基于太陽能優(yōu)化器模塊的陣列發(fā)電電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能發(fā)電技術(shù)，特別是基于太陽能優(yōu)化器模塊的陣列發(fā)電電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源的短缺和環(huán)境的污染，太陽能作為一種無公害、無污染的綠色能源越來越多的被人們所重視，太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用也越來越廣。隨著可再生能源的發(fā)展，太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用也越來越倍受人們的關(guān)注，太陽能發(fā)電領(lǐng)域也成為熱門研究領(lǐng)域。不過，目前現(xiàn)有的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)架構(gòu)極易受到實際工作環(huán)境和現(xiàn)場條件的影響，從而導(dǎo)致太陽能系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)失衡。如，住宅旁邊如果種了一棵大樹，樹陰、落葉、樹皮等各類碎片，天空中飛快運動的云朵，以及不時掉落下來的鳥糞、蟲子等雜物都會遮擋住陽光照射太陽能板的強度，并且會逐步減少光伏系統(tǒng)的總發(fā)電量。對于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)而言，只要幾塊電池板有陰影或樹葉等雜物遮蔽，整個系統(tǒng)的發(fā)電量便會大幅地下跌。具體來說，只要有10%的太陽能電池板面積被遮蓋，系統(tǒng)的總發(fā)電量便會下跌50%。另外，盡管新安裝的太陽能光伏系統(tǒng)不會有電池板失配的問題，但隨著時間的流逝，電池板也會不斷老化，并且老化的速度參差不齊，太陽能系統(tǒng)內(nèi)部也必然會出現(xiàn)失衡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種太陽能優(yōu)化器模塊，以便解決由于各種因素使太陽能系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)失衡時，最大限度的提高光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，基于太陽能優(yōu)化器模塊的陣列發(fā)電電路，其特征是:至少包括:多個功率優(yōu)化模塊，多個功率優(yōu)化模塊構(gòu)成陣列結(jié)構(gòu)，功率優(yōu)化模塊之間通過無線數(shù)據(jù)傳輸鏈接，陣列中的每一個功率優(yōu)化模塊輸入端口與一個太陽能電池板輸出端電連接，功率優(yōu)化模塊之間組成串并聯(lián)陣列;構(gòu)成串并聯(lián)陣列功率優(yōu)化模塊輸出端與DC/AC逆變器輸入端直流電電連接;DC/AC逆變器輸出端與交流電網(wǎng)端交流電電連接。
[0005 ]功率優(yōu)化模塊包括輸入電流電壓采樣電路3、輸出電流電壓采樣電路5、PffM驅(qū)動電路4、直流功率變換電路2、PWM邏輯電路6、輔助電源7與無線通信電路8，輸入電流電壓采樣電路3的輸入端、直流功率變換電路2的輸入端、輔助電源7的輸入端同時與光伏組件I輸出端電連接;輸入電流電壓采樣電路3的輸出端與PffM邏輯電路6輸入端電連接，PffM邏輯電路6至少有兩路輸入輸出控制端分別與無線通信電路8和直流功率變換電路2電連接;在直流功率變換電路2的輸出端電連接有輸出電流電壓采樣電路5。
[0006]輔助電源7產(chǎn)生HVM驅(qū)動電路4、Pmi邏輯電路6與無線通信電路8需要的電壓，供給PffM驅(qū)動電路4、PffM邏輯電路6與無線通信電路8的電源端。
[0007]所述的直流功率變換電路2包括前置電容和后置電容，前置電容和后置電容一端同時接地，另一端串聯(lián)連接有電感L和二極管D，二極管P端接前置電容，二極管η端接后置電容;在電感L和二極管D之間有MOS管的漏極，MOS管的源極與地電位連接，MOS管的柵極與PWM驅(qū)動電路4輸出端電連接。
[0008]前置電容和后置電容或是并聯(lián)電連接的多個電容組成。
[0009]二極管D或是并聯(lián)連接的兩個二極管，正極相連接，負極相連接。
[0010]所述的PffM驅(qū)動電路4包括兩個MOS管和兩個三極管，第一 MOS管的柵極通過電阻Rl與P麗邏輯電路6控制端電連接，第一 MOS管的源極接地，第一 MOS管的漏極通過電阻R3與輔助電源7電連接;第一 MOS管的漏極與第二 MOS管的柵極電連接;第二 MOS管的源極接地，第二MOS管的漏極通過電阻R4與輔助電源7電連接;第二 MOS管的漏極通過電阻R5與第一三極管和第二三極管的基極電連接;第二三極管的發(fā)射極和第三三極管的發(fā)射極電連接，第二三極管的發(fā)射極和第三三極管的發(fā)射極共同與直流功率變換電路2的控制端電連接，第三三極管的集電極通過電阻R6與輔助電源7電連接。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點是:太陽能優(yōu)化器在光伏發(fā)電基站系統(tǒng)中的連接位置。從它在光伏發(fā)電基站系統(tǒng)中的連接位置我們就可以看出太陽能優(yōu)化器在光伏極板串聯(lián)時可以解決由于遮陰等因素導(dǎo)致能量降低而出現(xiàn)的電流瓶頸問題，在支路并聯(lián)時可以解決由于遮陰等因素導(dǎo)致能量降低而出現(xiàn)的電壓差異問題，從而使整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率得到提高。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實施例1電路圖；
圖2是功率優(yōu)化模塊元電路原理圖；
圖3是本發(fā)明實施例2電路圖；
圖4是直流功率變換電路電路圖；
圖5是PffM驅(qū)動電路原理圖。
[0013]圖中，1、光伏組件;3、輸入電流電壓采樣電路;5、輸出電流電壓采樣電路;4、PWM驅(qū)動電路;2、直流功率變換電路;6、PWM邏輯電路;7、輔助電源;8、無線通信電路;9、DC/AC逆變器;1、數(shù)據(jù)采集器;11、PC上位機。
【具體實施方式】
[0014]實施例1
如圖1所示，基于太陽能優(yōu)化器模塊的陣列發(fā)電電路，其特征是:至少包括:多個功率優(yōu)化模塊，多個功率優(yōu)化模塊構(gòu)成陣列結(jié)構(gòu)，功率優(yōu)化模塊之間通過無線數(shù)據(jù)傳輸鏈接，陣列中的每一個功率優(yōu)化模塊輸入端口與一個太陽能電池板輸出端電連接，功率優(yōu)化模塊之間組成串并聯(lián)陣列；構(gòu)成串并聯(lián)陣列功率優(yōu)化模塊輸出端與DC/AC逆變器輸入端直流電電連接;DC/AC逆變器輸出端與交流電網(wǎng)端交流電電連接。
[0015]圖1給出【具體實施方式】的一個示意圖，圖中編碼0101-NN的功率優(yōu)化模塊組成串并聯(lián)陣列，其中O1I — OIN采用串聯(lián)電連接，功率優(yōu)化模塊O1I的正端電壓端與DC/AC逆變器3正輸入端電連接;功率優(yōu)化t旲塊O1I的負端電壓端與功率優(yōu)化t旲塊O1 2的正端電壓端串聯(lián)電連接，直至功率優(yōu)化模塊01N，功率優(yōu)化模塊OlN的負端電壓端與DC/AC逆變器3負輸入端電連接;構(gòu)成第一組串聯(lián)陣列，最后一組串聯(lián)陣列NOl — NN編碼的功率優(yōu)化模塊也采用串聯(lián)電連接，功率優(yōu)化模塊NO I的正端電壓端與DC/AC逆變器3正輸入端電連接；功率優(yōu)化模塊NO I的負端電壓端與功率優(yōu)化模塊N02的正端電壓端串聯(lián)電連接，直至功率優(yōu)化模塊NN，功率優(yōu)化模塊NN的負端電壓端與DC/AC逆變器3負輸入端電連接;構(gòu)成最后一組串聯(lián)陣列，串并聯(lián)陣列中的功率優(yōu)化模塊輸入端與光伏組件I輸出端電連接。
[0016]如圖2所示，功率優(yōu)化模塊包括輸入電流電壓采樣電路3、輸出電流電壓采樣電路
5、PWM驅(qū)動電路4、直流功率變換電路2、PWM邏輯電路6、輔助電源7與無線通信電路8，輸入電流電壓采樣電路3的輸入端、直流功率變換電路2的輸入端、輔助電源7的輸入端同時與光伏組件I輸出端電連接;輸入電流電壓采樣電路3的輸出端與PffM邏輯電路6輸入端電連接，PffM邏輯電路6至少有兩路輸入輸出控制端分別與無線通信電路8和直流功率變換電路2電連接;在直流功率變換電路2的輸出端電連接有輸出電流電壓采樣電