[發明專利]一種光伏電池控制電路及控制方法

有效

• 申請號: 202010794615.1
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111969704B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 付青;喬宇德;朱坤
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;H02J3/38
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發明公開了一種光伏電池控制電路及控制方法，其中光伏電池控制電路包括：光伏陣列；控制電路，與光伏陣列連接，用于控制電量從光伏陣列傳輸至電力變換器，控制電路包括第一電感、儲能元件、第一開關以及第二開關；光伏陣列的第一端通過第一電感連接至電力變換器的第一端，電力變換器的第二端與光伏陣列的第二端連接；第一開關和第二開關串聯在電力變換器的第一端和第二端之間，儲能元件的一端與光伏陣列的第一端連接，儲能元件的另一端連接至第一開關和第二開關的連接點。本發明采用電感及其輔助電路來替代二極管，由于電感的功耗低于二極管功耗，降低系統的功率損耗，極大地提高了能量轉換的效率，可廣泛應用于光伏發電技術領域。

技術領域

本發明涉及光伏發電技術領域，尤其涉及一種光伏電池控制電路及控制方法。

背景技術

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉化成電能的一種技術?，F有的光伏發電系統如附圖2所示，光伏列陣將太陽能轉化成直流電后接入電力變換器，電力變換器將直流電逆變成交流電供給電網或交流負載。其中，為了防止電流從電力變換器流向光伏陣列，需要在光伏陣列的輸出端串聯一個二極管。然而，串聯二極管存在一定的通態壓降，會帶來電力損耗，不利于提高光伏發電系統的效率。

假設一個光伏發電系統中光伏列陣的輸出功率為2000W，其中輸出電壓20V，輸出電流為100A，在光伏列陣輸出所串聯二極管的壓降為1V，那么在二極管上消耗的功率為100W，即在光伏發電的電量輸送到電力變換器前已經減少了5％的電量，這不利于光伏發電系統的高效化；同時，由于二極管在使用過程中消耗功率并發熱，這不利于系統的穩定性和使用壽命并且在解決散熱問題的同時又會額外增加了整個系統的成本。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種降低功耗損失的光伏電池控制電路及控制方法。

本發明所采用的技術方案是：

一種光伏電池控制電路，包括：

光伏陣列，用于將光能轉換為電能，并輸出電量；

控制電路，與所述光伏陣列連接，用于控制電量從所述光伏陣列傳輸至電力變換器，所述控制電路包括第一電感、儲能元件、第一開關以及第二開關；

所述光伏陣列的第一端通過第一電感連接至所述電力變換器的第一端，所述電力變換器的第二端與所述光伏陣列的第二端連接，形成一個回路；

所述第一開關和所述第二開關串聯在所述電力變換器的第一端和第二端之間，所述儲能元件的一端與所述光伏陣列的第一端連接，所述儲能元件的另一端連接至所述第一開關和所述第二開關的連接點。

進一步，所述光伏電池控制電路還包括第二電感，所述第一開關的一端通過所述第二電感連接至所述電力變換器的第一端，所述第一開關的另一端與所述第二開關連接。

進一步，所述光伏電池控制電路還包括二極管，所述二極管的正極連接至所述第二電感和所述第一開關的連接點，所述二極管的負極與所述光伏陣列的第一端連接。

進一步，所述光伏電池控制電路還包括電阻，所述第一開關的一端通過所述電阻連接至所述電力變換器的第一端，所述第一開關的另一端與所述第二開關連接。

進一步，所述儲能元件為電容或蓄電池。

進一步，所述電力變換器為DC/DC變換器或逆變器。

本發明所采用的另一技術方案是：

一種控制方法，應用于如上所述的一種光伏電池控制電路，包括以下步驟：

S1、檢測流經第一電感的電流值，若所述電流值大于電流上限值，執行步驟S2；若所述電流值小于續流下限值，執行步驟S3；