一种光伏接线盒、太阳能电池组件及太阳能电池拓扑制造技术

本发明专利技术公开了一种光伏接线盒、太阳能电池组件及太阳能电池拓扑。该光伏接线盒包括：第一电容、第一转换电路、第二转换电路、控制单元、输入端和输出端；其中，第一电容和输入端电连接，第一电容用于滤除外接器件输入的直流电中的交流成分；控制单元分别和第一电容、输出端电连接，用于确定外接器件的最大输出功率点；第一转换电路和第二转换电路并联并与控制单元电连接，第一转换电路和第二转换电路用于消除波纹电流。本发明专利技术提供的方案能够快速追踪外接器件的最大输出功率点，消除了传统算法搜寻过程偏离最大功率点的固有开销。寻过程偏离最大功率点的固有开销。寻过程偏离最大功率点的固有开销。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏接线盒、太阳能电池组件及太阳能电池拓扑


[0001]本专利技术涉及光伏
，尤其涉及一种光伏接线盒、太阳能电池组件及太阳能电池拓扑。

技术介绍

[0002]光伏接线盒是一种介于太阳能电池单元构成的太阳能电池单元阵列和太阳能充电控制装置之间的连接装置，其主要作用是连接和保护太阳能光伏组件。光伏接线盒的原理主要是利用二极管的单向导电性能从而可以放置电流回流至太阳能发电板。
[0003]最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)旨在实时侦测太阳能电池单元阵列的发电电压，并追踪最高电压电流值(VI)，使系统以最大功率输出。然而，现有的光伏接线盒在进行MPPT时的寻找速度较慢且电压始终处于波动状态，即使阳光不变也会偏离最大功率输出点平均5％，如果阳光本身在变化，损失还会进一步加大，造成浪费。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种光伏接线盒、太阳能电池组件及太阳能电池拓扑，能够快速追踪外接器件的最大输出功率点，消除了传统算法搜寻过程偏离最大功率点的固有开销。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供了一种光伏接线盒，包括：第一电容、第一转换电路、第二转换电路、控制单元、输入端和输出端；其中，
[0006]第一电容和输入端电连接，第一电容用于滤除外接器件输入的直流电中的交流成分；
[0007]控制单元分别和第一电容、输出端电连接，用于确定外接器件的最大输出功率点；
[0008]第一转换电路和第二转换电路并联并与控制单元电连接，第一转换电路和第二转换电路用于消除波纹电流。
[0009]可选的，还包括：第二电容和开关，第二电容和开关串联后与第一电容并联，且电连接于输入端和控制单元之间，开关受控制单元控制；
[0010]当外接器件输入的电压小于预设阈值时，开关打开；当外接器件输入的电压大于或者等于预设阈值时，开关闭合，第二电容用于滤除外接器件输入的直流电中的交流成分。
[0011]可选的，第一转换电路和第二转换电路均为DC
‑
DC电压转换电路、且第一转换电路和第二转换电路的相位相差180
°
。
[0012]可选的，控制单元包括扰动观察算法模块和PLC通讯模块，扰动观察算法模块电连接于第一电容和并联的第一转换电路和第二转换电路之间，PLC通讯模块电连接于并联的第一转换电路和第二转换电路和输出端之间。
[0013]可选的，扰动观察算法模块具体用于确定当前次追踪的最大功率点与上两次追踪的最大功率点的扰动电压差；根据电压差确定扰动功率差；根据扰动功率差、扰动步长比例系数、初始扰动步长和修正扰动步长，确定下两次追踪的最大功率点的参考电压。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供了一种太阳能电池组件，包括上述任一实施例的光
伏接线盒，以及太阳能电池单元阵列；其中，
[0015]太阳能电池单元阵列的输出端与光伏接线盒的输入端电连接。
[0016]可选的，光伏接线盒的数量与太阳能电池单元阵列一一对应。
[0017]可选的，若光伏接线盒的数量为至少两个，光伏接线盒采用串联的方式连接。
[0018]可选的，光伏接线盒的数量为3个。
[0019]根据本专利技术的另一方面，提供了一种太阳能电池拓扑，包括多个上述任一实施例的太阳能电池组件，多个太阳能电池组件采用串联和/或并联的方式连接。
[0020]本专利技术实施例的技术方案，通过设计一种新型的光伏接线盒，光伏接线盒包括第一电容、第一转换电路、第二转换电路、控制单元、输入端和输出端。控制单元包括扰动观察算法模块和PLC通讯模块，扰动观察算法模块可以快速追踪外接器件的最大输出功率点，同时通过第一电容滤除外接器件输入的直流电中的交流成分、通过第一转换电路和第二转换电路消除波纹电流，与现有的光伏接线盒相比，消除了传统算法搜寻过程偏离最大功率点的固有开销。进一步地，利用本专利技术提供的光伏接线盒形成的太阳能电池组件，光伏接线盒可以单独对自身对应的太阳能电池单元阵列进行优化，自动匹配太阳能电池单元阵列之间的不均衡，同时还能够提高电压检测精度和电压取样速度。
[0021]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本专利技术实施例一提供的一种光伏接线盒的结构示意图；
[0024]图2是本专利技术实施例一提供的另一种光伏接线盒的结构示意图；
[0025]图3是本专利技术实施例一提供的又一种光伏接线盒的结构示意图；
[0026]图4是本专利技术实施例二提供的一种太阳能电池组件的结构示意图。
具体实施方式
[0027]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0028]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于
清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0029]实施例一
[0030]图1是本专利技术实施例一提供的一种光伏接线盒的结构示意图。如图1所示，该光伏接线盒包括：第一电容C1、第一转换电路100、第二转换电路200、控制单元300、输入端IN和输出端OUT。
[0031]第一电容C1和输入端IN电连接，第一电容C1用于滤除外接器件输入的直流电中的交流成分。外界器件为输入端IN接入的器件，可以为太阳能电池组件等任意的光伏组件。
[0032]通常，输入端IN包括正输入端IN+和负输入端IN
‑
，第一电容C1和输入端IN电连接是指第一电容C1的一端和正输入端IN+电连接、且第一电容C1的另一端和负输入端IN
‑
电连接。
[0033]控制单元300分别和第一电容C1、输出端OUT电连接，用于确定外接器件的最大输出功率点。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏接线盒，其特征在于，包括：第一电容、第一转换电路、第二转换电路、控制单元、输入端和输出端；其中，所述第一电容和所述输入端电连接，所述第一电容用于滤除外接器件输入的直流电中的交流成分；所述控制单元分别和所述第一电容、所述输出端电连接，用于确定所述外接器件的最大输出功率点；所述第一转换电路和所述第二转换电路并联并与所述控制单元电连接，所述第一转换电路和所述第二转换电路用于消除波纹电流。2.根据权利要求1所述的光伏接线盒，其特征在于，还包括：第二电容和开关，所述第二电容和所述开关串联后与所述第一电容并联，且电连接于所述输入端和所述控制单元之间，所述开关受所述控制单元控制；当所述外接器件输入的电压小于预设阈值时，所述开关打开；当所述外接器件输入的电压大于或者等于预设阈值时，所述开关闭合，所述第二电容用于滤除所述外接器件输入的直流电中的交流成分。3.根据权利要求1所述的光伏接线盒，其特征在于，所述第一转换电路和所述第二转换电路均为DC
‑
DC电压转换电路、且所述第一转换电路和所述第二转换电路的相位相差180
°
。4.根据权利要求1所述的光伏接线盒，其特征在于，所述控制单元包括扰动观察算法模块和PLC通讯模块，所述扰动观察算法模块电连接于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘月胜，张健，侯金浩，吴政，
申请(专利权)人：信光能源科技安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：