太阳能电池控制器制造技术

一种太阳能电池控制器包括：太阳能电池模块，太阳能电池模块包括多个太阳能电池组和旁路部，该多个太阳能电池组并排地布置在与移动物体的行进方向交叉的方向上，该多个太阳能电池组串联连接，旁路部被配置成将被施加的光强度已减小的太阳能电池组旁路；光强度检测单元，光强度检测单元被配置成检测被施加于该多个太阳能电池组中对应的一个太阳能电池组的光强度，光强度检测单元被布置在该多个太阳能电池组中该对应的一个太阳能电池组的在移动物体的行进方向上的前方；以及控制单元，控制单元被配置成确定太阳能电池模块的最大功率点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及太阳能电池控制器。
技术介绍
包括太阳能电池模块的太阳能电池控制器是已知的，通过将多个太阳能电池单元串联连接来增大太阳能电池模块的输出电压。在这样的太阳能电池控制器中，当被施加于太阳能电池模块的太阳能电池单元的一部分光强度由于阴影等的影响而减小时，太阳能电池单元的被施加了减小的光强度的该部分可能提供减小的电流。因此，流过其他太阳能电池单元的电流也减小至太阳能电池单元的被施加了减小的光强度的该部分可传递的电流，结果是整个太阳能电池模块所生成的电力的量减少。因此，通过将发电能力降低的太阳能电池单元旁路，由整个太阳能电池模块生成的电力的量保持为高。太阳能电池模块的最大输出点依赖于天气条件等而波动，因此执行用于使太阳能电池模块所生成的电力最大化的被称为最大功率点跟踪(MPPT)的控制。在MPPT中，例如，通过爬山法来搜索P-V特性曲线(电力-电压特定曲线)的最大输出点。在MPPT中，通常，要花费约几秒至几十秒的时间来获得最大输出点。顺便指出，在太阳能电池模块安装在移动物体上的情况下，由于移动物体的移动，太阳辐射的量在短的周期(例如，约几十毫秒)内变化。在P-V特性曲线由于如上所述将发电能力降低的太阳能电池单元旁路而显著波动的情况下，有可能要比平常花费更多的时间来在MPPT中获得最大输出点，或者不能发现最大输出点。也就是说，当太阳能电池模块安装在移动物体上时，即使将MPPTr>与将发电能力降低的太阳能电池单元旁路的方法相结合，也不可能在短的周期内跟踪太阳辐射的量的变化。结果，当移动物体移动时，由太阳能电池模块生成的电力的量可能会明显减少。
技术实现思路
本专利技术提供了在至太阳能电池模块的太阳辐射的量变化的情况下对最大输出点的跟踪能力得以改善的太阳能电池控制器。一种太阳能电池控制器包括：太阳能电池模块，太阳能电池模块包括多个太阳能电池组和旁路部，该多个太阳能电池组并排地布置在与移动物体的行进方向交叉的方向上，该多个太阳能电池组串联连接，旁路部被配置成将被施加的光强度已减小的太阳能电池组旁路；第一光强度检测单元，第一光强度检测单元被配置成检测被施加于多个太阳能电池组中对应的一个太阳能电池组的光强度，第一光强度检测单元被布置在该多个太阳能电池组中该对应的一个太阳能电池组的在移动物体的行进方向上的前方；以及控制单元，控制单元被配置成确定太阳能电池模块的最大功率点，其中，控制单元被配置成基于每个第一光强度检测单元的输出的改变来获取被旁路的太阳能电池组的数目的改变，控制单元被配置成将起始电压偏移至与被旁路的太阳能电池组的改变了的数目对应的第一起始电压，并且控制单元被配置成通过在相对于第一起始电压改变电压的同时计算电力来确定太阳能电池模块的最大功率点。根据所公开的技术，可以提供在至太阳能电池模块的太阳辐射的量变化的情况下对最大输出点的跟踪能力得以改善的太阳能电池控制器。附图说明下面将参照附图描述本专利技术的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相同的附图标记指代相同的元件，并且其中：图1是示出了根据第一实施方式的光伏发电系统的框图；图2是示出了根据第一实施方式的构成太阳能电池控制器的太阳能电池模块和光强度检测单元的示意性视图；图3A是示出了阴影通过汽车的方式的视图；图3B是示出了阴影通过安装在汽车上的太阳能电池模块的一部分的方式的视图；图4是示出了太阳能电池模块的I-V特性曲线的视图；图5是示出了控制单元的工作的流程图的示例(部分1)；图6是示出了控制单元的工作的流程图的示例(部分2)；图7是示出了控制单元的工作的流程图的示例(部分3)；图8是示出了控制单元的工作的流程图的示例(部分4)；图9是示出了控制单元的工作的流程图的示例(部分5)；图10是示出了根据第二实施方式的构成太阳能电池控制器的太阳能电池模块和光强度检测单元的示意性视图；图11是示出了控制单元的工作的流程图的示例(部分6)；图12是示出了阴影通过安装在汽车上的太阳能模块的一部分的方式的视图；图13是示出了根据第二实施方式的可替选实施方式的构成太阳能电池控制器的太阳能电池模块和光强度检测单元的示意性视图(部分1)；以及图14是示出了根据第二实施方式的可替选实施方式的构成太阳能电池控制器的太阳能电池模块和光强度检测单元的示意性视图(部分2)。具体实施方式在下文中，将参照附图描述本专利技术的实施方式。在附图中，相同的附图标记指代相同的部件，并且可以省略重复的描述。第一实施方式图1是示出了根据第一实施方式的光伏发电系统的框图。如图1所示，光伏发电系统10包括太阳能电池控制器100、发电电压稳定器200和负载控制器300。太阳能电池控制器100接收太阳光，并且以预定电压来生成电力。发电电压稳定器200和负载控制器300控制构成太阳能电池控制器100的太阳能电池模块110的负载。具体地，发电电压稳定器200调整负载控制器300的负载，使得太阳能电池模块110的所生成的电压与预定电压一致。负载控制器300包括例如升压电路或降压电路(DC-DC转换器)。负载控制器300具有等价地改变太阳能电池模块110的I-V特性(电流-电压特性)或P-V特性(电力-电压特性)的功能。负载控制器300控制太阳能电池模块110的输出电压，使得由太阳能电池模块110生成的电力变得最大。电池400是电力从太阳能电池模块110经由负载控制器300被提供至的对象。代替电池400，电力可以被提供至电容器、其他装置等。图2是示出了根据第一实施方式的构成太阳能电池控制器的太阳能电池模块和光强度检测单元的示意性视图。将参照图1和图2描述根据第一实施方式的太阳能电池控制器100。太阳能电池控制器100包括太阳能电池模块110、光强度检测单元120、电压测量单元130、电流测量单元140和控制单元150。太阳能电池模块110安装在移动物体上。太阳能电池模块110包括太阳能电池组1121、太阳能电池组1122、太阳能电池组1123、旁路二极管1131、旁路二极管1132和旁路二极管1133。太阳能电池组1121至1123并排地布置在与移动物体的行进方向交叉的方向(例如，基本上垂直于行进方向的方向)上，并且串联连接。太阳能电池组1121至1123中的每一个由串联连接的多个太阳能电池单元111形成。每个太阳能电池单元1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池控制器，包括：太阳能电池模块，所述太阳能电池模块包括多个太阳能电池组和旁路部，所述多个太阳能电池组并排地布置在与移动物体的行进方向交叉的方向上，所述多个太阳能电池组串联连接，所述旁路部被配置成将被施加的光强度已减小的太阳能电池组旁路；第一光强度检测单元，所述第一光强度检测单元被配置成检测被施加于所述多个太阳能电池组中对应的一个太阳能电池组的光强度，所述第一光强度检测单元被布置在所述多个太阳能电池组中所述对应的一个太阳能电池组的在所述移动物体的行进方向上的前方；以及控制单元，所述控制单元被配置成确定所述太阳能电池模块的最大功率点，其中，所述控制单元被配置成基于每个第一光强度检测单元的输出的改变来获取被旁路的太阳能电池组的数目的改变，所述控制单元被配置成将起始电压偏移至与被旁路的太阳能电池组的改变了的数目对应的第一起始电压，并且所述控制单元被配置成通过在相对于所述第一起始电压改变电压的同时计算电力来确定所述太阳能电池模块的最大功率点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.06 JP 2013-2306671.一种太阳能电池控制器，包括：
太阳能电池模块，所述太阳能电池模块包括多个太阳能电池组和旁路
部，所述多个太阳能电池组并排地布置在与移动物体的行进方向交叉的方
向上，所述多个太阳能电池组串联连接，所述旁路部被配置成将被施加的
光强度已减小的太阳能电池组旁路；
第一光强度检测单元，所述第一光强度检测单元被配置成检测被施加
于所述多个太阳能电池组中对应的一个太阳能电池组的光强度，所述第一
光强度检测单元被布置在所述多个太阳能电池组中所述对应的一个太阳
能电池组的在所述移动物体的行进方向上的前方；以及
控制单元，所述控制单元被配置成确定所述太阳能电池模块的最大功
率点，其中，
所述控制单元被配置成基于每个第一光强度检测单元的输出的改变
来获取被旁路的太阳能电池组的数目的改变，所述控制单元被配置成将起
始电压偏移至与被旁路的太阳能电池组的改变了的数目对应的第一起始
电压，并且所述控制单元被配置成通过在相对于所述第一起始电压改变电
压的同时计算电力来确定所述太阳能电池模块的最大功率点。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池控制器，还包括：
第二光强度检测单元，所述第二光强度检测单元被配置成检测被施加
于所述多个太阳能电池组中对应的一个太阳能电池组的光强度，所述第二
光强度检测单元被布置在所述多个太阳能电池组中所述对应的一个太阳
能电池组的在所述移动物体的行进方向上的后方，其中，
在所述第一光强度检测单元中的至少一个第一光强度检测单元已检
测到被施加于所述多个太阳能电池组中对应的一个太阳能电池组的光强
度减小并且然后所述第一光强度检测单元中的所述至少一个第一光强度
检测单元已检测到被施加于所述多个太阳能电池组中所述对应的一个太
阳能电池组的光强度增大、并且另外所述第二光强度检测单元中的至少一
个第二光强度检测单元已检测到被施加于所述多个太阳能电池组中所述
对应的一个太阳能电池组的光强度减小并且然后所述第二光强度检测单
元中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤大典，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP