[实用新型]太阳能电站组串级功率优化器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光伏发电相关技术领域，尤其是指太阳能电站组串级 功率优化器。

背景技术

功率优化器的技术核心是太阳能电池的最大功率点跟踪技术，可通过 输出电压和电流的调节，使太阳能电池板始终在最大功率点工作，提高太 阳能电池的发电量。当电池串中出现阴影遮挡、电池片功率不匹配、接线 盒故障等问题的情况下，功率优化器的效果更加显著。一般情况下，功率 优化器作为逆变器的一部分，安装在逆变器前。对于大型逆变器来说，有 很多电池串并联在一起，共用一个功率优化器，当其中一串出现遮挡的情 况下，就不能很好的改善该串的发电效果。现在也有一种单个组件的功率 优化器器件，安装在单个组件上，这样大幅度增加了电站的成本。对于每 一串来说，效果与一个电池串功率优化器器件效果接近。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种提高 太阳能电站发电量的太阳能电站组串级功率优化器。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

太阳能电站组串级功率优化器，其与太阳能电池板和逆变器连接，包 括电源系统、控制系统、电路调节系统和通讯系统，所述的电源系统连接 太阳能电池板，所述的控制系统和电路调节系统均与电源系统连接，所述 的控制系统与电路调节系统和通讯系统连接，所述的电路调节系统连接逆 变器。

在每一串太阳能电池板上安装该功率优化器器件，使每一串太阳能电 池板都在近似最大功率点输出，有效的提高了太阳能电站的发电量，这样 设计避免了逆变器兼顾不到每一串太阳能电池板的缺点，还避免了单个组 件对应设置单个功率优化器导致成本过高的问题。另外，该功率优化器可 以对原有电站进行改造，安装到汇流箱上，使每一串太阳能电池板先经过 该功率优化器再连接到汇流箱上；也可以制备含该功率优化器器件的汇流 箱，应用到新建电站。

作为优选，所述的电源系统内设有DC-DC转换电路，所述的太阳能 电池板与电源系统内的DC-DC转换电路连接。电源系统可为整个装置提 供所需要的电力，其电力来源是太阳能电池板自有电力，可通过电源系统 中的DC-DC转换电路将太阳能电池板中不稳定的直流电转换成稳定的直 流电，即将太阳能电池板中250-1000V范围内的直流电转换成12V、7V、 5V、3.3V恒定电压的直流电，供整个系统正常工作。

作为优选，所述的电路调节系统包括电路调节器、电流采集器和电压 采集器，所述的电流采集器和电压采集器均并联在太阳能电池板上，所述 的电流采集器连接在电路调节器和太阳能电池板之间，所述的电路调节 器、电流采集器和电压采集器均与控制系统连接，所述的太阳能电池板通 过电路调节器与逆变器连接。控制系统控制电路调节器的工作状态，扰动 太阳能电池板的输出电压，从而使输出电流发生变化，电压采集器和电流 采集器将输出电压和输出电流输入到控制系统中，控制系统计算出功率 值，并进行对比；通过不断控制电路调节器的工作状态，使功率值达到最 大，起到太阳能电池板输出最大功率点跟踪。

作为优选，所述的电路调节系统还包括温度传感器，所述的温度传感 器与控制系统连接。用于检测该功率优化器的实时温度，以防止温度过高 而损坏该功率优化器。

作为优选，所述的控制系统包括数字信号处理器DSP、通信模块和安 全保护模块，所述的数字信号处理器DSP分别连接通信模块、安全保护 模块、电路调节器、电流采集器和电压采集器，所述的安全保护模块连接 电路调节器，所述的通信模块与通讯系统连接。数字信号处理器DSP接 收电压采集器和电流采集器的数据，来控制电路调节器的动作，同时将接 收到的数据实时通过通信模块传递给通讯系统，而安全保护模块的设计能 够防止该功率优化器发生异常而导致整个电站无法进行工作而瘫痪。

作为优选，所述的控制系统还包括报警装置，所述的报警装置与单片 机连接。能够及时的提醒操作人员，及时排出故障问题，保证该功率优化 器的正常运行。

作为优选，所述的安全保护模块包括过欠压保护模块、过流保护模块、 过温保护模块。上述模块同时监控太阳能电池板电压、太阳能电池板电流、 输出电压、该功率优化器器件温度的变化，当控制系统进入安全保护模块 后，电路转换器不再调节输出电压和输出电流，直接将太阳能电池板和逆 变器接通，不影响电站的正常发电。