本发明专利技术涉及太阳能电池领域，特别是一种用于太阳能电池板的高效能量转换装置，阵列及其应用方法，所述装置包括：输入电压电流采样电路，ＤＣ－ＤＣ变换电路，输出电压电流采样电路，开关控制电路和中央处理电路；中央处理电路以输入电压电流采样电路和输出电压电流采样电路作为反馈，通过开关控制电路控制ＤＣ－ＤＣ变换电路的输入电压。本发明专利技术是一种能解决太阳能光伏阵列中个别光伏单元因失配而造成整个系统发电量大大降低不能正常工作的问题，能够在现实安装条件下挽回多至５０％因失配而损失的能量，将太阳能发电系统的发电量提升到最高水平的能量平衡装置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能电池领域，特别是一种用于太阳能电池板的高效能量转换装 置，阵列及其应用方法。
技术介绍
目前，太阳能电池板阵列是多个太阳能电池板直接通过串联和并联的方法组合而 成的。而太阳能电池板这种直接的组合会因为些微的遮蔽而损失大量的能量。此外，这种 直接的组合方式还要求，安装太阳能电池板时，方向及斜度角度必须一致，才能够避免因输 电失衡而损失能量。我们清楚知道，现实的环境中，树荫、建筑物、树叶、积雪、供电电缆、甚至是雀鸟 排泄物等阴影，都会经常引起光伏阵列整体失配，以致光伏阵列整体的发电效率下降。事实 上，只要有10%的太阳能电池板数组面积被遮蔽，便会损失多至50%的能量。实验中，遮蔽串联太阳能光伏阵列中的一块，太阳能光伏阵列就会严重失配，就会 导致光伏阵列的输出能力迅速下降甚至遮蔽的那片成为负载，在大功率的系统中该光伏电 池会发热甚至损坏。另一方面，在太阳能光伏阵列中，如果各个电池板间的性能存在差异，那么光伏阵 列的整体发电效率就会受到影响，整体发电效率只可以按其中性能最差的电池板来计算。 而太阳能电池板间的性能存在差一定异是正常现象，这样我们如何才能让光伏阵列中每一 块电池板都能工作在最佳状态呢？这个问题一直都没有很好的解决。
技术实现思路
本专利技术的第一个专利技术目的在于提供一种用于太阳能电池板的高效能量转换装置， 以解决现有技术中，个别太阳能电池失效，导致整个电池阵列总输出能量下降的技术问题。本专利技术的第一个专利技术目的采用如下技术方案实现 一种用于太阳能电池阵列的高效能量转换装置，所述装置包括输入电压电流采样电路，DC-DC变换电路，输出电压电流采样电路，开关控制电路和中 央处理电路；太阳能电池板输出端与DC-DC变换电路的输入端连接，DC-DC变换电路的输出端作为 所述装置的输出端输出电流，输入电压电流采样电路与太阳能电池板输出端连接，对输入 电压电流进行采样，输出电压电流采样电路与DC-DC变换电路输出端连接，对输出电压电 流进行采样，开关控制电路与DC-DC变换电路的第一场效应管控制端连接，另一端与中央 处理电路连接，中央处理电路以输入电压电流采样电路和输出电压电流采样电路作为反 馈，通过开关控制电路控制DC-DC变换电路的输入电压。作为一种优选方案，其特征在于，所述装置还包括与开关控制电路并联的旁路驱 动电路，所述旁路驱动电路一端与DC-DC变换电路的第一场效应管控制端连接，另一端与 中央处理电路连接。作为一种优选方案，所述开关控制电路为应用了软开关技术的PWM控制电路，PWM 控制电路一端与DC-DC变换电路的第一场效应管控制端连接，另一端与中央处理电路连接。作为进一步的优选方案，所述装置还包括与开关控制电路并联的旁路驱动电路， 所述旁路驱动电路一端与DC-DC变换电路的第一场效应管控制端连接，另一端与中央处理 电路连接。作为一种优选方案，所述DC-DC变换电路包括电感、电容、第一场效应管和二极 管，太阳能电池板输出端通过第一场效应管后与二极管的负极及电感一端连接，电感另一 端与电容连接，电容另一端与二极管的正极接地。作为进一步的优选方案，所述DC-DC变换电路还包括与二极管并联的第二场效应管。作为更进一步的优选方案，所述DC-DC变换电路还包括同步整流控制电路，所述 同步整流控制电路与第二场效应管的控制端连接。本专利技术的第二个专利技术目的，在于提供一种太阳能电池板阵列，采用本专利技术第一个 专利技术目的所提供的能量转换装置。为了实现本专利技术的第二个专利技术目的，采用的技术方案如下一种太阳能电池板阵列，所述太阳能电池板阵列包括多个太阳能电池板单元串联组 成的太阳能电池组，一个或多个太阳能电池组并联后与逆变器连接，所述太阳能电池板单 元包括太阳能电池板以及与太阳能电池板的输出端连接的能量转换装置，所述能量转换装 置为本专利技术第一个专利技术目的所述的能量转换装置。本专利技术的第三个专利技术目的在于提供一种用于太阳能电池板阵列的能量转换方法， 采用本专利技术第一个专利技术目的所提供的能量转换装置。为了实现本专利技术的第三个专利技术目的，采用的技术方案如下 一种用于太阳能电池板阵列的能量转换方法，所述方法包括(91)检测太阳能电池板的输出电压，直到达到预定阈值后执行步骤(92)； (92 )中央处理电路控制旁路驱动电路开启，开关控制电路关闭。作为一种优选方案，所述步骤(92)后执行如下步骤(101)检查太阳能电池板的输出电流，直到达到预定阈值后执行步骤(102)；(102)中央处理电路控制旁路驱动电路关闭，开关控制电路开启；(103 )中央处理电路通过开关控制电路控制DC-DC变换电路的输入电压降低一个电压 单位；(104)输入电流电压采样电路对输入电流In和输入电压Un进行采样，η为采样次数， 并反馈到中央处理电路，中央处理电路计算功率？^凡*;，重复执行步骤(103) (104)直 到Pn <=Ρη+1，则中央处理电路通过开关控制电路控制DC-DC变换电路的输入电压增加一个 电压单位，DC-DC变换电路输出电流电压；(105)输入电流电压采样电路监控输入电流，如果输入电流增加，则执行步骤(106)，如 果输入电流减少，则执行步骤(108)，否则继续监控输入电流；(106)中央处理电路通过开关控制电路控制DC-DC变换电路的输入电压增加一个电压 单位；(107)输入电流电压采样电路对输入电流In和输入电压Un进行采样，η为采样次数， 并反馈到中央处理电路，中央处理电路计算功率？^凡*;，重复执行步骤(106) (107)直 到Pn <=Ρη+1，则中央处理电路通过开关控制电路控制DC-DC变换电路的输入电压减少一个 电压单位，DC-DC变换电路输出电流电压，执行步骤(105)；(108 )中央处理电路通过开关控制电路控制DC-DC变换电路的输入电压减少一个电压 单位；(109)输入电流电压采样电路对输入电流In和输入电压Un进行采样，η为采样次数， 并反馈到中央处理电路，中央处理电路计算功率？^凡*;，重复执行步骤(108) (109)直 到Pn <=Ρη+1，则中央处理电路通过开关控制电路控制DC-DC变换电路的输入电压增加一个 电压单位，DC-DC变换电路输出电流电压，执行步骤(105)。本专利技术是一种能解决太阳能光伏阵列中个别光伏单元因失配而造成整个系统发 电量大大降低不能正常工作的问题，能够在现实安装条件下挽回多至50%因失配而损失 的能量，将太阳能发电系统的发电量提升到最高水平的能量平衡装置。附图说明图1为本专利技术的结构示意图2为本专利技术用于太阳能电池阵列的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行进一步详细的说明。如图1所示，本实施例为一种用于太阳能电池阵列的高效能量转换装置，所述装 置包括输入电压电流采样电路，DC-DC变换电路，输出电压电流采样电路，软开关PWM控制电 路，旁路驱动电路，D/A转换电路和中央处理电路；太阳能电池板输出端与DC-DC变换电路的输入端连接，DC-DC变换电路的输出端作为 所述装置的输出端输出电流，输入电压电流采样电路与太阳能电池板输出端连接，对输入 电压电流进行采样，输出电压电流采样电路与DC-DC变换电路输出端连接，对输出电压电 流进行采样，软开关PWM本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于太阳能电池阵列的高效能量转换装置，其特征在于，所述装置包括：输入电压电流采样电路，ＤＣ－ＤＣ变换电路，输出电压电流采样电路，开关控制电路和中央处理电路；太阳能电池板输出端与ＤＣ－ＤＣ变换电路的输入端连接，ＤＣ－ＤＣ变换电路的输出端作为所述装置的输出端输出电流，输入电压电流采样电路与太阳能电池板输出端连接，对输入电压电流进行采样，输出电压电流采样电路与ＤＣ－ＤＣ变换电路输出端连接，对输出电压电流进行采样，开关控制电路与ＤＣ－ＤＣ变换电路的第一场效应管控制端连接，另一端与中央处理电路连接，中央处理电路以输入电压电流采样电路和输出电压电流采样电路作为反馈，通过开关控制电路控制ＤＣ－ＤＣ变换电路的输入电压。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢永亮，
申请(专利权)人：谢永亮，
类型：发明
国别省市：44
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