[發(fā)明專利]一種多階混合太陽能電池陣及其組合供電方法

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• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106712698A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設計）人: 趙磊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京天恒長鷹科技股份有限公司
• 主分類號: H02S40/36
• 分類號: H02S40/36;H01L31/05;H02J7/35
• 代理公司: 北京辰權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11619
• 代理人: 董李欣

1.一種多階混合太陽能電池陣，包括多個太陽能電池、多個DC/DC變換器、多個儲能電池、多個負載設備，其特征在于：多個太陽能電池組成一個太陽能電池模塊，所述多階混合太陽能電池陣的毎一階太陽能電池陣均包含一個或多個太陽能電池陣模塊，上一階太陽能電池陣與下一階太陽能電池陣相比，包含更少的太陽能電池陣模塊且每個太陽能電池陣模塊包含更多的太陽能電池。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多階混合太陽能電池陣，其特征在于：任意一階太陽能電池陣中的太陽能電池陣模塊均可獨立向負載設備供電。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多階混合太陽能電池陣，其特征在于：多塊太陽能電池串聯(lián)組成一個太陽能電池組，多個太陽能電池組并聯(lián)組成一個太陽能電池陣模塊，不同階數(shù)中的太陽能電池陣模塊由不同數(shù)量的太陽能電池組合而成。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多階混合太陽能電池陣，其特征在于：每個太陽能電池陣模塊輸出端配置有一個DC/DC變換器，所述DC/DC變換器集成有MPPT太陽能控制器，每個太陽能電池陣模塊均通過DC/DC變換器獨立向負載設備供電。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多階混合太陽能電池陣，其特征在于：所述DC/DC變換器有兩種工作模式：當負載處于大功率工作模式時，DC/DC變換器工作在MPPT模式；當負載功率需求小時，DC/DC變換器工作在非最大功率點。

6.一種組合供電方法，采用權(quán)利要求1-5任一項所述的多階混合太陽能電池陣，所述組合供電方法包括以下步驟：

S1、(s+t)×y個太陽能電池組合成一個s+t行y列的太陽能電池模塊，形成第一階太陽能電池陣，第一階太陽電池陣包含一個太陽能電池模塊；

S2、第一階太陽能電池陣中的太陽能電池模塊輸出電壓至第一DC/DC變換器1，向第一儲能電池儲存能量，最終驅(qū)動第一用電設備；

S3、從(s+t)×y個太陽能電池中選取s×m個太陽能電池組成第二階太陽能電池陣的第一個太陽能電池模塊；

S4、第二階太陽能電池陣中的第一個太陽能電池模塊輸出電壓至第二DC/DC變換器，向第二儲能電池儲存能量，最終驅(qū)動第二用電設備；

S5、從(s+t)×y個太陽能電池中選取t×(y-n)個太陽能電池組成第二階太陽能電池陣的第二個太陽能電池模塊；

S6、第二階太陽能電池陣中的第二個太陽能電池模塊輸出電壓至第三DC/DC變換器，向第三儲能電池儲存能量，最終驅(qū)動第三用電設備；

S7、重復上述步驟，構(gòu)建下一階太陽能電池陣的太陽能電池陣模塊，并輸出電壓。

7.根據(jù)權(quán)利要求6的組合供電方法，所述步驟S1具體包括：(s+t)×y個太陽能電池按照s+t行y列的方式排成陣列，其中，每一行中的y個太陽能電池串聯(lián)，共組成s+t個太陽能電池組，這s+t個太陽能電池組并聯(lián)，形成第一階太陽能電池陣的一個太陽能電池模塊，此太陽能電池模塊包含(s+t)×y個太陽能電池。

8.根據(jù)權(quán)利要求6的組合供電方法，所述步驟S3具體包括：(s+t)×y的太陽能電池陣列的第1行太陽能電池中第1列至第m列太陽能電池串聯(lián)，組成一個太陽能電池組，第1行至第s行共組成s個太陽能電池組，這s個太陽能電池組并聯(lián)，形成第二階太陽能電池陣中的第一個太陽能電池陣模塊，此太陽能電池陣模塊包含s×m個太陽能電池。

9.根據(jù)權(quán)利要求6的組合供電方法，所述步驟S5具體包括：(s+t)×y的太陽能電池陣列的第s+1行中第n+1列至第y列太陽能電池串聯(lián)，組成一個太陽能電池組，第s+1行至第s+t行共組成t個太陽能電池組，這t個太陽能電池組并聯(lián)，形成第二階太陽能電池陣中的第二個太陽能電池陣模塊，此太陽能電池陣模塊包含t×(y-n)個太陽能電池。

10.根據(jù)權(quán)利要求6的組合供電方法，所述第一DC/DC變換器、第二DC/DC變換器、第三DC/DC變換器均集成有MPPT太陽能控制器，當相應的用電設備所需功率大時，DC/DC變換器工作在作在MPPT狀態(tài)；當相應的用電設備所需功率小時，DC/DC變換器工作在非最大功率點。