一种光伏发电效率管理智能优化器制造技术

本发明专利技术提供一种光伏发电效率管理智能优化器，用以优化光伏组件的输出功率，实现最大功率点跟踪。该智能优化器包括DC/DC变换及控制单元、调节单元、输入电压取样单元、输出电压取样单元和主控单元，通过DC/DC变换及控制单元的输入电流监视模块和输出电流监视模块能够方便进行输入、输出电流的采集，通过输入电压取样单元和输出电压取样单元能够方便进行输入、输出电压的采集，从而使主控单元能够根据接收到的输入输出电流和电压信息计算出实时功率；通过主控单元控制调节单元来调节DC/DC变换及控制单元的输出电流，实现实时MPPT跟踪，且主控单元只需计算光伏组件最大功率点，代码量小，计算速度更快。计算速度更快。计算速度更快。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏发电效率管理智能优化器


[0001]本专利技术涉及光伏发电
，尤其涉及一种光伏发电效率管理智能优化器。

技术介绍

[0002]光伏器件是光伏发电系统电能的来源，能否充分发挥光伏器件的效用对整个光伏发电系统具有重要的作用，光伏器件的输出功率是光伏器件所受日照强度、器件结温的非线性函数。即使在外部环境稳定的情况下，光伏器件的输出功率也会随着外部负载的变化而变化，只有当外部负载与光伏器件达到阻抗匹配时，光伏器件才会输出最大功率，此时称光伏器件工作在最大功率点 (Maximum Power Point，简称MPP)。为了充分发挥光伏器件的效能，需根据外部环境和负载情况不断调节光伏器件的工作点使其输出最大功率，将此功率调节过程称为最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，简称 MPPT)。
[0003]就目前的功率管理智能优化器而言，其最大功率点跟踪（MPPT）电路存在电路结构复杂、代码量大、计算速度慢、系统响应慢等问题，影响了发电效率管理的效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的因最大功率点跟踪电路结构复杂、代码量大、计算速度慢、系统响应慢而影响发电效率管理效果的缺点，而提出的一种光伏发电效率管理智能优化器。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种光伏发电效率管理智能优化器，用以优化光伏组件的输出功率，实现最大功率点跟踪。该智能优化器包括DC/DC变换及控制单元、调节单元、输入电压取样单元、输出电压取样单元和主控单元，DC/DC变换及控制单元与光伏组件的输出端电性连接，DC/DC变换及控制单元包括输入电流监视模块、输出电流监视模块和输出电流调节控制模块；调节单元的输出端与输出电流调节控制模块的输入端电性连接；输入电压取样单元的输入端与光伏组件的输出端电性连接以获取输入电压；输出电压取样单元的输入端与DC/DC变换及控制单元的输出端电性连接以获取输出电压；主控单元与调节单元电性连接以控制调节单元，输入电流监视模块的输出端、输出电流监视模块的输出端、输入电压取样单元的输出端、输出电压取样单元的输出端均与主控单元电性连接。
[0006]较佳地，输出电流调节控制模块包括第一输出电流调节控制环路、第二输出电流调节控制环路和第三输出电流调节控制环路，第一输出电流调节控制环路、第二输出电流调节控制环路和第三输出电流调节控制环路三者之一与调节单元的输出端电性连接。
[0007]进一步地，DC/DC变换及控制单元还包括电源供给模块，主控单元和调节单元均与电源供给模块电性连接。
[0008]又进一步的，DC/DC变换及控制单元还包括基准电压模块。
[0009]再进一步地，主控单元为MCU，调节单元为数控可编程电阻器，DC/DC变换及控制单元为以LT3763控制芯片为基础的DC/DC变换电路。
[0010]更进一步地，调节单元包括高端、低端和游标端，低端接地；DC/DC变换及控制单元的电源供给模块包括INTVCC引脚，INTVCC引脚分别与主控单元和调节单元的电源端连接；DC/DC变换及控制单元的输入电流监视模块包括IVINMON引脚，IVINMON引脚与主控单元连接；DC/DC变换及控制单元的输出电流监视模块包括ISMON引脚，ISMON引脚与主控单元连接；DC/DC变换及控制单元的第一输出电流调节控制环路包括CTRL1引脚，第二输出电流调节控制环路包括CTRL2引脚，第三输出电流调节控制环路包括FBIN引脚，DC/DC变换及控制单元的基准电压模块包括VREF引脚，CTRL1引脚、CTRL2引脚和FBIN引脚三者之一与游标端连接，CTRL1引脚、CTRL2引脚和FBIN引脚三者中不与游标端连接的其余两个引脚与VREF引脚连接；高端与VREF引脚连接或者通过电阻串联连接光伏组件输出正极。
[0011]在前述基础上进一步地，输入电压取样单元包括多个串接输入电阻，多个串接输入电阻的一端接地（PV
‑
），多个串接输入电阻的另一端与光伏组件输出正极（PV+）连接。
[0012]在前述基础上又进一步地，DC/DC变换及控制单元的输入电流监视模块还包括IVINP引脚、IVINN引脚和输入电流采样电阻，输入电流采样电阻串接在IVINP引脚和IVINN引脚之间；DC/DC变换及控制单元的输出电流监视模块还包括SENSE+引脚、SENSE
‑
引脚和输出电流采样电阻，输出电流采样电阻串接在SENSE+引脚和SENSE
‑
引脚之间；输出电压取样单元包括多个串接输出电阻，多个串接输出电阻的一端接地，多个串接输出电阻的另一端与DC/DC变换及控制单元的输出端正极连接。
[0013]在前述基础上再进一步地，还包括旁路二极管，旁路二极管并联在DC/DC变换及控制单元的输出端正负极之间。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：通过DC/DC变换及控制单元的输入电流监视模块和输出电流监视模块能够方便进行输入、输出电流的采集，通过输入电压取样单元和输出电压取样单元能够方便进行输入、输出电压的采集，从而使主控单元能够根据接收到的输入输出电流和电压信息计算出实时功率；通过主控单元控制调节单元来调节DC/DC变换及控制单元的输出电流，实现实时MPPT跟踪；以LT3763为基础的DC/DC变换及控制单元具有输入输出过流保护、输出短路保护、过温及可编程的欠压保护功能，通过LT3763自身的硬件级保护，响应极快，主控单元只需计算光伏组件最大功率点，代码量小，计算速度更快。
附图说明
[0015]图1为本专利技术一实施例的一种光伏发电效率管理智能优化器的结构示意图；图2为本专利技术另一实施例的一种光伏发电效率管理智能优化器的结构示意图；图3为本专利技术又一实施例的一种光伏发电效率管理智能优化器的结构示意图；图4为本专利技术再一实施例的一种光伏发电效率管理智能优化器的结构示意图。
具体实施方式
[0016]为使对本专利技术的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
[0017]请参见图1，图1为本专利技术一实施例的一种光伏发电效率管理智能优化器的结构示意图，该智能优化器用以优化光伏组件的输出功率，实现最大功率点跟踪。该智能优化器包括DC/DC变换及控制单元1、调节单元2、输入电压取样单元3、输出电压取样单元4和主控单
元5。
[0018]DC/DC变换及控制单元1与光伏组件的输出端电性连接，DC/DC变换及控制单元1包括输入电流监视模块11、输出电流监视模块12和输出电流调节控制模块13，输入电流监视模块11用以获取DC/DC变换及控制单元1的输入电流，输出电流监视模块12用以获取DC/DC变换及控制单元1的输出电流。
[0019]调节单元2的输出端与输出电流调节控制模块13的输入端电性连接，以调节DC/DC变换及控制单元1的输出电流。
[0020]输入电压取样单元3的输入端与光伏组件的输出端电性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏发电效率管理智能优化器，用以优化光伏组件的输出功率，实现最大功率点跟踪，其特征在于，所述智能优化器包括：DC/DC变换及控制单元，所述DC/DC变换及控制单元与光伏组件的输出端电性连接，所述DC/DC变换及控制单元包括输入电流监视模块、输出电流监视模块和输出电流调节控制模块；调节单元，所述调节单元的输出端与所述输出电流调节控制模块的输入端电性连接；输入电压取样单元，所述输入电压取样单元的输入端与光伏组件的输出端电性连接以获取输入电压；输出电压取样单元，所述输出电压取样单元的输入端与所述DC/DC变换及控制单元的输出端电性连接以获取输出电压；以及主控单元，所述主控单元与所述调节单元电性连接以控制所述调节单元，所述输入电流监视模块的输出端、所述输出电流监视模块的输出端、所述输入电压取样单元的输出端、所述输出电压取样单元的输出端均与所述主控单元电性连接。2.如权利要求1所述的一种光伏发电效率管理智能优化器，其特征在于，所述输出电流调节控制模块包括第一输出电流调节控制环路、第二输出电流调节控制环路和第三输出电流调节控制环路，所述第一输出电流调节控制环路、所述第二输出电流调节控制环路和所述第三输出电流调节控制环路三者之一与所述调节单元的输出端电性连接。3.如权利要求2所述的一种光伏发电效率管理智能优化器，其特征在于，所述DC/DC变换及控制单元还包括电源供给模块，所述主控单元和所述调节单元均与所述电源供给模块电性连接。4.如权利要求3所述的一种光伏发电效率管理智能优化器，其特征在于，所述DC/DC变换及控制单元还包括基准电压模块。5.如权利要求4所述的一种光伏发电效率管理智能优化器，其特征在于，所述主控单元为MCU，所述调节单元为数控可编程电阻器，所述DC/DC变换及控制单元为以LT3763控制芯片为基础的DC/DC变换电路。6.如权利要求5所述的一种光伏发电效率管理智能优化器，其特征在于，所述调节单元包括高端、低端和游标端，所述低端接地；所述DC/DC变换及控制单元的电源供给模块包括INTVCC引脚，所述INTVCC引脚...

【专利技术属性】
技术研发人员：段正刚，周俊柳，
申请(专利权)人：苏州快可光伏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：