【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光伏电池控制领域，具体涉及一种多模式的光伏电池系统及其控制方法。
技术介绍
1、随着环境污染和能源短缺问题的日益加重，绿色环保、可再生的光伏发电逐渐受到人们的关注。光伏发电有很多优点：光伏资源取之不尽，用之不竭且资源随处可得，可就近供电，避免电能损失；光伏发电的能量转换过程简单，是直接从光能到电能的转换，不存在机械磨损；光伏发电本身不使用燃料，不污染空气，不产生噪声，对环境友好。
2、光伏电池系统是光伏发电技术的关键所在，它由大量的光伏电池单体串并联而成。当系统中有光伏电池单体被遮挡时，这些光伏电池单体会出现输出电压降低，功率减小，电压不稳的情况，从而影响整个系统的发电效率和能源利用效率。
3、因此，如何有效提高光伏电池系统的发电效率和能源利用效率是一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中所存在的上述问题，本专利技术提供了一种多模式的光伏电池系统及其控制方法。
2、本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
3、一种多模式的光伏电池系统，包括：1～n个光伏电池组、双向升降压电路、调节电池模块、dc-dc稳压变换器、nmos开关管m1～mn、nmos开关管mp、开关s1～sn、二极管d1～d3；n≥2；
4、其中，所述1～n个光伏电池组呈并联关系，每个光伏电池组均包括多个串联的光伏电池单体，每个光伏电池单体均串联一主路开关且并联一旁路开关；第i＝[1,2,…,n]个光伏电池组的负极连
5、其中，通过控制nmos开关管m1～mn、nmos开关管mp、开关s1～sn、各主路开关、各旁路开关、所述双向升降压电路以及所述dc-dc稳压变换器，来控制所述光伏电池系统以不同模式工作以提高发电效率和能源利用效率。
6、在一个实施例中，所述光伏电池系统工作在第一模式；
7、所述第一模式中：所有主路开关均闭合，所有旁路开关均断开，开关s1～sn均断开，nmos开关管m1～mn均关断，nmos开关管mp关断，所述双向升降压电路和所述dc-dc稳压变换器不工作。
8、在一个实施例中，所述光伏电池系统工作在第二模式；
9、所述第二模式中：仅故障光伏电池单体串联的主路开关断开，其余主路开关均闭合；仅故障光伏电池单体并联的旁路开关闭合，其旁路开关均断开；开关s1～sn均断开；仅nmos开关管mx导通，其余nmos开关管mi均关断，x∈[1,2,…,n]；nmos开关管mp关断；所述双向升降压电路正向升压或正向降压工作；所述dc-dc稳压变换器不工作；其中，mos开关管mx的漏极连接电压最低的一个光伏电池组的负极。
10、在一个实施例中，所述光伏电池系统工作在第三模式；
11、所述第三模式中：仅故障光伏电池单体串联的主路开关断开，其余主路开关均闭合；仅故障光伏电池单体并联的旁路开关闭合，其旁路开关均断开；仅开关sx闭合，其余开关si均断开，x∈[1,2,…,n]；nmos开关管m1～mn均关断；nmos开关管mp关断；所述双向升降压电路不工作，所述dc-dc稳压变换器工作；其中，开关sx的一端连接电压最低的一个光伏电池组的负极。
12、在一个实施例中，所述光伏电池系统工作在第四模式；
13、所述第四模式中：所有主路开关均断开，所有旁路开关均断开；仅开关sx闭合，其余开关si均断开；x是[1,2,…,n]中的任一值；仅nmos开关管mx导通，其余nmos开关管mi均关断；nmos开关管mp导通；所述双向升降压电路不工作，所述dc-dc稳压变换器工作。
14、在一个实施例中，所述光伏电池系统工作在第五模式；
15、所述第五模式中：所有主路开关均断开，所有旁路开关均断开；开关s1～sn均断开；nmos开关管m1～mn均关断；nmos开关管mp导通；所述双向升降压电路正向升压工作，所述dc-dc稳压变换器工作。
16、在一个实施例中，所述光伏电池系统工作在第六模式；
17、所述第六模式中：所有主路开关均闭合，所有旁路开关均断开；开关s1～sn均断开；nmos开关管m1～mn均关断；nmos开关管mp导通；所述双向升降压电路反向升压或反向降压工作；所述dc-dc稳压变换器不工作。
18、本专利技术还提供了一种多模式的光伏电池系统的控制方法，应用于上述多模式的光伏电池系统，所述控制方法包括：
19、检测所述光伏电池系统的发电状态；
20、根据所述发电状态，控制所述光伏电池系统中的nmos开关管m1～mn、nmos开关管mp、开关s1～sn、主路开关、旁路开关、双向升降压电路以及dc-dc稳压变换器，使得所述光伏电池系统以不同模式工作以提高发电效率和能源利用效率。
21、在一个实施例中，所述检测所述光伏电池系统的发电状态，包括：检测所述光伏电池系统中的各个光伏电池组以及各光伏电池单体的电压。
22、在一个实施例中，所述检测所述光伏电池系统的发电状态，还包括：检测所述光伏电池系统中的调节电池模块的电压。
23、本专利技术提供的多模式的光伏电池系统，包括1～n个光伏电池组、双向升降压电路、调节电池模块、dc-dc稳压变换器、nmos开关管m1～mn、nmos开关管mp、开关s1～sn、二极管d1～d3；n≥2；每个光伏电池组均包括多个串联的光伏电池单体，每个光伏电池单体均串联一主路开关且并联一旁路开关；其中，通过控制nmos开关管m1～mn、nmos开关管mp、开关s1～sn、各主路开关、各旁路开关、双向升降压电路以及dc-dc稳压变换器，可以控制光伏电池系统以不同模式工作，从而提高发电效率和能源利用效率。
24、以下将结合附图及对本专利技术做进一步详细说明。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种多模式的光伏电池系统，其特征在于，包括：1～n个光伏电池组、双向升降压电路、调节电池模块、DC-DC稳压变换器、NMOS开关管M1～Mn、NMOS开关管Mp、开关S1～Sn、二极管D1～D3；n≥2；
2.根据权利要求1所述的多模式的光伏电池系统，其特征在于，所述光伏电池系统工作在第一模式；
3.根据权利要求1所述的多模式的光伏电池系统，其特征在于，所述光伏电池系统工作在第二模式；
4.根据权利要求1所述的多模式的光伏电池系统，其特征在于，所述光伏电池系统工作在第三模式；
5.根据权利要求1所述的多模式的光伏电池系统，其特征在于，所述光伏电池系统工作在第四模式；
6.根据权利要求1所述的多模式的光伏电池系统，其特征在于，所述光伏电池系统工作在第五模式；
7.根据权利要求1所述的多模式的光伏电池系统，其特征在于，所述光伏电池系统工作在第六模式；
8.一种多模式的光伏电池系统的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的多模式的光伏电池系统，所述控制方法包括：
9.根据权利要求8所
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述检测所述光伏电池系统的发电状态，还包括：检测所述光伏电池系统中的调节电池模块的电压。
...【技术特征摘要】
1.一种多模式的光伏电池系统，其特征在于，包括：1～n个光伏电池组、双向升降压电路、调节电池模块、dc-dc稳压变换器、nmos开关管m1～mn、nmos开关管mp、开关s1～sn、二极管d1～d3；n≥2；
2.根据权利要求1所述的多模式的光伏电池系统，其特征在于，所述光伏电池系统工作在第一模式；
3.根据权利要求1所述的多模式的光伏电池系统，其特征在于，所述光伏电池系统工作在第二模式；
4.根据权利要求1所述的多模式的光伏电池系统，其特征在于，所述光伏电池系统工作在第三模式；
5.根据权利要求1所述的多模式的光伏电池系统，其特征在于，所述光伏电池系统工作在第四模式；
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【专利技术属性】
技术研发人员：何其金，方艺霖，何飞，张靖，蔡鹏，宋剑，徐小萍，
申请(专利权)人：江苏宏润光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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