[發明專利]太陽能光發電系統、控制裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201010142337.8
• 申請日: 2010-04-01
• 公開（公告）號: CN101800498A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 陳道深;魏剛;李泉
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及太陽能技術領域，尤其涉及一種太陽能光發電系統、控制裝置 及控制方法。

背景技術

太陽能作為一種清潔可再生能源，在全球能源日益緊張的今天，正發揮著 越來越重要的作用。其中，太陽能光發電是利用太陽能的一種主要方式，其基 本原理是利用太陽能電池將光能轉換成電能。

參見圖1，為太陽能光發電系統的原理示意圖，包括太陽能電池陣列、控 制單元等部分；其中，太陽能電池陣列用于將光能轉化為電能，太陽能電池由 具有光伏效應(Photovoltaic?Effect)的材料(如硅化合物)構成，可以將光能 轉化為電能，由于太陽能電池的轉化效率較低，為了達到大的輸出功率，一般 都需要將大量的太陽能電池組成太陽能電池陣列來進行光電轉換。

控制單元用于完成對整個系統的控制，包括接收太陽能電池陣列的輸出電 能，并進行能量轉換，如DC-DC(直流-直流)，DC-AC(直流-交流)等，將 轉換后的電能輸出給用電單元(如家用電器、工廠、電網等)；此外，控制單 元也用于完成對系統的其他控制，如對系統的監控、管理等控制。

參見圖2，為現有技術中一種廣泛使用的太陽能光發電系統結構示意圖， 該系統包括太陽能電池陣列、匯線盒、能量轉換控制器等單元；太陽能電池陣 列的最基本單元是太陽能電池(圖中未示出)，多個太陽能電池組成太陽能光 伏組件(PV組件，Photovoltaic組件，如圖2中PV1-1、PV3-2等單元)；多個 PV組件組成太陽能電池陣列。

匯線盒以及能量轉換控制器相當于圖1中的控制單元，其中，匯線盒用于 對太陽能電池陣列輸出進行匯合，并將匯合后的電源輸出給能量轉換控制器； 根據系統的設計要求，在太陽能電池陣列中，可以將多個光伏組件串聯成一路 輸出需要的電壓，可以將多路串聯的光伏組件進行并聯輸出需要的電流；例如， 在圖2中，匯線盒將第一、二、三路光伏組件(第一路對應于圖中的PV1-X， X表示自然數，其余幾路類同)并聯后作為一路輸出；將第四、五、六路光伏 組件并聯后作為另一路輸出。

能量轉換控制器用于接收匯線盒的輸出，并進行能量轉換，如DC-DC轉 換，或DC-AC轉換，輸出用電單元所需的電壓。

發明人在實現本發明的過程中，發現現有技術至少存在以下缺點：

在圖2所示的太陽能光發電系統中，如果PV組件中的一個或多個太陽能 電池出現被物體遮擋的情況，則會對整個PV組件的功率輸出產生很大影響。 參見圖3，為PV組件中出現太陽能電池被遮擋后功率輸出示意圖，其中，圖 中橫軸表示PV組件的輸出電壓，縱軸表示功率的功率；曲線101為正常工作 時的功率輸出曲線，曲線102以及103為在不同位置出現遮擋時的曲線。以輸 出電壓為60V為例，正常工作的曲線101在輸出60V時能達到590W左右的輸 出功率；出現遮擋的曲線102在60V時只能達到360V左右；出現遮擋(遮擋 位置與102不同)的另一曲線103則只能達到80W左右。因此，當PV組件中 有太陽能電池被遮擋時，會對整個組件的性能造成影響，如果一個太陽能電池 被完全遮擋，則整個PV組件的功率損失會變得更大(超過50％)；進而還會影 響多個串聯的PV組件輸出以及多個串聯的PV組件再進行并聯后的輸出(輸 出特征與圖2類似)，造成整個陣列的功率輸出下降。

此外，如果有陰影遮擋，或者在其他光照較弱的情況時，會因為PV組件 輸出電壓過低而無法讓能量轉換控制器進行工作，從而造成電能的浪費。

發明內容

本發明實施例提供一種太陽能光發電系統、控制裝置及控制方法，用于實 現更優性能電能的輸出，其中：

一種太陽能光電光系統包括：

太陽能電池陣列，用于輸出多路電能；

組合控制單元，用于接收所述太陽能電池陣列輸出的多路電能，檢測所述 多路電能的輸出特性，根據所述輸出特性對所述多路電能進行串聯和/或并聯動 態組合調整，輸出一路或多路電能；

能量轉換單元，用于接收所述組合控制單元輸出的一路或多路輸出，進行 能量轉換，輸出能量轉換后的電能。

其中，一種太陽能光發電系統控制裝置，用于對太陽能電池陣列輸出電能 進行控制，包括：

檢測單元，用于接收太陽能電池陣列輸出的多路電能，對所述多路電能的 特性進行檢測；

開關組件，用于對所述多路電能進行串并聯連接組合；