一種太陽能電池的最大功率點追蹤裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本申請涉及一種太陽能電池最大功率點追蹤裝置。
【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，太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用中，主要是利用逆變器將太陽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，儲能逆變器、太陽能充電器等，這些與太陽能組件配套使用的變流裝置有著一個共同特點就是必須具備最大功率點追蹤功能，以獲得太陽能組件的最大功率點輸出，這個功能一般依托一個升壓或降壓電路作為硬件平臺，同時由一個具有最大功率點追蹤算法的控制器進行控制和調(diào)制。最大功率點追蹤能實時偵測太陽能組件的發(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，太陽能組件經(jīng)常出現(xiàn)組串?dāng)?shù)量、安裝朝向、光照強度等差異，這就要求在同一個逆變裝置中具備多個獨立功能的最大功率點追蹤器，分別聯(lián)接不同的太陽能組件輸入，監(jiān)測每個太陽能組件的電壓電流值，因而最大功率點追蹤路數(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)?，如圖1所示是一種兩路最大功率點追蹤拓?fù)洌呻娏鱾鞲衅?0、電感L1、開關(guān)管Q1、二極管D1、第二控制器Ul組成的電路實現(xiàn)降太陽能組件串I變換為穩(wěn)定電壓，并獲得最大功率點輸出；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組成的電路實現(xiàn)降太陽能組件串2變換為穩(wěn)定電壓，并獲得最大功率點輸出。兩套電路分別實現(xiàn)獨立的最大功率點追蹤(MPP)，同樣的，更多路的最大功率點追蹤只要加入更多的類似電路及其控制器即可實現(xiàn)。
[0004]但是，現(xiàn)有的變換器每一路最大功率點追蹤器均需要具備一路升壓電路實現(xiàn)，才可以達到每一路太陽能組件串獨立工作的目的。然而，每一路最大功率點追蹤器均需要獨立的電感、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。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本申請?zhí)峁┮环N太陽能電池的最大功率點追蹤裝置，能夠減少對多路太陽能組件串的最大功率點進行追蹤時使用的電子元件。
[0006]根據(jù)本申請的第一方面，本申請?zhí)峁┮环N太陽能電池最大功率點追蹤裝置，包括:至少一個第一太陽能組件串，每個所述第一太陽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:第二太陽能組件串，所述第二太陽能組件串的最大功率點電壓值大于或等于所述第一太陽能組件的最大功率點電壓值；所述第二太陽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)連接有后級直流-交流轉(zhuǎn)換器。
[0007]—個實施例，當(dāng)所述第二太陽能組件串的最大功率點電壓值等于所述第一太陽能組件串的最大功率點電壓值，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]本實用新型提供的太陽能電池最大功率點追蹤裝置，將電壓值最大的第二太陽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)連接有后級直流-交流轉(zhuǎn)換器，則不僅可以獲得獨立追蹤得到第二太陽能組件串以及其余第一太陽能組件串最大功率點，同時可以減少太陽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。
【附圖說明】
[0009]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的太陽能電池最大功率點追蹤裝置的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0010]圖2為本實用新型實施例的太陽能電池最大功率點追蹤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3為本實用新型的太陽能電池最大功率點追蹤裝置的結(jié)構(gòu)等效示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面通過【具體實施方式】結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0013]在本申請實施例中，提供一種太陽能電池最大功率點追蹤裝置，能夠減少對多路太陽能組件串的最大功率點進行追蹤時使用的電子元件。
[0014]請參考圖2，圖2為本實用新型的太陽能電池最大功率點追蹤裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本實施例的太陽能電池最大功率點追蹤裝置可以包括:至少一個第一太陽能組件串I，每個第一太陽能組件串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。可以理解的是，第一控制器Ul是具有最大功率點追蹤算法的控制器，能對最大功率點追蹤進彳丁控制和調(diào)制。
[0015]本實施例的太陽能電池最大功率點追蹤裝置還包括:
[0016]第二太陽能組件串2，第二太陽能組件串2的最大功率點電壓值大于或等于第一太陽能組件串I的最大功率點電壓值。
[0017]第二太陽能組件串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)連接有后級直流-交流轉(zhuǎn)換器3。
[0019]—個實施例中，當(dāng)?shù)诙柲芙M件串2的最大功率點電壓值等于第一太陽能組件串I的最大功率點電壓值，本實用新型的太陽能電池最大功率點追蹤裝置還包括: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]本實用新型將太陽能組件串2連接到母線電容C上，太陽能組件串2的電壓等于母線電容C的兩端電壓，即母線電壓Ubus。通過后級直流-交流轉(zhuǎn)換裝置3控制母線電壓Ubus，也就是第二太陽能組件串2的輸出電壓，追蹤第二太陽能組件串2的電流并獲得實時功率，從而實現(xiàn)第二太陽能組件串2的最大功率點追蹤。
[0021]需要進一步說明的是，本實施例裝置包含至少一個第一太陽能組件串1，當(dāng)?shù)谝惶柲芙M件串I的數(shù)量為兩個或以上時，多個第一太陽能組件串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能組件串2直接接在母線電容C上，其余的太陽能組件串均表示為第一太陽能組件串I。
[0022]本實施例裝置中可以設(shè)置多個第一太陽能組件串1，每個第一太陽能組件串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，這些第一太陽能組件串I形成的最大功率追蹤電路仍能獨立工作，實現(xiàn)不同的太陽能組件串I的最大功率點追蹤。
[0023]值得指出的是，本實施例中，第二太陽能組件串2的最大功率點電壓高于或等于其它的至少一個第一太陽能組件串1，當(dāng)?shù)诙柲芙M件串2的最大功率點電壓等于其它的至少一個第一太陽能組件串I時，例如圖2中所示，本實施例以設(shè)置一個第一太陽能組件串I為例，本實施例裝置還可以包括:開關(guān)4。閉合開關(guān)4時，如圖3所示，可以使得第一太陽能組件串I與第二太陽能組件串2并聯(lián)工作，并且第一太陽能組件串I直接并聯(lián)到母線上，從而可以提高轉(zhuǎn)換效率?？梢钥吹剑ㄟ^本實施例裝置，仍然可以獲得獨立的多路太陽能組件串的最大功率點追蹤，同時可以減少太陽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。需要進一步說明的是，本實施例裝置適用于N路(N大于等于2)的最大功率點追蹤方式，SP第一太陽能組件串I不僅僅限于本實施例中的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，在此不再進行贅述。本實施例裝置能簡化其中所包含的太陽能組件串中最高電壓的電路。
[0024]本實用新型提供的太陽能電池最大功率點追蹤裝置，將電壓值最大的第二太陽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)連接有后級直流-交流轉(zhuǎn)換器，則不僅可以獲得獨立追蹤得到第二太陽能組件串以及其余第一太陽能組件串最大功率點，同時可以減少太陽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)合具體的實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認(rèn)定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。
【主權(quán)項】
1.一種太陽能電池最大功率點追蹤裝置，包括至少一個第一太陽能組件串，每個所述第一太陽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: 第二太陽能組件串，所述第二太陽能組件串的最大功率點電壓值大于或等于所述第一太陽能組件的最大功率點電壓值； 所述第二太陽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)連接有后級直流-交流轉(zhuǎn)換器。2.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池最大功率點追蹤裝置，其特征在于，當(dāng)所述第二太陽能組件串的最大功率點電壓值等于所述第一太陽能組件串的最大功率點電壓值，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】本實用新型提供的太陽能電池最大功率點追蹤裝置，將電壓值最大的第二太陽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)連接有后級直流-交流轉(zhuǎn)換器，則不僅可以獲得獨立追蹤得到第二太陽能組件串以及其余第一太陽能組件串最大功率點，同時可以減少太陽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】CN204836076
【申請?zhí)枴緾N201520606761
【發(fā)明人】吳良材, 丁永強
【申請人】深圳古瑞瓦特新能源股份有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月12日