[实用新型]一种基于DC-DC变换的自整定光伏电源优化器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光伏电源优化器，特别是一种基于DC-DC变换的自整定光伏电源优化器。

背景技术

太阳能光伏发电正面临挑战，技术急需改进。目前太阳能转换效率低下成为阻碍太阳能产业的主要原因。我国光伏电池实验室的效率为21％，可商业化光伏组件效率为14％-15％，一般商业电池效率仅为10％-13％。太阳能光伏发电系统的成本主要是电池片的成本，约占总成本的70％。因此电池片的选材和技术研究直接影响到太阳能利用的成本。所以，对于这有限的能量，我们必须充分的利用起来。当今，国内DC/DC隔离技术还不成熟，太阳能发电系统DC/DC模块转换效率还不是很高。

如今国际质量标准的电池板，寿命一般为25年，功率为当初初始功率的85％。电池板失效一般是由于以下原因造成的：1、层压不过关，电池板内部进入水蒸气，空气，导致硅片氧化老化；2、生产过程中焊接过程出现问题；3、封装电池片有碎片，破片，低效片；4、发电过程中遮挡了一部分太阳能硅片，热斑效应，电池板工作温度是-40——+85℃。由于上述问题，会影响到太阳电池板的输出特性曲线，使得太阳能电池板的最大目标功率点发生变化，一般成衰减状态，需要人为定期的检测，重新测量最大功率跟踪曲线，使用起来较为不便。

目前国外已经研制出很多智能型的太阳能芯片。比如说SM3320，这款芯片大量采用模拟电路的全新太阳能系统电源管理芯片组。SM3320包括最先进的最大功率跟踪(MPPT)控制器、湿度传感器、全桥驱动器、开关稳压器和放大器等，通过它们的“并肩作战”，进一步提升了太阳能系统的发电效率和稳定性。适用于包括微型逆变器、电源优化器、充电控制器系统在内的光伏系统电子装置。SM3320还可在充电控制器中发挥作用，其适用于多种化学材质的充电电池，可按照电池的设计要求调整电压和电流的阈值。当光伏组件的发电量低于电池的吸纳量时，最大功率跟踪(MPPT)系统便会立即启动，优化充电效率，并容许同一系统中采用不同厂商的光伏组件。而对于我国而言，在这方面几乎是空白，仅有的一些也是效率低下，稳定性能差。而且我国对太阳能发电的需求越来越大，但是许多核心技术都是掌握在美国、日本、欧洲等发到国家手中，这势必会造成许多资金都流入国外企业的手中，无法使我国的太阳能技术真正得到提高。

发明内容

本实用新型针对现有技术存在的问题，提供了一种基于DC-DC变换的自整定光伏电源优化器，能有效提升太阳能系统的效率和稳定性。

为此，本实用新型采取如下述技术方案：一种基于DC-DC变换的自整定光伏电源优化器，其特征在于包括太阳能电池组件、MPPT控制器和DC-DC隔离电源，所述的DC-DC隔离电源与太阳能电池组件之间串接第一MOS管，所述的太阳能电池组件还并联接第二MOS管；所述的DC-DC隔离电源又连接AD采集模块，所述的MPPT控制器分别与第一MOS管、第二MOS管以及AD采集模块连接。

所述的一种基于DC-DC变换的自整定光伏电源优化器，其特征在于所述MPPT控制器还与无线接收发送模块无线连接。

所述MPPT控制器是基于DSP或ARM9的核心处理器。

本实用新型针对于现今光伏发电转换效率不高的情况，通过在软件算法(最大功率跟踪MPPT)上的改进以及硬件创新，使得太阳能发电在前置DC/DC转换上的效率达到95％左右，并且在输入电压波动比较大的情况下，提高输出电压的稳定性。通过最大功率跟踪，使太阳能电池板的输出功率达到最大。在硬件上，我们在推挽式电路的基础上进行了一定的改进，减小了能量在电路上的损耗，提高了稳定性。优点在于：

(1)实时通过无线监测太阳能电池工作；

(2)装置小易于安装于太阳能电池背面；

(3)可以每隔一定时间自己正定修正目标最大功率点，易于长时间的使用，免去维护的成本。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

如图1所示的基于DC-DC变换的自整定光伏电源优化器，包括太阳能电池组件1、MPPT控制器5和DC-DC隔离电源3，DC-DC隔离电源3与太阳能电池组件1之间串接第一MOS管2，太阳能电池组件1还并联接第二MOS管7。DC-DC隔离电源3又连接AD采集模块4，MPPT控制器5分别与第一MOS管2、第二MOS管7以及AD采集模块4连接，MPPT控制器5还与无线接收发送模块6无线连接。