【技术实现步骤摘要】
本申请涉及功率优化器，尤其涉及一种采用低压二总线供电通讯的光伏优化器。
技术介绍
1、随着光伏新能源产业的兴起，如何提高光伏发电效率、降低使用成本，是提高光伏新能源覆盖率的关键因素之一。目前配合光伏板使用的逆变器分为以下几种：集中式、组串式和微型逆变器。微型逆变器发电效率高，但是成本高昂，不适合在大规模发电区域使用；而集中式和组串式虽然相对成本较低，但是发电效率低，其所具有的mppt（最大功率点追踪）针对的是两串及以上的光伏板，如果其中一块或以上的光伏板由于灰尘、树木遮挡、组件朝向差异、组件衰减不一致或自身质量问题等因素造成其发电能力不足，则会影响整串光伏板的发电效率。光伏优化器可以解决这个问题，其接在每块光伏板下面，控制每块光伏板的电压电流，使其工作在最大功率点，经串联后接入逆变器，以使最终总输出功率最大。
2、常规的光伏优化器与主机通信采用plc电力线载波的方式，其发射器使用无线发射的方式，具体为检测两个固定频率的波形，当其强度和相位符合相关的规定，即认为收到了开通的信号，而其传输的信息也是以无线发射的形式在线缆上调制；亦或是采用zigbee的通讯方式，利用网关与各节点的优化器进行数据传输，执行主机（或网关）的指令。
3、然而目前采用plc（使用无线发射器提供信号）或zigbee通讯的光伏优化器，由于都是无线通信，所以存在信号串扰的可能性。在大型电站，光伏板数量众多，使用的逆变器数量也很多，各光伏线串在进入逆变器前放置在一起，plc或zigbee作为一种无线通讯方式，其不可避免会产生信号辐射，导致不能
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种采用低压二总线供电通讯的光伏优化器，本专利技术采用低压二总线供电技术，通过在供电电缆上调制控制信号将主机的指令在总线上传达到每个子机，解决了光伏优化器误关断误开通的问题，让布线更简单方便，节约成本，简化施工维护。
2、本申请实施例提供了一种采用低压二总线供电通讯的光伏优化器，包括：光伏板、光伏优化器、逆变器以及主机，所述光伏板设有若干个，所述光伏优化器对应光伏板设有若干个，所述每块光伏优化器连接若干块光伏板，用于控制所连接的光伏板的电压电流，所述所有的光伏优化器串联并接入逆变器，所述主机与所有的光伏优化器之间采用低压二总线供电技术连接，所述主机对串电流和串电压采样。
3、本申请实施例中上述的技术方案，至少具有如下技术效果：光伏优化器实时追踪到单块光伏板的最大功率点，解决因灰尘、树木遮挡、组件朝向差异、组件衰减不一致或自身质量问题等因素所造成的光伏板发电量降低的问题，实现单块光伏板的最大功率输出和在线监控，提升系统效率。主机内部自带220vac转24vdc的直流电源,低压二总线供电技术通过在供电电缆上调制控制信号，替代了传统分离的控制电缆和供电电缆。主机采样vstring串电压和vstring串电流，电压采样以保证电流不过流，电流采样以保持输出电压稳定。由上可知，本专利技术采用低压二总线供电技术，通过在供电电缆上调制控制信号将主机的指令在总线上传达到每个子机，解决了光伏优化器误关断误开通的问题，让布线更简单方便，节约成本，简化施工维护。
4、进一步的，所述主机与所述光伏优化器之间的收发器为powerbus总线收发器，通过本设置，利用powerbus的无极性接线、任意拓扑、无需隔离、通讯距离远等优势，避免了在施工中出现的接线错误，从而使施工设计更简化容易。
5、进一步的，所述主机采用mppt算法，通过本设置，易于实现光伏优化器控制光伏板尽量维持最大功率输出，提高装置整体效率。
6、进一步的，所述光伏优化器包括主回路、隔离驱动电路、mcu接口电路和总线隔离收发控制电路，所述主回路、隔离驱动电路、mcu接口电路、总线隔离收发控制电路依次连接，所述主回路为buck-boost四开关电路，以氮化镓功率器件作为功率开关器件，通过本设置，buck-boost电路具有较高的转换效率和电压稳定性，且结构简单，体积小，性价比高，易于推广。
7、进一步的，所述隔离驱动电路为双路高速电容隔离驱动器驱动模块，用于光伏优化器通过氮化镓功率器件对光伏板的输出电压进行精确的控制，所述双路高速电容隔离驱动器驱动模块为功率开关器件提供隔离的驱动，通过本设置，通过对优化器输出的电流进行调节，实现整串的光伏板输出功率最高。
8、进一步的，所述总线隔离收发控制电路包括总线收发器u4、高速三通数字隔离器u3，所述高速三通数字隔离器u3的次级连接到mcu接口电路的串口3，所述总线收发器u4内设有直流电源ldo，用于给高速三通数字隔离器u3的输入侧供电，通过本设置，实现无极性供电架构，使信号传输稳定，简化了系统应用的设计难度，可以在有限的空间内方便地安装和布线，在效率、功耗等方面具有明显的优势，成本较低易于推广。
9、进一步的，所述总线收发器u4上连接有瞬态电压抑制二极管tvs1，所述瞬态电压抑制二极管tvs1连接于直流电源正负极两端，通过本设置，抑制光伏优化器工作时，电路中出现的瞬态电压峰值，以保护敏感的电子元件免受过电压的损害。
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1.一种采用低压二总线供电通讯的光伏优化器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的采用低压二总线供电通讯的光伏优化器，其特征在于：所述主机与所述光伏优化器之间的收发器为POWERBUS总线收发器。
3.如权利要求1所述的采用低压二总线供电通讯的光伏优化器，其特征在于：所述主机采用MPPT算法。
4.如权利要求1所述的采用低压二总线供电通讯的光伏优化器，其特征在于：所述光伏优化器包括主回路、隔离驱动电路、MCU接口电路和总线隔离收发控制电路，所述主回路、隔离驱动电路、MCU接口电路、总线隔离收发控制电路依次连接，所述主回路为buck-boost四开关电路，以氮化镓功率器件作为功率开关器件。
5.如权利要求4所述的采用低压二总线供电通讯的光伏优化器，其特征在于：所述隔离驱动电路为双路高速电容隔离驱动器驱动模块，用于光伏优化器通过氮化镓功率器件对光伏板的输出电压进行精确的控制，所述双路高速电容隔离驱动器驱动模块为功率开关器件提供隔离的驱动。
6.如权利要求4所述的采用低压二总线供电通讯的光伏优化器，其特征在于：所述总线隔离
7.如权利要求6所述的采用低压二总线供电通讯的光伏优化器，其特征在于：所述总线收发器U4上连接有瞬态电压抑制二极管TVS1，所述瞬态电压抑制二极管TVS1连接于直流电源正负极两端。
...【技术特征摘要】
1.一种采用低压二总线供电通讯的光伏优化器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的采用低压二总线供电通讯的光伏优化器，其特征在于：所述主机与所述光伏优化器之间的收发器为powerbus总线收发器。
3.如权利要求1所述的采用低压二总线供电通讯的光伏优化器，其特征在于：所述主机采用mppt算法。
4.如权利要求1所述的采用低压二总线供电通讯的光伏优化器，其特征在于：所述光伏优化器包括主回路、隔离驱动电路、mcu接口电路和总线隔离收发控制电路，所述主回路、隔离驱动电路、mcu接口电路、总线隔离收发控制电路依次连接，所述主回路为buck-boost四开关电路，以氮化镓功率器件作为功率开关器件。
5.如权利要求4所述的采用低压二总线供电通讯的...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨权东，陈灼，
申请(专利权)人：浙江奔一新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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