[發明專利]基于MOSFET管防逆流的光伏發電系統

有效

• 申請號: 201310472789.6
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103490447A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 肖晨;李順
• 申請（專利權）人: 福州東日信息技術有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M1/08
• 代理公司: 福州市鼓樓區博深專利代理事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 林志崢

技術領域

本發明涉及一種基于MOSFET管防逆流的光伏發電系統。

背景技術

隨著光伏行業的快速發展，光伏發電也越來越多的被應用，在光伏發電系統中光伏電池板與蓄電池連接，由光伏電池板將太陽能轉化成電能，并將電能存儲至蓄電池中，但是當太陽光線較弱時光伏電池板的電壓低于蓄電池電壓，就有可能出現蓄電池的電流逆流至光伏電池板中，從而造成蓄電池能量白白浪費。甚至在光伏電池板并聯陣列中如果其中一路光伏模組發生故障，輸出電壓偏低，那么其他正常的光伏電池板輸出的電流也會逆流至故障板中，導致整個陣列輸出電壓變低，能量損失。現有技術中防逆流手段為在光伏電池板與蓄電池之間串聯防逆流二極管，從而防止電流逆流，如圖1所示為現有技術基于二極管防逆流的光伏發電系統示意圖，但由于二極管的正向管壓降較大，即使是壓降較低的肖特基二極管也有0.2～0.3V，因此采用二極管防逆流存在以下缺點：

1、串聯在光伏電池板與蓄電池之間的二極管存在正向導通壓降，使用硅二極管時，壓降一般為0.7V，如果采用功率二極管，壓降甚至可以達到1V以上，即使使用壓降較低的肖特基二極管也有0.3V左右的壓降，因此大大降低了光伏發電系統中能源的利用效率。

2、由于這些串聯的二極管消耗了不少的電能，二極管成為系統之中一個發熱嚴重的部件，增加了太陽能發電系統故障率。

3、由于串聯的二極管的損耗的電能轉換成熱量，不得不使用體積較大的二極管器件和散熱元件對其進行散熱，使得系統體積和重量增加，降低了光伏發電系統的機械強度。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述現有技術的不足，提供一種具有更低功耗的基于MOSFET管防逆流的光伏發電系統。

一種基于MOSFET管防逆流的光伏發電系統，包括蓄電池和至少一個光伏電池板，還包括控制模塊、至少一個電壓檢測模塊和至少一個MOSFET管；每個光伏電池板與蓄電池之間惟一連接有一個所述MOSFET管，其中，所述MOSFET管的源極連接于所述蓄電池的負極，MOSFET管的漏極連接于所述光伏電池板的負極；每個電壓檢測模塊輸入端分別連接于所述每個光伏電池板負極，并且每個電壓檢測模塊輸出端還分別連接于控制模塊，所述電壓檢測模塊用于檢測光伏電池板的電壓是否大于蓄電池電壓；所述控制模塊連接于MOSFET管的柵極和電壓檢測模塊，所述控制模塊用于在每個控制周期里接收電壓檢測模塊的輸入信號，并當光伏電池板的電壓大于蓄電池電壓時控制模塊控制與所述光伏電池板相連的MOSFET管導通，當光伏電池板的電壓小于蓄電池電壓時控制模塊控制與所述光伏電池板相連的MOSFET管截止。

其中，所述電壓檢測模塊連接于所述光伏電池板的負極，所述電壓檢測模塊包括NPN型的第一三極管和PNP型的第二三極管，所述第一三極管的集電極連接于所述光伏電池板的負極，所述第一三極管的發射極連接于第二三極管的基極，所述第一三極管的基極和第二三極管的集電極接地（蓄電池負極），所述第二三極管的發射極連接于控制模塊的電壓檢測引腳。

其中，所述控制周期包括檢測周期和執行周期，在所述檢測周期中控制模塊控制MOSFET管截止，控制模塊讀取電壓檢測模塊的檢測結果，在所述執行周期中當光伏電池板的電壓大于蓄電池電壓時控制模塊控制與所述光伏電池板相連的MOSFET管導通，否則，控制模塊控制與所述光伏電池板相連的MOSFET管截止。

其中，所述控制模塊為單片機。

其中，所述檢測周期是執行周期的1/500～1/2000。

本發明的有益效果為：在本發明中采用MOSFET管替代傳統中的逆流二極管，因MOSFET管在導通時內阻很小，大大低于一般的二極管，因此大大降低了光伏發電系統中能源的內部損耗，提高系統效率，同時對光伏電池板和蓄電池的電壓進行循環檢測，能夠及時的對光伏電池板進行防逆流保護，而且電壓檢測的時間只占整個循環周期的一小部分時間，因此能夠保證該系統的能源利用效率。

附圖說明

圖1是現有技術基于二極管防逆流的光伏發電系統示意圖；

圖2是本發明基于MOSFET管防逆流的光伏發電系統實施例的方框圖；

圖3是本發明基于MOSFET管防逆流的光伏發電系統另一實施例的方框圖；

圖4是圖2所示基于MOSFET管防逆流的光伏發電系統的電路示意圖。

主要圖標說明：

1-光伏電池板；2-蓄電池；3-MOSFET管；4-控制模塊；5-電壓檢測模塊。

具體實施方式