[發明專利]光伏發電船帆電氣系統以及裝設有該電氣系統的船

無效

• 申請號: 201010537893.5
• 申請日: 2010-10-27
• 公開（公告）號: CN102457213A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 陳文華;韋喨;李金剛
• 申請（專利權）人: 無錫尚德太陽能電力有限公司;尚德能源工程有限公司
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;H02J7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張昱;高為

【技術領域】

本發明涉及光伏技術領域，尤其涉及一種光伏發電船帆電氣系統以及裝設有該電氣系統的船。

【背景技術】

隨著時代發展和科技的不斷進步，太陽能光伏發電技術已在社會生活中獲得了廣泛應用，這些太陽能發電裝置尤其被人們安裝設置在一些不能獲取實時電力供應的使用電能的系統中。

舉例而言，例如在電動游船中，如果利用游船上的閑置空間來有機結合光伏發電裝置進行光伏發電，這對于充分利用太陽能來降低能量損耗、減少環境污染將是具有十分重要意義的。然而，由于游船自身的結構及運行特點、特別是當使用由具有曲面形狀的光伏組件構成的光伏系統時，致使在有太陽光照射的任何時刻下，將會出現在光伏系統內部各光伏組件組串中接受到的太陽能能量輻射不均衡、各光伏組件組串工作效率不匹配的現象，這樣就使得采用傳統設計的光伏系統存在著發電效率低下、太陽能利用率不高等問題。

【發明內容】

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種光伏發電船帆電氣系統，其安裝簡便、光伏系統利用率高、輸出能量大且穩定可靠，能夠有效解決現有技術中存在的上述問題。此外，本發明的目的還在于提供一種裝設了上述光伏發電船帆電氣系統的船。

為實現上述的發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種光伏發電船帆電氣系統，其包括：

光伏陣列，其包括多個串聯和/或并聯連接的光伏組件，所述光伏陣列裝設在船帆上用于接收太陽能并將其轉換成電能；

能量最大化模塊，其具有正、負極輸入端和正、負極輸出端，并通過所述正、負極輸入端并聯連接在所述光伏組件的背面用于控制所述光伏組件工作在最大功率點，所有能量最大化模塊對應其所并聯的光伏組件在所述光伏陣列中的連接位置并通過所述正、負極輸出端相互連接以形成與所述光伏陣列對應的電能輸出線路來輸出電能；

儲能模塊，其電連接至所述電能輸出線路用于存儲所述電能；和

綜合控制器，其電連接至所述電能輸出線路和儲能模塊用于控制將所述電能存儲至所述儲能模塊，還電連接在各能量最大化模塊上用于控制位于同一串聯線路中的能量最大化模塊輸出大小相等的電流。

在上述的光伏發電船帆電氣系統中，優選地，所述能量最大化模塊包括：

最大功率點跟蹤控制單元，其實時檢測所并聯連接的光伏組件的輸出功率，并通過運行最大功率點跟蹤控制程序跟蹤到所述光伏組件的最大功率點，且通過匹配阻抗來使所述光伏組件工作在最大功率點；和

電能轉換單元，其根據所述綜合控制器產生的控制信號將所述光伏組件產生的電能轉換成與其所在的同一串聯線路的電流大小相等的電流。

在上述的光伏發電船帆電氣系統中，優選地，所述最大功率點跟蹤控制程序通過干擾觀測法或電導增量法來跟蹤到所述光伏組件的最大功率點。

在上述的光伏發電船帆電氣系統中，優選地，所述綜合控制器包括：

充電控制單元，其用于控制將所述電能存儲至儲能模塊；和

電流協調控制單元，其用于控制位于同一串聯線路中的各能量最大化模塊輸出大小相等的電流。

在上述的光伏發電船帆電氣系統中，優選地，所述充電控制單元為并聯型充電控制器、串聯型充電控制器或脈寬調制控制器。

在上述的光伏發電船帆電氣系統中，優選地，所述能量最大化模塊所并聯的光伏組件包括單體光伏組件以及由至少兩個單體光伏組件串聯形成的光伏組件串。

在上述的光伏發電船帆電氣系統中，優選地，所述光伏組件串的輸出電壓與所述單體光伏組件的輸出電壓大小相等。

在上述的光伏發電船帆電氣系統中，優選地，所述儲能模塊為磷酸鐵鋰電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘蓄電池或鎳氫蓄電池。

在上述的光伏發電船帆電氣系統中，優選地，所述綜合控制器還控制所述儲能模塊供電給船的動力系統。

在上述的光伏發電船帆電氣系統中，優選地，所述光伏組件的表面與所述船帆的表面形狀相匹配。

一種裝設有上述任一項所述的光伏發電船帆電氣系統的船。

優選地，所述船是電動游船。

本發明的有益效果在于：本發明的光伏發電船帆電氣系統具有光伏組件接線簡單、走線隱蔽、發電效率高，系統輸出能量大并且運行穩定可靠等眾多優點。在針對現有的船體進行改造，將本發明的光伏發電船帆電氣系統裝設在其船帆上后，可以主動、有效地收集太陽能并將其最優化地轉換為電能，從而能更好地為船的持續、安全運行提供動力保障，同時還能降低能量損耗、減少環境污染。

【附圖說明】