專利名稱：一種具有自補(bǔ)償功能的光伏組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有自補(bǔ)償功能的光伏組件。
背景技術(shù)：
光伏發(fā)電技術(shù)以清潔的太陽能為能源，得到了全世界范圍的廣泛關(guān)注。來自材料、建筑、電力系統(tǒng)、電力電子、控制等領(lǐng)域的學(xué)者都紛紛投身光伏發(fā)電領(lǐng)域的研究，推動(dòng)著它的發(fā)展和應(yīng)用。目前，光伏發(fā)電已成為裝機(jī)容量僅次于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的第二大發(fā)電方式，具有廣闊的應(yīng)用前景。值得注意的是，由于光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)電單元(通常為一個(gè)光伏組件)體積小，污染小，無噪聲，是最理想的分布式發(fā)電方式。采用單個(gè)光伏組件的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)可以方便地置于屋頂或嵌入墻壁，對應(yīng)到每戶人家，工作于離網(wǎng)或并網(wǎng)模式，為更多的人提供清潔能源。這種方式是光伏發(fā)電應(yīng)用和推廣的一個(gè)重要方向。

圖1為現(xiàn)有分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏組件的示意圖。一個(gè)光伏組件由許多光伏電池芯片串、并聯(lián)而成，這些光伏電池芯片單體先經(jīng)過串/并聯(lián)組成三個(gè)光伏芯片組，光伏芯片組再通過串聯(lián)形成光伏組件，每個(gè)光伏芯片組都并聯(lián)一個(gè)旁路二極管。圖2為光伏電池的等效電路，眾所周知，光伏電池的物理特性由半導(dǎo)體材料決定，其基本工作原理是光伏效應(yīng)，即當(dāng)一定能量的光線照射光伏電池時(shí)，半導(dǎo)體材料吸收能量，發(fā)生電子躍遷，其內(nèi)部能傳導(dǎo)電流的載流子分布狀態(tài)和濃度發(fā)生變化，由此產(chǎn)生電動(dòng)勢和電流。根據(jù)光伏電池物理特性及其等效電路，可以建立光伏電池的數(shù)學(xué)模型，如下式所示
權(quán)利要求
1.一種具有自補(bǔ)償功能的光伏組件，包括多個(gè)光伏芯片組；其特征在于多個(gè)光伏芯片組串聯(lián)后兩端間跨接有功率補(bǔ)償電路，所述的功率補(bǔ)償電路連接有控制電路；其中 所述的控制電路用于采集光伏組件的輸出電壓和輸出電流以及各光伏芯片組的電壓，并根據(jù)這些信號(hào)利用爬坡算法構(gòu)造出控制信號(hào)； 所述的功率補(bǔ)償電路用于根據(jù)所述的輸出電壓和控制信號(hào)，為光伏芯片組提供補(bǔ)償電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏組件，其特征在于所述的功率補(bǔ)償電路包括一主耦合線圈和一開關(guān)管；其中，多個(gè)光伏芯片組串聯(lián)后兩端分別連接主耦合線圈的一端和開關(guān)管的輸出端，開關(guān)管的輸入端與主耦合線圈的另一端相連，開關(guān)管的控制極接收所述的控制信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏組件，其特征在于所述的光伏芯片組由一副耦合線圈、一二極管、一電容和多個(gè)光伏芯片構(gòu)成；多個(gè)光伏芯片串聯(lián)后一端與二極管的陰極和電容的一端相連，另一端與電容的另一端和副耦合線圈的一端相連；副耦合線圈的另一端與二極管的陽極相連，所述的副耦合線圈與主耦合線圈磁耦合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏組件，其特征在于所述的控制電路由采樣電路、DSP和驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)建；所述的采樣電路用于采集光伏組件的輸出電壓和輸出電流以及各光伏芯片組的電壓；所述的DSP與采樣電路連接，用于根據(jù)采樣電路采集到信號(hào)利用爬坡算法構(gòu)造出控制信號(hào)；所述的驅(qū)動(dòng)電路與DSP連接，用于對所述的控制信號(hào)功率放大后輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光伏組件，其特征在于所述的主耦合線圈與副耦合線圈的匝數(shù)比為η I, η為光伏芯片組的個(gè)數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏組件，其特征在于所述的光伏芯片組并聯(lián)有旁路二極管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有自補(bǔ)償功能的光伏組件，包括多個(gè)光伏芯片組，多個(gè)光伏芯片組串聯(lián)后兩端間跨接有功率補(bǔ)償電路，功率補(bǔ)償電路連接有控制電路。本發(fā)明自補(bǔ)償功能通過從光伏組件總輸出抽取能量，將其補(bǔ)充給受到陰影影響的光伏芯片組，使其工作點(diǎn)發(fā)生改變并恢復(fù)電能輸出，從而提高光伏組件的整體輸出功率；由于此時(shí)的光伏電池工作于發(fā)電狀態(tài)，不消耗能量，因此抽取的能量仍然能夠被提供給負(fù)載，不影響這部分能量的利用。
文檔編號(hào)H02N6/00GK103066888SQ20131002508
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
發(fā)明者吳建德, 杜進(jìn), 王智博, 徐睿, 何湘寧 申請人:浙江大學(xué)