太阳能组件的分体式功率优化模组制造技术

技术编号:20117981 阅读:49 留言:0更新日期:2019-01-16 12:06
本发明专利技术涉及一种太阳能组件的分体式功率优化模组,包括多个功率优化模块,各个功率优化模块分别对应一太阳能电池板上的多个子串,各个功率优化模块分别具有一单芯片处理器和与所述单芯片处理器连接的子串连接端口、电源输出端口,所述子串连接端口用以连接至对应的子串,所述电源输出端口用来和其他功率优化模块的电源输出端口串接;藉此可由各功率优化模块分别对连接的子串进行最大功率追踪,解决传统太阳能组件只进行组件级的功率优化,导致组件上的子串功率损失,而使太阳能组件整体无法达到最大功率优化及最大效益的问题。

Separate power optimization module for solar modules

The invention relates to a split power optimization module for solar modules, which comprises a plurality of power optimization modules. Each power optimization module corresponds to a plurality of substrings on a solar panel. Each power optimization module has a single chip processor, a substring connection port connected with the single chip processor, and a power output port. The substring connection port is used for the power optimization module. Connecting to the corresponding substring, the power output port is used to connect with the power output port of other power optimization modules in series. By this way, each power optimization module can track the maximum power of the connected substring separately, so as to solve the problem that traditional solar modules only optimize the power of the component level, resulting in the loss of the power of the substring on the module, so that the solar module as a whole can not achieve the maximum power. Problem of rate optimization and maximum benefit.

【技术实现步骤摘要】
太阳能组件的分体式功率优化模组
本专利技术涉及一种太阳能组件的优化器,特别是指一种可对太阳能电池板上各子串分别进行子串级最大功率追踪及提供故障旁路功能的分体式功率优化模组。
技术介绍
太阳能组件(太阳能电池)的功率传输效率与太阳能组件上的日照量有关,也与负载的电子特性有关。当太阳能组件上的日照情形产生变化时,提供最大功率传输效率的负载曲线亦随之改变,若负载可以配合功率传输效率最高的负载曲线调整,则系统会有最佳的效率,而功率传输效率最高的负载特性称为最大功率点(maximumpowerpoint),所谓的最大功率点追踪亦即设法找到最大功率点,并使负载特性维持在这个功率点,这个过程可以称为功率优化。现有太阳能组件具有功率优化功能的比例比较小,且现有市场上使用的太阳能功率优化器是基于太阳能组件级的功率优化,所谓组件级功率优化是指针对整个太阳能组件进行功率优化,但每一个太阳能组件是由三个子串串接而成,每一个子串上可能受枝叶、建筑物等不规则遮掩而造成日照情况不一,在此状况下,仅针对整个太阳能组件进行组件级功率优化,将导致组件上子串的功率损失。换言之,已知的组件级功率优化器无法使太阳能组件达到最大功率优化及最大效益。
技术实现思路
因此本专利技术主要目的在提供一种太阳能组件的分体式功率优化模组,其利用分体式功率优化模组对太阳能组件上各子串分别地进行最大功率追踪,以解决传统功率优化器只进行组件级的功率优化,导致组件上的子串功率损失,进而无法达成最大功率优化及最大效益的问题。为达成上述目的采用的技术手段在使一太阳能组件的分体式功率优化模组包括多个功率优化模块,所述功率优化模块包括:一组子串连接端口,用以连接一太阳能电池板上的一子串的电能输出端;一组电源输出端口,包含一正电源输出端及一负电源输出端,用以与其他功率优化模块的电源输出端口串接;一单芯片处理器,分别与所述子串连接端口、电源输出端口连接,用以分别地对连接子串进行一最大功率追踪运算;一旁路开关,设于所述电源输出端口的正、负电源输出端之间;上述太阳能组件的分体式功率优化模组主要利用各功率优化模块分别对太阳能电池板上相连接的子串分别地进行最大功率追踪,藉此达成最大功率优化及获致最大效益的目的。附图说明图1为本专利技术应用在太阳能电池板上的平面示意图。图2为太阳能电池板的局部放大平面图。图3为本专利技术一功率优化模块的电路图。图4为本专利技术又一功率优化模块的电路图。图5为本专利技术再一功率优化模块的电路图。图6为本专利技术功率优化模块内设单芯片处理器的方框图。具体实施方式以下配合图式及本专利技术的较佳实施例,进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段。本专利技术主要提出一针对各子串执行功率优化的分体式功率优化模组,所述分体式功率优化模组包含多个功率优化模块,各个功率优化模块一对一地对应于一太阳能电池板上的多个子串。所述分体式功率优化器包含多个功率优化模块。关于本专利技术的一较佳实施例,请参看图1所示,所述的分体式功率优化模组包含三个功率优化模块10A、10B、10C,其可分别对应连接到一太阳能电池板100上的三个子串PV1、PV2、PV3。又请参看图2所示,所述太阳能电池板100的每一子串PV1、PV2、PV3分别设有一组电能输出端101、102、103,其中所述子串PV1的电能输出端101包含正、负端点PV1+、PV1-,所述子串PV2的电能输出端102包含正、负端点PV2+、PV2-,所述子串PV3的电能输出端103包含正、负端点PV3+、PV3-。各组电能输出端101、102、103将通过各个功率优化模块10A、10B、10C相互串接,而各个功率优化模块10A、10B、10C将分别对其连接的子串PV1、PV2、PV3分别地进行功率优化。所述功率优化模块10A、10B、10C通过分别与太阳能电池板100上各对应子串PV1、PV2、PV3的电能输出端连接,以间接地构成一串接回路。所述功率优化模块10A、10B、10C具有相同的电路构造,所述功率优化模块10A的电路构造请参看图3所示,其包括一组子串连接端口21A、一组电源输出端口22A及一单芯片处理器23A,在本实施例中,进一步包括有一旁路开关24A;其中所述子串连接端口21A是和所述子串PV1电能输出端101的正、负端点PV1+、PV1-连接,意即子串连接端口21A将作为一电能输入端,接收子串PV1送出的电能。所述电源输出端口22A包含一正电源输出端OUT1及一负电源输出端PVOUT-,供与其他功率优化模块串接之用。在本实施例中,正电源输出端OUT1将和相邻功率优化模块10B的电源输出端口串接,负电源输出端PVOUT-将作为太阳能电池板100的负电源端。在本实施例中,所述电源输出端口22A在电源正、负电源输出端之间设有所述旁路开关24A,以便在所连接子串故障时,将所述旁路开关24A短路,使所连接子串PV1与所述串接回路隔开。所述单芯片处理器23A分别与所述子串连接端口21A、电源输出端口22A连接,用以对所连接子串PV1进行最大功率追踪(MPPT)运算。请参看图4所示,所述功率优化模块10B的电路构造与前述功率优化模块10A相同,包括一组子串连接端口21B、一组电源输出端口22B、一单芯片处理器23B及一旁路开关24B;其中所述子串连接端口21B是和子串PV2电能输出端102的正、负端点PV2+、PV2-连接。所述电源输出端口22B包含一正电源输出端OUT2及一负电源输出端OUT1,在本实施例中,正电源输出端OUT2将和相邻功率优化模块10C的电源输出端口串接,负电源输出端OUT1和功率优化模块10A的子串连接端口21A的正电源输出端OUT1串接。请参看图5所示,所述功率优化模块10C的电路构造与前述功率优化模块10A、10B相同,包括一组子串连接端口21C、一组电源输出端口22C、一单芯片处理器23C及一旁路开关24C;其中所述子串连接端口21C是和子串PV3电能输出端103的正、负端点PV3+、PV3-连接。所述电源输出端口22C包含一正电源输出端PVOUT+及一负电源输出端OUT2,在本实施例中,负电源输出端OUT2和功率优化模块10B的子串连接端口21B的正电源输出端OUT2串接,正电源输出端PVOUT+将作为太阳能电池板100的正电源端,而太阳能电池板100可利用上述的正、负电源端与其他太阳能电池板串接。所述功率优化模块10A、10B、10C的单芯片处理器的主要构成请参看图6所示,以下仅以功率优化模块10A的单芯片处理器23A为例,其包括一最大功率追踪(MPPT)控制单元231、一电压感测单元232、一电流感测单元233、一脉宽调变电路234、一降压变换器235及一稳压单元236;其中所述最大功率追踪控制单元231分别和所述电压感测单元232、电流感测单元233连接,所述电压感测单元232的输入端通过所述子串连接端口21A(图中未示)和所述子串PV1(图中未示)电能输出端的正端点PV1+连接,以检测子串PV1的输出电压;又所述电流感测单元233和所述降压变换器235的输出端SW连接,以取得所述子串PV1的输出平均电流,所述最大功率追踪控制单元231即根据所述电压感测单元232、电流感测单元233取得子串PV1的输出电压、输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能组件的分体式功率优化模组,包括多个功率优化模块,其特征在于,所述功率优化模块包括:一组子串连接端口,用以连接一太阳能电池板上的一子串的电能输出端;一组电源输出端口,包含一正电源输出端及一负电源输出端,用以与其他功率优化模块的电源输出端口串接;一单芯片处理器,分别与所述子串连接端口、电源输出端口连接,用以分别对连接子串进行一最大功率追踪运算;一旁路开关,设于所述电源输出端口的正、负电源输出端之间。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能组件的分体式功率优化模组,包括多个功率优化模块,其特征在于,所述功率优化模块包括:一组子串连接端口,用以连接一太阳能电池板上的一子串的电能输出端;一组电源输出端口,包含一正电源输出端及一负电源输出端,用以与其他功率优化模块的电源输出端口串接;一单芯片处理器,分别与所述子串连接端口、电源输出端口连接,用以分别对连接子串进行一最大功率追踪运算;一旁路开关,设于所述电源输出端口的正、负电源输出端之间。2.根据权利要求1所述太阳能组件的分体式功率优化模组,其特征在于,所述功率优化模块的单芯片处理器包括:一最大功率追踪控制单元、一电压感测单元、一电流感测单元、一脉宽调变电路、一降压变换器及一稳压单元;其中所述最大功率追踪控制单元分别和所述电压感测单元、电流感测单元连接,所述电压感测单元的输入端通过所述子串连接端口和所述子串的电能输出端连接;所述电流感测单元和所述降压变换器的输出端连接,由所述最大功率追踪控制单元根据所述电压感测单元、电流感测单元取得子串的输出电压、输出平均电流进行运算,并通过所述脉宽调变电路调整对所述降压变换器的控制信号。3.根据权利要求2所述太阳能组件的分体式功率优化模组,其特征在于,所述脉宽调变电路包括一比较器、一PWM逻辑单元、一参考电压单元、一斜波产生器及一振荡器;其中,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:顾静军王智张雪峰佟建彬
申请(专利权)人:北京信邦同安电子有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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