[實用新型]光伏發電系統及光伏控制器

有效

• 申請號: 201320582812.2
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN203522637U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 馬化盛;孔鵬遠;張化偉;劉鵬宇
• 申請（專利權）人: 深圳桑達國際電源科技有限公司
• 主分類號: H02S40/38
• 分類號: H02S40/38;H02M3/156
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本實用新型屬于光伏發電技術領域，尤其涉及一種光伏發電系統及光伏控制器。

背景技術

在風能、太陽能、燃料電池等新能源利用高速發展的今天，新能源的應用得到了各級政府、高校科研院所及企業的大力重視，其中，太陽能發電將成為未來獲取電力能源的重要途徑之一。

在實現太陽能發電過程中，光伏陣列的輸出特性是具有非線性特征的，其輸出電壓和輸出電流受太陽光照強度和環境溫度等因素額影響。在一定的太陽光照強度和環境溫度下，光伏陣列可以工作在不同的輸出電壓條件下，但只有在某一輸出電壓值時，光伏陣列的輸出功率能達到最大值，且光伏陣列在此時的工作點也就達到了最大功率點。在光伏發電系統中，提高系統的整體效率的一個重要途徑就是實時調整光伏陣列的工作點，使其始終工作在最大功率點附近，這個過程被稱之為最大功率點跟蹤（Maximum?Power?Point?Tracking，MPPT）。

傳統MPPT的實現方法有恒定電壓控制法、擾動觀察法、導納增量控制法等。這些方法各有優劣，但都是通過采樣光伏電池板輸出的直流電壓、直流電流或直流電壓與直流電流的乘積作為判斷其工作點的依據，進而實現最大功率點跟蹤。而在現有技術中，擾動觀察法是應用最為廣泛且實現最為方便的方法之一，其原理是先擾動光伏電池板的輸出電壓，根據功率計算公式P=UI計算出光伏電池板在擾動前后的輸出功率，并與擾動之前的功率值進行對比，若輸出功率在擾動后增加，則說明此前的擾動能夠提高光伏電池板的輸出功率，下一次則往相同的電壓擾動方向繼續擾動光伏電池板的輸出電壓；反之，則說明擾動不利于提高光伏電池板的輸出功率，下一次則往相反的電壓擾動方向擾動。這種擾動觀察法需采樣光伏電池板的輸出電壓和輸出電流，并將兩者相乘以得到輸出功率作為最大功率點的判斷依據，這就需要采用電壓采樣電路和電流采樣電路分別對光伏電池板的輸出電壓和輸出電流進行采樣，從而增加了光伏發電系統的成本，且同時還增加了中央處理器的數據處理任務，不利于快速響應并調整擾動方向。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種光伏控制器，旨在降低光伏發電系統的成本并提高擾動響應速度。

本實用新型是這樣實現的，一種光伏控制器，所述光伏控制器的輸入正端和輸入負端分別連接光伏電池板的正極和負極，所述光伏控制器的輸出正端和輸出負端分別連接電池的正極和負極；

所述光伏控制器包括輸入電容C1、電感L1、開關管、二極管D1、輸出電容C2、電流采樣電路、微處理器及脈寬調制驅動電路；

所述輸入電容C1的第一端和所述電感L1的第一端的共接點作為所述光伏控制器的輸入正端，所述輸入電容C1的第二端作為所述光伏控制器的輸入負端，所述電感L1的第二端與所述開關管的輸入端共接于所述二極管D1的陽極，所述二極管D1的陰極與所述輸出電容C2的第一端的共接點作為所述光伏控制器的輸出正端，所述開關管的輸出端與所述輸入電容C1的第二端、所述輸出電容C2的第二端以及所述電流采樣電路的第一端共接于地，所述電流采樣電路的第二端為所述光伏控制器的輸出負端，所述電流采樣電路的輸出端連接所述微處理器的采樣反饋端，所述微處理器的開關控制信號端連接所述脈寬調制驅動電路的輸入端，所述脈寬調制驅動電路的輸出端連接所述開關管的控制端；

所述電流采樣電路對所述光伏控制器進行輸出電流采樣，并將所生成的電流采樣信號輸出至所述微處理器，所述微處理器根據所述電流采樣信號獲取所述光伏控制器的輸出電流值，并對所述輸出電流值與前一次所獲取的輸出電流值進行比較，且根據比較結果確定占空比調整趨勢并相應地輸出脈寬調制信號至所述脈寬調制驅動電路，所述脈寬調制驅動電路控制所述開關管按照所述脈寬調制信號所包含的占空比實現開關動作以調整所述光伏控制器的輸出電流。

本實用新型的另一目的還在于提供一種光伏發電系統，其包括光伏電池板、電池以及上述的光伏控制器。