[发明专利]光伏幕墙供电系统及方法

权利要求书

1.一种光伏幕墙供电系统，其特征是包括以电信号相连的汇流箱、最大功率跟踪控制模块、供电控制器、DC-DC变换器、AC-DC变换器、DC-AC变换器以及低压直流负载若干，所述的汇流箱有两个，安装在光伏幕墙上，其中第一汇流箱汇集用于给低压直流设备供电的电能，第二汇流箱汇集用于光伏并网的电能；初始状态时，该光伏幕墙在太阳光的照射下，产生光伏电能，流入第二汇流箱，进行并网处理。

2.根据权利要求1所述的光伏幕墙供电系统，其特征是所述的最大功率跟踪模块是最大功率点跟踪太阳能控制器MPPT，其采用恒定电压控制方法、扰动观测法和基于梯度变步长的导纳增量法相结合的方法进行MPPT控制。

3.根据权利要求2所述的光伏幕墙供电系统，其特征是所述MPPT由两块相互实时通讯的单片机组成，其中第一单片机用于最大功率跟踪，第二单片机作为控制核心；第一单片机将当前光伏幕墙输出的最大功率发送给第二单片机，同时D/A采样低压直流负载的电压和电流，计算出总的功率并发送给第二单片机，第二单片机再根据采样功率发出相应的控制信号，通过功率放大之后对可控硅进行控制，从而改变低压直流设备单元和光伏幕墙单元的分布情况。

4.根据权利要求1所述的光伏幕墙供电系统，其特征是第一汇流箱内部设有HIA-C01型号的闭环霍尔电流传感器。

5.根据权利要求1所述的光伏幕墙供电系统，其特征是第二汇流箱内部设有HIA-C01型号的闭环霍尔电流传感器。

6.一种光伏幕墙的供电方法，其特征是利用权利要求1至5中任一所述光伏幕墙供电系统实现的，该方法是：将某时刻经过最大功率跟踪模块处理后的光伏电能的输出功率Po送入控制模块，与此同时检测低压直流设备的功率，将同一时刻直流设备的功率P_n作为低压直流设备需求功率送入控制模块；对P_o、P_n值进行比较，得到中间较小的值P_min以及供求功率差值△P；控制器将P_min功率的单位光伏电能汇入第一汇流箱，经DC-DC转换后对直流设备进行供电；将△P功率用于进行光伏幕墙与交流电网的能量交换，若△P<0，即电能供不应求时通过静态开关逐个将功率为|△P|单元切换到交流供电模式，而当△P>0时通过静态开关逐个将功率为|△P|的光伏幕墙单位切换进行逆变并网，直到智能供电控制器做出新的判断。

7.根据权利要求6所述的光伏幕墙的供电方法，其特征是包括以下步骤：

第一步，光伏幕墙分为若干个单元；

第二步，光伏幕墙接受光能，转变为电能，电流进入所述另一个汇流箱；

第三步，某一时刻的光伏电能经过MPPT采用恒定电压控制方法、扰动观测法和基于梯度变步长的导纳增量法相结合的方法，输出功率Po；

第四步，将输出功率Po送入供电控制器，与此同时检测低压直流设备的功率，将同一时刻直流设备的功率P_n作为低压直流设备需求功率送入供电控制器；

第五步，在供电控制器中，第一单片机将当前光伏幕墙输出的最大功率发送给第二单片机，同时D/A采样低压直流负载的电压和电流，计算出总的功率并发送给第二单片机，第二单片机再根据采样功率，利用PWM软件，采用PI算法，对数据进行处理，进行调整PWM，发出相应的控制信号，通过功率放大之后对可控硅进行控制；

第六步，对P_o、P_n值进行比较，得到中间较小的值P_min以及供求功率差值△P。控制器将P_min功率的单位光伏电能汇入汇流箱A，经DC-DC转换后对直流设备进行供电；将△P功率用于进行光伏幕墙与交流电网的能量交换。

8.根据权利要求6所述的光伏幕墙的供电方法，其特征是采用以下的供电方式：

第一种，光伏幕墙输出功率等于低压直流设备需求，采取的策略是将光伏幕墙的输出功率全部经过DCDC开关电源用来给低压直流设备供电；

第二种，光伏幕墙输出功率小于低压直流设备的需求，采取的策略是将光伏幕墙的输出功率全部经过DCDC开关电源用来给低压直流设备供电，与此同时，交流市电为剩余设备提供电能；

第三种，光伏幕墙输出功率大于低压直流设备的需求，采取的策略是将光伏幕墙产生的电能一部分用来给低压直流设备供电，多余的部分通过逆变并入电网。