[发明专利]太阳能组件最大功率点跟踪装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能发电技术领域，尤其是一种用于跟踪测定太阳能组件最大功率点的跟踪装置。

背景技术

太阳能电池组件通常由多片电池片串联而成，并设有旁路二极管以防止组件在阴影条件下出现热斑现象。太阳能电池组件的输出特性为非线性，在辐照度均匀的情况下输出功率随输出电压的增大出现先增大后减小的趋势，为了提高太阳能电池组件的输出功率，控制太阳能电池组件瞬时的输出功率，使其在任何条件下都能工作在最大功率点，即需要进行最大功率点(MPPT)的测定跟踪。当含有旁路二极管的组件受到阴影遮挡时，其性能曲线会发生变化，出现双峰甚至多峰现象，仅根据单峰现象对太阳能组件的最大功率点进行跟踪的方法，已不能完全满足要求，因此，目前常采用双峰跟踪的方法，使其输出太阳能组件阵列的最大功率，然而，当组件无阴影遮挡时，双峰跟踪便显得毫无意义，同时，因其自身工艺复杂，不仅增加了跟踪时间，还会消耗额外的功率，导致太阳能发电系统整体发电量的下降。综上所述，含有旁路二极管的太阳能组件在有或无阴影遮挡的情况下，因其性能曲线不同，所选用的最大功率点的跟踪方式也不同，用单一的跟踪方式已经不能完全满足跟踪太阳能组件最大功率点的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种太阳能组件最大功率点跟踪装置，满足太阳能组件最大功率点的跟踪要求，提高跟踪的精确性，同时减少因跟踪最大功率点而消耗的能量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种太阳能组件最大功率点跟踪装置，包括控制模块、选择模块以及为控制模块、选择模块提供电源的电源模块，所述的控制模块具有单片机，单片机的输入端分别接入旁路二极管输出信号和组件短路电流信号，选择模块包括普通MPPT模块、第二继电器、双峰MPPT模块、第一继电器和反向器，其中普通MPPT模块串联第二继电器后与单片机的输出端相连接，双峰MPPT模块串联第一继电器后与反向器的输出端相连接，反向器的输入端与单片机的输出端相连接。

本发明的有益效果是：本发明利用电流控制模块，通过将监测的旁路二极管电流与太阳能组件短路电流作比值，对太阳能组件最大功率点进行智能化跟踪，在实际操作中，进行有效的选择比较，从而提高太阳能组件最大功率点跟踪的精确性，同时减少因跟踪最大功率点而消耗的能量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的电路原理框图。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示的是一种太阳能组件最大功率点跟踪装置的电路原理框图，其包括控制模块、选择模块以及为控制模块、选择模块提供电源的电源模块，所述的控制模块具有单片机，单片机的输入端分别接入旁路二极管电流信号和组件短路电流信号，选择模块包括普通MPPT模块、第二继电器、双峰MPPT模块、第一继电器和反向器，其中普通MPPT模块串联第二继电器后与单片机的输出端相连接，双峰MPPT模块串联第一继电器后与反向器的输出端相连接，反向器的输入端与单片机的输出端相连接。

太阳能组件最大功率点的跟踪，受到太阳能组件的旁路二极管有无阴影遮挡的影响，在旁路二极管有阴影遮挡时，组件的性能曲线会出现双峰或多峰现象，其原理是旁路二极管的分流作用，因此针对该特性，本发明通过对旁路二极管的电流进行有效监测，实现对太阳能组件最大功率点的跟踪：当旁路二极管无阴影遮挡时，旁路二极管不起作用，其上面无电流通过，当流过旁路二极管的电流小于1/5I(因实际情况不可能为0，所以设定值为1/5I，其中I为太阳能组件所在状况下的短路电流)时，设定控制模块使普通MPPT模块起作用，避免双峰跟踪的耗时耗能而导致组件整体发点效能的损失；当旁路二极管有阴影遮挡时，旁路二极管产生分流作用，当流过旁路二极管的电流大于1/5I时，设定控制模块使双峰MPPT模块动作，从而提高组件最大功率点跟踪的精度，双峰跟踪的原理就是设定一个跟踪范围，使跟踪点从短路电流开始直至电流为0为一个循环跟踪周期，以获取真正的最大功率点。