[實用新型]一種采用超級電容的光伏電池能量收集電路

有效

• 申請號: 201120091881.4
• 申請日: 2011-03-31
• 公開（公告）號: CN201976037U
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 周昶;馮煒;曲立楠;韓華玲
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;H02J7/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本實用新型屬于分布式電源領域，涉及一種采用超級電容的弱光下光伏電池能量收集電路。

背景技術

近年來，由于人們對能源的需求越來越大，對節能的要求也越來越高。隨著電力電子技術的發展，光伏系統已經成為現實。光伏系統具有分布式的特點，它不需要考慮嚴格的安裝場所，并且可以給電網難以涉及的區域供電。光伏發電系統的發電效率是光伏發電的關鍵參數之一，影響著發電經濟效益。

在弱光照條件下，光伏電池能發出的電功率小且工作電壓低。光伏逆變器有自身功率損耗，且有光伏逆變器內部升壓比限制，無法在低功率、低直流側電壓下工作。所以在弱光照條件下，一般的光伏系統無法輸出功率。

本方案提出的一種采用超級電容的在弱光下光伏電池的能量收集電路，使光伏系統在弱光照情況下能輸出電能，能有效提高光伏發電系統效率。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種采用超級電容的在弱光下光伏電池的能量收集電路。通過采用超級電容收集光伏電池在弱光下的發電能量，提高光伏發電效率。其實用于光伏發電系統應用場合。

本實用新型提出的一種采用超級電容光伏電池能量收集電路，其特征在于，包括控制器1、拓撲變換電路2、超級電容組3,其中，控制器1采集拓撲變換電路2的輸入和輸出電壓、電流信號，根據采集到的信號控制拓撲變換電路2；拓撲變換電路2主回路分別與超級電容組3、光伏陣列、光伏逆變器連接。

拓撲變換電路(2)包括串并組合開關(4)和串并組合開關7。

超級電容組3包括超級電容6和超級電容8。本實用新型與現有技術相比，具有如下優點：利用超級電容收集弱光照條件下光伏電池輸出電能，可增加系統發電量；光伏電池與超級電容組之間無功率變換單元，系統簡單可靠。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步描述。

圖1是本實用新型的系統框圖。

圖2是本實用新型實例的電路結構圖。

具體實施方式

以下結合附圖和發明人給出的實例，對本實用新型作進一步的詳細描述。

參見圖1～2，依照本實用新型的技術方案，本實施例的技術路線是：

在日照不充足的情況下，光伏陣列輸出電壓不足以使光伏逆變器工作時，控制器1輸出控制信號，使拓撲變換電路2中的串并組合變換開關4連通觸頭a，串并組合變換開關7連通觸頭d，使超級電容組3內的超級電容6和超級電容8并聯，通過電壓電流采集電路5采集光伏電池輸出電壓及超級電容充電電流，待充電電流為零時，控制器1輸出控制信號，使拓撲變換電路2中的串并組合變換開關4連通觸頭b，串并組合變換開關7連通觸頭c，使超級電容組3內的超級電容6和超級電容8串聯，使超級電容組3輸出端電壓為2倍此光照下光伏陣列開路電壓，為光伏逆變器提供能量。通過電壓電流采集電路5采集超級電容輸出電流，帶超級電容輸出電流為零時，控制器1輸出控制信號，使拓撲變換電路2中的串并組合變換開關4連通觸頭a，串并組合變換開關7連通觸頭d，使超級電容組3內的超級電容6和超級電容8并聯，重復以上過程直至使超級電容組3內的超級電容6和超級電容8串聯時逆變器不再啟動為止。

通過本實用新型上述電路結構的聯接可以實現如下功能：

在日照不充足的情況下，光伏陣列輸出電壓不足以使光伏逆變器工作時，首先控制器1控制拓撲變換電路2，使超級電容組3內的超級電容6和超級電容8并聯，通過光伏陣列輸出電流給超級電容組3充電，當超級電容組3端電壓為此光照下光伏陣列開路電壓時，控制器1控制拓撲變換電路2，使超級電容組3內的超級電容6和超級電容8串聯，使超級電容組3輸出端電壓為2倍此光照下光伏陣列開路電壓，為光伏逆變器提供能量。待超級電容組3端電壓下降到光伏逆變器直流工作電壓范圍以外時，控制器1控制拓撲變換電路2，使超級電容組3內的超級電容6和超級電容8并聯，通過光伏陣列輸出電流給超級電容組3充電，重復以上過程。

本實用新型通過控制器控制拓撲變換電路改變超級電容的串并拓撲，向逆變器輸出電能。