[發明專利]基于太陽能優化器模塊的陣列發電電路

在審

• 申請號: 201610129574.8
• 申請日: 2016-03-08
• 公開（公告）號: CN105656425A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 王冠林
• 申請（專利權）人: 王冠林
• 主分類號: H02S40/30
• 分類號: H02S40/30;H02S40/32;H02J3/38
• 代理公司: 西安智萃知識產權代理有限公司 61221
• 代理人: 張蓓

技術領域

本發明涉及一種太陽能發電技術，特別是基于太陽能優化器模塊的陣列發電電 路。

背景技術

隨著能源的短缺和環境的污染，太陽能作為一種無公害、無污染的綠色能源越來 越多的被人們所重視，太陽能光伏發電的應用也越來越廣。隨著可再生能源的發展，太陽能 光伏發電的應用也越來越倍受人們的關注，太陽能發電領域也成為熱門研究領域。不過，目 前現有的太陽能光伏發電系統架構極易受到實際工作環境和現場條件的影響，從而導致太 陽能系統內部出現失衡。如，住宅旁邊如果種了一棵大樹，樹陰、落葉、樹皮等各類碎片，天 空中飛快運動的云朵，以及不時掉落下來的鳥糞、蟲子等雜物都會遮擋住陽光照射太陽能 板的強度，并且會逐步減少光伏系統的總發電量。對于太陽能光伏發電系統而言，只要幾塊 電池板有陰影或樹葉等雜物遮蔽，整個系統的發電量便會大幅地下跌。具體來說，只要有 10%的太陽能電池板面積被遮蓋，系統的總發電量便會下跌50%。另外，盡管新安裝的太陽能 光伏系統不會有電池板失配的問題，但隨著時間的流逝，電池板也會不斷老化，并且老化的 速度參差不齊，太陽能系統內部也必然會出現失衡。

發明內容

本發明的目的是提供一種太陽能優化器模塊，以便解決由于各種因素使太陽能系 統內部出現失衡時，最大限度的提高光伏系統的發電效率。

本發明的目的是這樣實現的，基于太陽能優化器模塊的陣列發電電路，其特征是： 至少包括：多個功率優化模塊，多個功率優化模塊構成陣列結構，功率優化模塊之間通過無 線數據傳輸鏈接，陣列中的每一個功率優化模塊輸入端口與一個太陽能電池板輸出端電連 接，功率優化模塊之間組成串并聯陣列；構成串并聯陣列功率優化模塊輸出端與DC/AC逆變 器輸入端直流電電連接；DC/AC逆變器輸出端與交流電網端交流電電連接。

功率優化模塊包括輸入電流電壓采樣電路3、輸出電流電壓采樣電路5、PWM驅動電 路4、直流功率變換電路2、PWM邏輯電路6、輔助電源7與無線通信電路8，輸入電流電壓采樣 電路3的輸入端、直流功率變換電路2的輸入端、輔助電源7的輸入端同時與光伏組件1輸出 端電連接；輸入電流電壓采樣電路3的輸出端與PWM邏輯電路6輸入端電連接，PWM邏輯電路6 至少有兩路輸入輸出控制端分別與無線通信電路8和直流功率變換電路2電連接；在直流功 率變換電路2的輸出端電連接有輸出電流電壓采樣電路5。

輔助電源7產生PWM驅動電路4、PWM邏輯電路6與無線通信電路8需要的電壓，供給 PWM驅動電路4、PWM邏輯電路6與無線通信電路8的電源端。

所述的直流功率變換電路2包括前置電容和后置電容，前置電容和后置電容一端 同時接地，另一端串聯連接有電感L和二極管D，二極管p端接前置電容，二極管n端接后置電 容；在電感L和二極管D之間有MOS管的漏極，MOS管的源極與地電位連接，MOS管的柵極與PWM 驅動電路4輸出端電連接。

前置電容和后置電容或是并聯電連接的多個電容組成。

二極管D或是并聯連接的兩個二極管，正極相連接，負極相連接。

所述的PWM驅動電路4包括兩個MOS管和兩個三極管，第一MOS管的柵極通過電阻R1 與PWM邏輯電路6控制端電連接，第一MOS管的源極接地，第一MOS管的漏極通過電阻R3與輔 助電源7電連接；第一MOS管的漏極與第二MOS管的柵極電連接；第二MOS管的源極接地，第二 MOS管的漏極通過電阻R4與輔助電源7電連接；第二MOS管的漏極通過電阻R5與第一三極管 和第二三極管的基極電連接；第二三極管的發射極和第三三極管的發射極電連接，第二三 極管的發射極和第三三極管的發射極共同與直流功率變換電路2的控制端電連接，第三三 極管的集電極通過電阻R6與輔助電源7電連接。

本發明的優點是：太陽能優化器在光伏發電基站系統中的連接位置。從它在光伏 發電基站系統中的連接位置我們就可以看出太陽能優化器在光伏極板串聯時可以解決由 于遮陰等因素導致能量降低而出現的電流瓶頸問題，在支路并聯時可以解決由于遮陰等因 素導致能量降低而出現的電壓差異問題，從而使整個光伏發電系統的效率得到提高。

附圖說明

圖1是本發明實施例1電路圖；

圖2是功率優化模塊元電路原理圖；

圖3是本發明實施例2電路圖；

圖4是直流功率變換電路電路圖；