对来自光伏装置的电力进行供应的光伏优化器电力系统制造方法及图纸

一种对来自光伏装置的电力进行供应的光伏优化器电力系统(5)。该系统包括第一直流/直流(1)转换器，该第一直流/直流(1)转换器连接到光伏面板(4b)并且连接到一个或更多个储能模块(3)；以及第二直流/直流转换器(2)，该第二直流/直流转换器(2)并联连接到光伏装置的光伏面板串中的所述光伏面板，其中，所述第二直流/直流转换器(2)被配置为作为优化器操作并执行最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)算法，以确定所述串中的所述多个光伏面板的光伏面板(4b)的最大功率输出。个光伏面板的光伏面板(4b)的最大功率输出。个光伏面板的光伏面板(4b)的最大功率输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对来自光伏装置的电力进行供应的光伏优化器电力系统


[0001]本专利技术公开了一种对来自光伏装置的电力进行供应的光伏优化器电力系统。特别地，本专利技术涉及一种辅助电力系统，以向太阳能跟踪器、电子控制、安全系统、监控系统以及靠近需要电力的设备的其他电子器材供应电力。
[0002]光伏(Photovoltaic,PV)装置通常包括需要电力源才能工作的次级的或补充的系统或设备。现有技术中常用的各种解决方案包括：
[0003]1.由电网供电的低压电气装置，需要使用第二电气装置，增加了成本；
[0004]2.由光伏装置供电的低压电气装置，也需要使用第二电气装置，增加了成本；
[0005]3.来自光伏装置串的高压电源，需要使用高压电气装置和高压直流(Direct Current,DC)/直流转换器，增加了成本和复杂性。
[0006]术语“光伏装置”或PV装置在本文中应理解为太阳能光伏电站、光伏发电站、太阳能公园、太阳能农场、光伏装置或光伏系统的替代，所有这些都是本特定领域中已知的术语。
[0007]此外，本文档通篇可以使用缩写/首字母缩略词“PV”来代替术语“光伏”。
[0008]在本描述中，光伏优化器电力系统将被理解为直流到直流转换器技术(DC to DC converter technology)，该技术实施以最大化从太阳能光伏面板收获的能量。

技术介绍

[0009]WO2017174829公开了一种装置，该装置包括：产生直流电的布置，由发电机(PV1...PVn)形成该布置，发电机串联连接并位于本地区域内，并为偏远地区提供总直流电，该总直流电是由每个发电机(PV1...PVn)产生的电流的总和；辅助供电设备(D)，设置在本地区域内并为辅助设备(E)提供本地供电电压，辅助供电设备(D)由直流功率转换器(CP)组成，该直流功率转换器通过各个输入端子(T1,T2)在该布置中串联电连接，以在位于本地区域内的发电机的两个连接点(p1,p2)之间产生直流电。
[0010]US2028/0115165A1公开了一种与可充电电池组合并用于现有光伏系统的可充电电池控制器。该控制器包括直流到直流转换器，该转换器允许电力在电力线和可充电电池之间传递；以及控制单元，该控制单元基于储能变流器(Power Conversion System,PCS)的输入电压或电流值确定PCS是否正在执行使用爬山法(hill climbing)的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制。控制单元基于PCS的输入电压和电流值调节可充电电池的充电功率/放电功率，以允许PCS的输入功率成为目标值，同时进行使用爬山法的MPPT控制，并在不进行使用爬山法的MPPT控制的时段内，将充电功率/放电功率保持为该时段开始时的功率。
[0011]然而，为负载或消费者供电的直流/直流转换器串联连接到光伏装置的光伏串中的一个或更多个光伏面板的解决方案已被证明是无效的，因为如果连接了直流/直流转换器的所述串中的任意一个光伏面板通过使用旁路二极管而出现故障，则它们可能会导致串端子处的电压降，从而降低光伏装置的功率输出，并导致串端子处的电压降。

技术实现思路

[0012]本文提出的本专利技术适用于光伏装置，该光伏装置具有几串光伏面板，并且有连接到所述串的所述多个光伏面板中的一个光伏面板的至少一个直流/直流转换器，以对如之前提及的专利文件中的一个或更多个储能模块或消费者进行供电。该第一直流/直流转换器被配置为将由所述光伏面板产生的功率的一部分重定向到提及的一个或更多个储能模块。
[0013]光伏装置中的光伏面板串连接到光伏装置中的中央逆变器。
[0014]本专利技术提出使用第二直流/直流转换器，该第二直流/直流转换器通过下述方式并联连接到所述串(包括提及的第一直流/直流转换器)中的所述光伏面板，该方式为：避免光伏面板的旁路二极管进入导通，并且同时允许从消费者已经连接到其的面板提取最大可能能量。根据该解决方案，所述第二直流/直流转换器被配置为起到优化器的作用，并执行MPPT算法以确定光伏面板的最大功率输出，从而间接帮助中央逆变器获得所述至少一个串的最大功率。由串确定第二直流/直流转换器的输出电流。
[0015]此外，为了光伏优化器电力系统的良好运行，第二直流/直流转换器被配置为在高于第一直流/直流转换器启动所需的第一直流/直流转换器最小启动负载电压VSL的电压下运行。
[0016]本专利技术的其他特征从以下实施例的详细描述中显而易见。
附图说明
[0017]通过以下参考附图对说明性而非限制性的实施例的详细描述，将更加全面地理解前述及其他优点和特征，其中：
[0018]图1是对来自光伏装置的电力进行供应的光伏优化器电力系统的框图，示出了旨在实现MPPT算法的第二转换器，该第二转换器与第一转换器并联连接，所述第二转换器也称为优化器，因为它避免了旁路二极管的导通，同时允许从光伏面板获得最大能量。应当强调的是，光伏面板4b不是电力系统的形成部分，而是安装有电力系统的串的形成部分。这已通过在代表光伏优化器电力系统的矩形外部示出光伏面板4b来表示。
[0019]图2是所提出的带有中央逆变器指示的光伏优化器电力系统的功能原理的示意图。
[0020]图3是表示光伏面板电压
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电流特性曲线、负载曲线、面板+负载曲线以及功率面板+负载曲线的简图。
[0021]图4是根据本专利技术的光伏优化器电力系统的表示，光伏优化器电力系统在串内，并且带有馈送中央逆变器的输入电压的整组串的几个附加串。
具体实施方式
[0022]根据以下参考附图对说明性的和非限制性的实施例的详细描述，将更充分地理解前述及其他优点和特征，其中：
[0023]图1表示本专利技术的光伏优化器电力系统5的框图。该光伏优化器电力系统5与现有串串联连接。
[0024]示出了与串中的一个光伏面板4b并联连接的第一直流/直流转换器1。该第一直
流/直流转换器1被配置为将由光伏面板4b产生的功率的一部分重定向到一个或更多个储能模块3(例如电池)。由直流/直流转换器1重定向的部分能量低于由光伏面板4b产生的总能量。
[0025]根据本专利技术的原理，图1还包括第二直流/直流转换器2，该第二直流/直流转换器2并联连接到光伏面板4b，并且该第二直流/直流转换器被配置为用作优化器并执行MPPT算法以确定光伏面板(4b)的最大功率输出，从而间接帮助中央逆变器(6)获得所述至少一个串(包括该第二直流/直流转换器2)的最大功率。因此，由串决定第二直流/直流转换器2的输出电流，并且第二直流/直流转换器2的MPPT算法控制传送到串的第二直流/直流转换器2电压的输出。根据由第二直流/直流转换器2控制的工作点，储能模块充电器1控制供应到储能模块3的电流，该电流来自光伏面板4b。储能模块3累积由储能模块充电器1控制的光伏面板4b供应的电流。
[0026]根据本专利技术的原理，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种对来自光伏装置的电力进行供应的光伏优化器电力系统(5)，其中，所述光伏装置的至少一串太阳能跟踪器包括多个连接的光伏面板，所述多个连接的光伏面板连接到所述光伏装置的中央逆变器(6)，其中，所述电力系统包括：
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至少第一直流/直流转换器(1)，以及
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由所述第一直流/直流转换器(1)充电的一个或更多个储能模块(3)其中，所述至少第一直流/直流转换器(1)连接到所述串的多个光伏面板中的一个光伏面板(4b)其特征在于，所述光伏优化器电力系统(5)还包括：
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第二直流/直流转换器(2)，所述第二直流/直流转换器(2)并联连接到所述串的所述光伏面板(4b)，其中，所述第二直流/直流转换器(2)被配置为作为优化器操作并执行最大功率点跟踪MPPT算法，以确定所述光伏面板(4b)的最大功率输出，从而间接帮助所述中央逆变器(6)获得所述至少一串的最大功率。其中，所述第一直流/直流转换器(1)还并联连接到所述串的所述光伏面板(4b)，所述第一直流/直流转换器(1)被配置为将由所述光伏面板(4b)产生的功率的一部分重定向到所述一个或更多个储能模块(3)，并且其中，由所述串确定所述第二直流/直流转换器(2)的输出电流。2.根据权利要求1所述的光伏优化器电力系统(5)，其中，所述第二直流/直流转换器(2)的电压输入等于由所述第二直流/直流转换器(2)的MPPT算法调整的所述光伏面板(4b)的电压。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：何塞，
申请(专利权)人：索太克创新有限公司，
类型：发明
国别省市：