[發(fā)明專利]光伏電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010530711.1
• 申請日: 2010-11-02
• 公開（公告）號: CN101976852A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁德芳
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市合興加能科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02N6/00
• 代理公司: 深圳市隆天聯(lián)鼎知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44232
• 代理人: 周惠來

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種光伏電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的使用較多的光伏電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用的是多個(gè)光伏陣列串聯(lián)連接的形式。這些光伏陣列與一并網(wǎng)逆變器相連接，將直流電轉(zhuǎn)換成交流電。最后，并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)母線相連接。然而，采用這種形式的光伏電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，光伏陣列相互之間為串聯(lián)連接，如果其中一光伏陣列發(fā)生故障，則會(huì)影響整個(gè)光伏電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的功效。

另一種連接方式為：每一光伏陣列與一并網(wǎng)逆變器相連接，然后所有光伏陣列的逆變器再并聯(lián)起來，連接到電網(wǎng)母線中。光伏陣列采用這種方式連接，使用較多的并網(wǎng)逆變器，需要較高的成本。

第三種連接方式中，所有光伏陣列串聯(lián)起來連接，每一光伏陣列與MPPT(Maximum?Power?Point?Tracking，最大功率點(diǎn)跟蹤)控制單元和DC/DC(Direct?Current，直流轉(zhuǎn)直流)變換單元相連接。最后在通過并網(wǎng)逆變器連接到電網(wǎng)母線上。這種連接方式中，一旦某一光伏陣列損壞，則會(huì)影響整個(gè)光伏電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的功效。同時(shí)，由于多個(gè)光伏陣列串聯(lián)，在陣列上會(huì)產(chǎn)生較高的電壓，存在潛在的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種光伏電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)需要在線擴(kuò)容、靈活性高、降低成本等特征。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種光伏電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括若干光伏陣列、若干控制模塊、以及一并網(wǎng)逆變模塊，所述控制模塊包括：

一MPPT控制單元，用于對所述光伏陣列的最大功率進(jìn)行跟蹤掃描，確定其最大功率工作點(diǎn)；

一DC/DC變換單元，用于將所述光伏陣列的電壓升高并輸出至所述并網(wǎng)逆變模塊；

每一控制模塊與每一光伏陣列相連接，用以控制每一光伏陣列，所述控制模塊相互之間并聯(lián)連接。

進(jìn)一步地，每一光伏陣列通過與其相對應(yīng)的控制模塊與所述并網(wǎng)逆變模塊相連接。

進(jìn)一步地，每一控制模塊通過光伏直流母線與所述并網(wǎng)逆變模塊相互連接。

進(jìn)一步地，所述并網(wǎng)逆變模塊與電網(wǎng)母線相連接。

進(jìn)一步地，所述并網(wǎng)逆變模塊的輸入電壓為250V～820V。

一種產(chǎn)生光伏電源的方法，包括以下步驟：

若干光伏陣列與若干控制模塊一一對應(yīng)連接，每一控制模塊包括一MPPT控制單元和一DC/DC變換單元；

所述MPPT控制單元對每一光伏陣列的最大功率進(jìn)行跟蹤掃描并確定其最大功率工作點(diǎn)；

所述DC/DC變換單元將所述光伏陣列的電壓升高并輸出至一并網(wǎng)逆變模塊；

所述并網(wǎng)逆變模塊連接到電網(wǎng)母線上。

進(jìn)一步地，每一光伏陣列通過與其相對應(yīng)的控制模塊與所述并網(wǎng)逆變模塊相連接。

進(jìn)一步地，每一控制模塊通過光伏直流母線與所述并網(wǎng)逆變模塊相互連接。

進(jìn)一步地，所述并網(wǎng)逆變模塊的輸入電壓為250V～820V。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：所述光伏電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其方法能夠根據(jù)需要擴(kuò)容。即在原有基礎(chǔ)上增加所述光伏陣列和所述控制模塊，用以滿足用戶的需求。而且，所述光伏電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用所述MPPT控制單元控制所述光伏陣列，能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)最大功率跟蹤控制，在任何狀態(tài)均可獲得最大的轉(zhuǎn)換效率，能最大程度的利用太陽能，縮短了維護(hù)時(shí)間，增強(qiáng)了使用的靈活性。使用一個(gè)并網(wǎng)逆變模塊，為多個(gè)光伏陣列進(jìn)行逆變，節(jié)省了成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明光伏電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的架構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

請參閱圖1，本發(fā)明光伏電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的較佳實(shí)施方式中包括若干光伏陣列10、與每一光伏陣列10相互連接的控制模塊20、以及一與每一控制模塊20相互連接的并網(wǎng)逆變模塊30。

所述控制模塊20包括一MPPT(Maximum?Power?Point?Tracking，最大功率點(diǎn)跟蹤)控制單元和一DC/DC(Direct?Current，直流轉(zhuǎn)直流)變換單元。所述MPPT控制單元對所述光伏陣列10的最大功率進(jìn)行跟蹤掃描，確定其最大功率工作點(diǎn)。所述DC/DC變換單元能夠?qū)⑺龉夥嚵?0的電壓升高，并且輸入給所述并網(wǎng)逆變模塊30。每一控制模塊20通過光伏直流母線與所述并網(wǎng)逆變模塊30相互連接，實(shí)現(xiàn)電能的傳輸。

所述并網(wǎng)逆變模塊30將輸入的直流電轉(zhuǎn)換成為交流電，然后輸送到電網(wǎng)母線中。在本發(fā)明光伏電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的較佳實(shí)施方式中，所述光伏陣列10的電壓為20V～60V，通過所述DC/DC變換單元之后，電壓升高為250V～820V之間。