[实用新型]一种包括功率优化装置的太阳能系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电系统领域，具体地，涉及太阳能电池板优化、高升压电路、太阳能逆变器与太阳能电池系统。

背景技术

太阳能发电系统主要包括集中式太阳能并网发电系统和分布式太阳能并网发电系统，其中的分布式太阳能并网发电系统由于其能优化太阳能电池板的工作状态，在多数情况下可以提高系统的年发电量，目前日益得到重视并成为一个研究热点。目前流行的分布式太阳能并网发电系统包括基于太阳能微逆变器的发电系统和采用了太阳能电池板最大功率优化装置的系统。这两种结构都可以优化每块太阳能电池板的工作状态，从而提高功率产出。

但是在太阳能并网发电系统实际应用时，整块电池板被遮挡的情况很少，往往是一块电池板的一部分被遮挡或一块电池板上的部分电池出现故障，这种情况下整个电池板的输出曲线变得复杂，往往会有多个峰值出现，一个太阳能电池板最大功率优化装置只能跟踪一个峰值，如果只跟踪最早的峰值则无法保证跟踪出的峰值是实际的最大峰值，而如果要跟踪完所有的峰值最终确定最大的峰值附近为最大功率输出点，在跟踪的过程中会损失大量功率，同样无法实现整个电池板的最大功率输出。

同时太阳能微逆变器的核心是高效升压电路、逆变电路及其控制技术。升压电路主要包括反激变换器及其衍生电路。众所周知，功率元件如功率二极管与功率场效应管（MOS）等，都是电压越高价格越贵；允许通过的电流越大，所用器件的成本越高。那么，由功率元件构成的变换器，工作于高压、大电流情况下，会产生更多的损耗，这将大大降低变换器的效率。

太阳能的电能收集主要来自太阳能电池板组件，该电能并不能直接提供给电网，还需要功率转换。应将电能收集装置收集到电能通过转换为一个稳定的直流输出电，再通过DC/AC逆变器，将直流电逆变为AC交流电，最后并网到电网，为电网中的负载提供功率。AC/DC的逆变器，其主要是用全桥结构的晶体开关所组成。由于逆变桥的存在，负载或者并网输出电流会流过逆变桥，随即产生损耗，降低逆变器的效率，而且逆变器的晶体开关由于损耗的存在还会产生热，这样逆变器还需要额外的考虑散热。不仅增加电路成本，还会增大体积。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术中的太阳能系统无法实现最大功率输出以及由于在逆变器中设置逆变桥产生损耗的问题，提出了一种包括功率优化装置的太阳能系统。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种包括功率优化装置的太阳能系统，包括：

太阳能发电装置，包括多块太阳能电池板和多个功率优化装置，所述功率优化装置的输入端与一块太阳能电池板相连，所述功率优化装置的输出端串联连接；

基于高升压电路的太阳能无桥逆变器，与所述功率优化装置连接；

电网和/或电器设备，与所述太阳能无桥逆变器连接；

所述功率优化装置优化后输出的电压与电流，经所述太阳能无桥逆变器处理后，供给所述电网和/或电器设备。

进一步地所述功率优化装置进一步包括：

最大功率跟踪控制器，与所述太阳能电池板的输出端相连，采集所述太阳能电池板的输出电压或者/和电流信号，跟踪计算出所述太阳能电池板的最大输出功率形成控制参考信号并输出；

DC/DC变换器，接收所述最大功率跟踪控制器输出的所述控制参考信号，在所述控制参考信号的控制下将所述太阳能电池板的输出功率变换到所述最大功率跟踪控制器跟踪出的最大功率值附近进行输出。

进一步地所述的高升压电路，包括：

半波整流电容C_IN，连接于所述DC/DC变换器的输出端；与所述半波整流电容C_IN并联的第一有源箝位反激变换器和第二有源箝位反激变换器。

进一步地所述第一有源箝位反激变换器及所述第二有源箝位反激变换器的连接关系为：