[發明專利]光伏發電系統的光伏電池控制裝置

無效

• 申請號: 201210087158.8
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN102624057A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 段其昌;唐若笠;段盼;李艷玲;隆霞;楊帆
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02N6/00
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所 50211
• 代理人: 郭云

1.一種光伏發電系統的光伏電池控制裝置，包括串聯的n個光伏電池，其特征在于：還包括n-1個轉換器且該n個光伏電池中每相鄰的兩個串聯光伏電池構成一個光伏電池組，每一光伏電池組均連接一個轉換器；

每一轉換器均包括第一可控開關、第二可控開關、第一二極管（D1）、第二二極管（D2）、第一電感（L1）、第二電感（L2）和電容（Cn），其中每一光伏電池組中第一光伏電池的自由端通過第一電感（L1）連接該第一可控開關的第一端，第二光伏電池的自由端通過第二電感（L2）連接該第二可控開關的第二端，該第一光伏電池與第二光伏電池的串聯節點分別連接第一可控開關的第二端、第二可控開關的第一端，且該第一可控開關的第二端連接該第二可控開關的第一端，第一可控開關的第一端通過電容（Cn）連接第二可控開關的第二端；

所述第一二極管（D1）的正極連接該第一可控開關的第二端且負極連接該第一可控開關的第一端，所述第二二極管（D2）的正極連接該第二可控開關的第二端且負極連接該第二可控開關的第一端；

所述第一可控開關的控制端用于接收第一驅動信號，從而控制該第一可控開關的工作狀態，且所述第二可控開關的控制端用于接收第二驅動信號，從而控制第二可控開關的工作狀態。

2.根據權利要求1所述的光伏發電系統的光伏電池控制裝置，其特征在于：所述轉換器中該第一可控開關選用第一MOSFET管（S1）且該第二可控開關選用第二MOSFET管（S2），其中每一光伏電池組中第一光伏電池的自由端通過第一電感（L1）連接該第一MOSFET管（S1）的漏極，第二光伏電池的自由端通過第二電感（L2）連接該第二MOSFET管（S2）的源極，該第一光伏電池與第二光伏電池的串聯節點分別連接第一MOSFET管（S1）的源極、第二MOSFET管（S2）的漏極，且該第一MOSFET管（S1）的源極連接該第二MOSFET管（S2）的漏極，第一MOSFET管（S1）的漏極通過電容（Cn）連接第二MOSFET管（S2）的源極；

所述第一二極管（D1）的正極連接該第一MOSFET管（S1）的源極且負極連接該第一MOSFET管（S1）的漏極，所述第二二極管（D2）的正極連接該第二MOSFET管（S2）的源極且負極連接該第二MOSFET管（S2）的漏極；

所述第一MOSFET管（S1）的柵極用于接收第一驅動信號，從而控制該第一MOSFET管（S1）的工作狀態，且所述第二MOSFET管（S2）的柵極用于接收第二驅動信號，從而控制第一MOSFET管（S1）、第二MOSFET管（S2）的工作狀態。

3.根據權利要求1或2所述的光伏發電系統的光伏電池控制裝置，其特征在于：該轉換器還包括第一濾波電容（C1）和第二濾波電容（C2），其中該第一濾波電容（C1）連接在光伏電池組中第一光伏電池的兩端且該第二濾波電容（C2）連接在光伏電池組中第二光伏電池的兩端。

4.根據權利要求1所述的光伏發電系統的光伏電池控制裝置，其特征在于：當該第二光伏電池被遮蔽時控制第一可控開關以一定占空比工作，此時一部分電能從第一光伏電池流向第二光伏電池；

當該第一光伏電池被遮蔽時控制第二可控開關以一定占空比工作，此時一部分電能從第二光伏電池流向第二光伏電池。

5.根據權利要求4所述的光伏發電系統的光伏電池控制裝置，其特征在于：設定該第一驅動信號的占空比為???????????????????????????????????????????????=，為第一可控開關導通的時間，為第一驅動信號的脈沖周期；該第二驅動信號的占空比為=，其中為第二可控開關導通的時間，為第二驅動信號的脈沖周期；

在該第二光伏電池被遮蔽時，通過調節第一驅動信號的占空比可以調節第二光伏電池的輸出電壓與第一光伏電池的輸出電壓的比值為，以及第二光伏電池的輸出電流與第一光伏電池的輸出電流的比值為；

在第一光伏電池被遮蔽時，通過調節第二驅動信號的占空比可以調節第一光伏電池的輸出電壓與第二光伏電池的輸出電壓的比值為，以及第一光伏電池的輸出電流與第二光伏電池的輸出電流的比值為；

由此保證光伏電池組中被遮蔽的光伏電池輸出電能的同時，未被遮蔽的光伏電池輸出的功率為最大輸出功率。