解碼器，與所述數(shù)據(jù)處理單元連接，用于接收所述光照強(qiáng)度等級(jí)信息并進(jìn)行解碼；電壓等級(jí)映射表，與所述輸入解碼器連接，用于根據(jù)所述解碼后的光照強(qiáng)度等級(jí)信息確定相應(yīng)的輸出電壓等級(jí)；電壓切換控制器，與所述電壓等級(jí)映射表連接，用于根據(jù)所述輸出電壓等級(jí)控制輸出電壓的切換；輸出驅(qū)動(dòng)電路，與所述電壓切換控制器連接，用于驅(qū)動(dòng)所述多級(jí)電壓轉(zhuǎn)換模塊以實(shí)現(xiàn)輸出電壓的切換。

6、優(yōu)選的，所述多級(jí)電壓轉(zhuǎn)換模塊包括：高電壓轉(zhuǎn)換子模塊，與所述控制邏輯電路連接，用于在高光照強(qiáng)度等級(jí)時(shí)提供較高電壓輸出；中電壓轉(zhuǎn)換子模塊，與所述控制邏輯電路連接，用于在中等光照強(qiáng)度等級(jí)時(shí)提供中等電壓輸出；低電壓轉(zhuǎn)換子模塊，與所述控制邏輯電路連接，用于在低光照強(qiáng)度等級(jí)時(shí)提供較低電壓輸出；子模塊選擇電路，與所述控制邏輯電路連接，用于根據(jù)所述控制邏輯電路的指令選擇激活相應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換子模塊。

7、優(yōu)選的，所述電壓選擇開(kāi)關(guān)包括：選擇信號(hào)接收器，與所述控制邏輯電路連接，用于接收所述控制邏輯電路發(fā)出的電壓選擇指令；多路選擇器，與所述選擇信號(hào)接收器連接，用于根據(jù)所述選擇指令選擇激活相應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換子模塊；開(kāi)關(guān)控制電路，與所述多路選擇器連接，用于控制所述多路選擇器的工作狀態(tài)；開(kāi)關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，與所述開(kāi)關(guān)控制電路連接，用于執(zhí)行所述開(kāi)關(guān)控制電路發(fā)出的開(kāi)關(guān)指令以實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換子模塊的選擇切換。

8、優(yōu)選的，所述輸出穩(wěn)壓電路包括：電壓檢測(cè)單元，與所述電壓選擇開(kāi)關(guān)連接，用于檢測(cè)所述電壓選擇開(kāi)關(guān)輸出的電壓值；反饋比較器，與所述電壓檢測(cè)單元連接，用于將所述檢測(cè)到的電壓值與預(yù)設(shè)參考電壓值進(jìn)行比較；誤差放大器，與所述反饋比較器連接，用于放大所述反饋比較器產(chǎn)生的電壓誤差信號(hào)；調(diào)整電路，與所述誤差放大器連接，用于根據(jù)所述誤差信號(hào)調(diào)整所述電壓選擇開(kāi)關(guān)的輸出電壓以達(dá)到穩(wěn)定。

9、優(yōu)選的，所述負(fù)載匹配網(wǎng)絡(luò)包括：負(fù)載檢測(cè)單元，與所述輸出穩(wěn)壓電路連接，用于檢測(cè)負(fù)載的變化情況；動(dòng)態(tài)阻抗匹配器，與所述負(fù)載檢測(cè)單元連接，用于根據(jù)所述負(fù)載的變化情況調(diào)整輸出阻抗以實(shí)現(xiàn)最佳匹配；效率優(yōu)化模塊，與所述動(dòng)態(tài)阻抗匹配器連接，用于根據(jù)所述動(dòng)態(tài)阻抗匹配器的調(diào)整結(jié)果優(yōu)化輸出效率；輸出特性調(diào)節(jié)器，與所述效率優(yōu)化模塊連接，用于根據(jù)所述效率優(yōu)化模塊的指令調(diào)整輸出特性以保持系統(tǒng)效率。

10、優(yōu)選的，所述反饋回路包括：負(fù)載狀態(tài)檢測(cè)器，與所述負(fù)載匹配網(wǎng)絡(luò)連接，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)負(fù)載的狀態(tài)；信號(hào)調(diào)理器，與所述負(fù)載狀態(tài)檢測(cè)器連接，用于對(duì)所述負(fù)載狀態(tài)檢測(cè)器檢測(cè)到的信息進(jìn)行調(diào)理以適合傳輸；信號(hào)發(fā)射器，與所述信號(hào)調(diào)理器連接，用于將調(diào)理后的信號(hào)發(fā)送給所述數(shù)據(jù)處理單元；信號(hào)接收器，與所述數(shù)據(jù)處理單元連接，用于接收所述信號(hào)發(fā)射器發(fā)送的信號(hào)并提供給所述數(shù)據(jù)處理單元。

11、優(yōu)選的，所述動(dòng)態(tài)調(diào)整算法存儲(chǔ)器包括：算法存儲(chǔ)模塊，與所述數(shù)據(jù)處理單元連接，用于存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)調(diào)整算法；算法檢索器，與所述算法存儲(chǔ)模塊連接，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理單元的指令檢索所需的動(dòng)態(tài)調(diào)整算法；參數(shù)更新器，與所述算法檢索器連接，用于根據(jù)所述光照強(qiáng)度等級(jí)和所述負(fù)載狀態(tài)信息更新所述動(dòng)態(tài)調(diào)整算法中的參數(shù)；算法應(yīng)用接口，與所述參數(shù)更新器連接，用于將更新后的動(dòng)態(tài)調(diào)整算法提供給所述數(shù)據(jù)處理單元以調(diào)整輸出電壓。

12、本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明提出的一種自切換輸出電壓的陣列型光伏逆變器，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

13、本發(fā)明提出了一種自切換輸出電壓的陣列型光伏逆變器，旨在解決上述技術(shù)問(wèn)題。通過(guò)集成光照傳感器組、數(shù)據(jù)處理單元、控制邏輯電路、多級(jí)電壓轉(zhuǎn)換模塊、電壓選擇開(kāi)關(guān)、輸出穩(wěn)壓電路、負(fù)載匹配網(wǎng)絡(luò)、反饋回路以及動(dòng)態(tài)調(diào)整算法存儲(chǔ)器，本發(fā)明能夠根據(jù)實(shí)時(shí)的光照強(qiáng)度等級(jí)和負(fù)載狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整輸出電壓，從而顯著提高光伏系統(tǒng)的整體轉(zhuǎn)換效率，并確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種自切換輸出電壓的陣列型光伏逆變器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自切換輸出電壓的陣列型光伏逆變器，其特征在于：所述光照傳感器組包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自切換輸出電壓的陣列型光伏逆變器，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理單元包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自切換輸出電壓的陣列型光伏逆變器，其特征在于：所述控制邏輯電路包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自切換輸出電壓的陣列型光伏逆變器，其特征在于：所述多級(jí)電壓轉(zhuǎn)換模塊包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自切換輸出電壓的陣列型光伏逆變器，其特征在于：所述電壓選擇開(kāi)關(guān)包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自切換輸出電壓的陣列型光伏逆變器，其特征在于：所述輸出穩(wěn)壓電路包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自切換輸出電壓的陣列型光伏逆變器，其特征在于：所述負(fù)載匹配網(wǎng)絡(luò)包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自切換輸出電壓的陣列型光伏逆變器，其特征在于：所述反饋回路包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自切換輸出電壓的陣列型光伏逆變器，其特征在于：所述動(dòng)態(tài)調(diào)整算法存儲(chǔ)器包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種自切換輸出電壓的陣列型光伏逆變器，包括：光照傳感器組用于檢測(cè)光伏陣列接收到的光照強(qiáng)度；數(shù)據(jù)處理單元用于確定光照強(qiáng)度等級(jí)；控制邏輯電路根據(jù)光照強(qiáng)度等級(jí)控制輸出電壓的切換；電壓選擇開(kāi)關(guān)根據(jù)控制邏輯電路指令切換至相應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換子模塊；輸出穩(wěn)壓電路，用于保證輸出電壓的穩(wěn)定性；負(fù)載匹配網(wǎng)絡(luò)，用于根據(jù)負(fù)載變化調(diào)整輸出特性以保持效率；反饋回路，用于監(jiān)測(cè)負(fù)載狀態(tài)并將信息反饋給數(shù)據(jù)處理單元；數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)光照強(qiáng)度等級(jí)和負(fù)載狀態(tài)信息調(diào)用算法來(lái)調(diào)整輸出電壓。本發(fā)明能根據(jù)實(shí)時(shí)的光照強(qiáng)度等級(jí)和負(fù)載狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整輸出電壓，顯著提高光伏系統(tǒng)的整體轉(zhuǎn)換效率，并確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：張勝鑫,何衍錦
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市索克新能源有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19