[發(fā)明專利]具有充電功能的光伏匯流系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710161554.3
• 申請(qǐng)日: 2017-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN106849862A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王勝利;張杰;張斌;梁奕;奚彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奧特斯維能源（太倉(cāng)）有限公司;無(wú)錫海潤(rùn)光伏系統(tǒng)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02S40/36
• 分類號(hào): H02S40/36
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 孟金喆,胡彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及光伏供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有充電功能的光伏匯流系統(tǒng)。

背景技術(shù)

太陽(yáng)能光伏(Photovoltaic,PV)發(fā)電是利用太陽(yáng)能電池上半導(dǎo)體表面產(chǎn)生的光生伏特效應(yīng)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N新技術(shù)。由于太陽(yáng)能是一種低密度的平面能源，需要將一定規(guī)模的太陽(yáng)能光伏陣列進(jìn)行串并組合達(dá)到需要的電壓電流值，以使發(fā)電效率達(dá)到最佳。在進(jìn)行串并聯(lián)方式的組網(wǎng)及運(yùn)行過(guò)程中存在著諸多問(wèn)題：如何及時(shí)發(fā)現(xiàn)失效的光伏電池組件？如何防止并聯(lián)的多個(gè)方陣之間出現(xiàn)內(nèi)部環(huán)流？如何才能有效的防止室外雷擊造成的損害？上述這些問(wèn)題的解決都需要開發(fā)科學(xué)、有效的光伏匯流系統(tǒng)。

圖1示出了現(xiàn)有的光伏匯流系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)。參見圖1，典型的光伏匯流系統(tǒng)包括：光伏陣列11、箱體12、控制板13、負(fù)載14，以及蓄電池15。在這種典型的光伏匯流系統(tǒng)中，控制板13被設(shè)置在了箱體12的后面。也就是說(shuō)，由光伏陣列11產(chǎn)生的電流需要被匯流后，才能進(jìn)行集中的控制操作。這種控制方式的缺陷在于，光伏陣列11中所有的光伏單元都只能應(yīng)用相同的控制策略，控制方式的靈活性不高。而且，一旦執(zhí)行集中控制的控制板13出現(xiàn)故障，將會(huì)導(dǎo)致光伏陣列11中的光伏單元無(wú)法工作。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種具有充電功能的光伏匯流系統(tǒng)，以方便對(duì)不同光伏單元的獨(dú)立控制。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種具有充電功能的光伏匯流系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

至少兩個(gè)控制板，分別與其所在支路上的一組光伏單元及母線連接，用于對(duì)與其連接的所述光伏單元的輸出電流進(jìn)行最大功率輸出點(diǎn)跟蹤(Maximum power point tracking,MPPT)控制，并將所述MPPT控制的輸出電流輸出至所述母線；

所述母線，分別與至少兩個(gè)所述控制板及負(fù)載連接，用于將各個(gè)控制板的輸出電流進(jìn)行匯流，并利用匯流后的電流驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載。

本發(fā)明實(shí)施例提供的具有充電功能的光伏匯流系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)不同的光伏單元設(shè)置獨(dú)立的控制板，利用獨(dú)立的控制板對(duì)各自對(duì)應(yīng)的光伏單元進(jìn)行MPPT控制，并將輸出電流統(tǒng)一匯流至母線上，方便了對(duì)不同光伏單元的獨(dú)立控制。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的具有充電功能的光伏匯流系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的具有充電功能的光伏匯流系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的箱體的內(nèi)部元件的正面視圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的箱體的背面視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。可以理解的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明實(shí)施例提供了具有充電功能的光伏匯流系統(tǒng)的一種技術(shù)方案。參見圖2，在本發(fā)明實(shí)施例提供的具有充電功能的光伏匯流系統(tǒng)中，各個(gè)支路上的光伏單元直接與對(duì)應(yīng)的控制板32連接。也就是說(shuō)，控制板32的設(shè)置位置由原來(lái)的匯流之后改為了匯流之前。這樣一來(lái)，不再是光伏陣列中所有的光伏單元由一個(gè)控制板進(jìn)行統(tǒng)一的控制，而是各個(gè)支路上的光伏單元由其對(duì)應(yīng)支路上的控制板32進(jìn)行控制。也就是說(shuō)，將原來(lái)的集中式控制變?yōu)橐灾窞閱卧姆稚⑹娇刂啤７稚⑹娇刂朴直环Q為分布式控制。

除了將集中式控制變?yōu)榉稚⑹娇刂埔酝猓稚⒃诟鱾€(gè)支路上的控制板32所承擔(dān)的控制功能仍然不變。控制板32的功能包括：MPPT、欠壓檢測(cè)、快充控制、浮充控制、均充控制，以及超壓控制。

采用分散式控制的優(yōu)點(diǎn)在于：每個(gè)支路上的光伏單元可以被獨(dú)立的控制。這就意味著，工程人員可以根據(jù)不同支路上光伏單元的實(shí)際運(yùn)行情況，對(duì)不同支路上的光伏單元應(yīng)用不同的控制算法，或者控制策略。另外，即便分散式控制的控制板32中的一個(gè)或者幾個(gè)出現(xiàn)故障，并不影響這個(gè)系統(tǒng)的安全、平穩(wěn)運(yùn)行，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

在本發(fā)明實(shí)施例中，執(zhí)行上述分散式控制的元件均被設(shè)置在相應(yīng)的箱體中。箱體有n路PV電纜接口，1路斷路器接口。其中n-1路接口連接PV電纜的正負(fù)兩極，1支路備用。箱體的外殼均滿足IPXX標(biāo)準(zhǔn)，箱體箱蓋以膠圈密封。

圖3示出的箱體的內(nèi)部元件的布局示意圖。參見圖3，具有充電功能的光伏匯流系統(tǒng)包括：隔離負(fù)荷開關(guān)31、控制板32、母線、空氣開關(guān)34，以及散熱器35(圖中未示出)。