[发明专利]一种太阳能光伏发电的新型控制电路及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能光伏发电的控制电路，特指一种可提高太阳能光伏发电的最大功率点跟踪的控制效率和光伏电池能源利用率的太阳能光伏发电的新型控制电路及其控制方法，属于太阳能光伏发电技术领域。   

背景技术

在世界能源消耗的结构中，煤、石油、天然气等化石能源是最主要的能源，占据了总能源消耗的主体，随着社会经济的发展，能源短缺成为人们日益关注的问题。常规化石能源的储量有限，同时化石能源的使用中产生大量温室气体和有毒气体，这些气体的排放对生态环境有着极大的破坏。近些年全球各地都面临着能源供应紧张的情况，各国都己面临越来越严重的能源危机，从而寻求绿色环保的新型能源代替化石能源，而太阳能以其独特的优点成为人们青睐的对象。

目前在太阳能光伏发电转换效率还不是很高的情况下，如何最大限度的提高光伏发电效率和太阳能光电转换的利用率，是光伏发电技术推广应用面临的难题之一。由于光伏电池输出特性具有明显的非线性，只有在某一电压下才能输出最大功率，为了提高系统的能量转化效率，必须采用适当的最大功率点跟踪(MPPT)算法控制光伏发电变换器，保证系统总是运行在光伏阵列最大功率点(MPP)。

光伏发电系统实现MPPT的方法常是在太阳能电池和负载间插入DC/DC变换器，应用相应的控制方法对变换器进行调节控制，使总的负载和太阳能电池的内阻相匹配，使实际负载上获得最大功率。常见变换器的参数多是按照太阳能电池的峰值功率Wp来进行设计。而由于光伏发电受光照强度等环境影响较大、电能输出波动性强，并非一直在峰值功率下运行，这样就出现了按最大输出功率设计的MPPT变换器常在轻载下运行，势必降低了变换器的效率和光伏发电MPPT跟踪控制效果，存在性能适应性差、工作范围窄等缺点。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种可提高太阳能光伏发电的最大功率点跟踪的控制效率和光伏电池能源利用率的太阳能光伏发电的新型控制电路及其控制方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种太阳能光伏发电的新型控制电路，包含切换控制开关模块、多重变换单元；所述切换控制开关模块与外部的光伏电池输出端相连，用于将光伏电池输入的电能连接到多重变换单元、所述多重变换单元的输出端与负载相连，给负载供电；所述切换控制开关模块，包含有多组切换开关，每组切换开关互相并联设置；所述多重变换单元，包含多组基本DC/DC变换电路，每组基本DC/DC变换电路互相并联设置；每组切换开关与对应的一组基本DC/DC变换电路电连接。

优选的，所述的切换控制开关模块，在控制器的控制下完成切换开关与对应的一组基本DC/DC变换电路的电导通。

优选的，上述的太阳能光伏发电的新型控制电路的控制方法，包括下述步骤:

第一步，读取采样值和设置参数，对采样值和设置参数进行比较判断；

第二步，根据判断结果，确定控制电路的工作模式，具体的模式判断及模式为控制器根据光伏电池输出电流                                                的与最大峰值电流的关系，并根据控制精度设定的要求，对控制器的工作模式进行划分；工作模式可以分为：

模式1：当光伏电池实际输出电流范围在(-1)倍时，多重变换单元全部工作；

模式2：当光伏电池实际输出电流范围在(~)倍时，则n重变换电路中的n-1重逆变器工作；以此类推，可以有模式3到模式n-1; 

模式n ：当光伏电池实际输出电流范围在(0-1/n)倍时，则n重变换电路中的单重逆变器工作；