[发明专利]基于太阳能优化器模块的阵列发电电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能发电技术，特别是基于太阳能优化器模块的阵列发电电 路。

背景技术

随着能源的短缺和环境的污染，太阳能作为一种无公害、无污染的绿色能源越来 越多的被人们所重视，太阳能光伏发电的应用也越来越广。随着可再生能源的发展，太阳能 光伏发电的应用也越来越倍受人们的关注，太阳能发电领域也成为热门研究领域。不过，目 前现有的太阳能光伏发电系统架构极易受到实际工作环境和现场条件的影响，从而导致太 阳能系统内部出现失衡。如，住宅旁边如果种了一棵大树，树阴、落叶、树皮等各类碎片，天 空中飞快运动的云朵，以及不时掉落下来的鸟粪、虫子等杂物都会遮挡住阳光照射太阳能 板的强度，并且会逐步减少光伏系统的总发电量。对于太阳能光伏发电系统而言，只要几块 电池板有阴影或树叶等杂物遮蔽，整个系统的发电量便会大幅地下跌。具体来说，只要有 10%的太阳能电池板面积被遮盖，系统的总发电量便会下跌50%。另外，尽管新安装的太阳能 光伏系统不会有电池板失配的问题，但随着时间的流逝，电池板也会不断老化，并且老化的 速度参差不齐，太阳能系统内部也必然会出现失衡。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能优化器模块，以便解决由于各种因素使太阳能系 统内部出现失衡时，最大限度的提高光伏系统的发电效率。

本发明的目的是这样实现的，基于太阳能优化器模块的阵列发电电路，其特征是： 至少包括：多个功率优化模块，多个功率优化模块构成阵列结构，功率优化模块之间通过无 线数据传输链接，阵列中的每一个功率优化模块输入端口与一个太阳能电池板输出端电连 接，功率优化模块之间组成串并联阵列；构成串并联阵列功率优化模块输出端与DC/AC逆变 器输入端直流电电连接；DC/AC逆变器输出端与交流电网端交流电电连接。

功率优化模块包括输入电流电压采样电路3、输出电流电压采样电路5、PWM驱动电 路4、直流功率变换电路2、PWM逻辑电路6、辅助电源7与无线通信电路8，输入电流电压采样 电路3的输入端、直流功率变换电路2的输入端、辅助电源7的输入端同时与光伏组件1输出 端电连接；输入电流电压采样电路3的输出端与PWM逻辑电路6输入端电连接，PWM逻辑电路6 至少有两路输入输出控制端分别与无线通信电路8和直流功率变换电路2电连接；在直流功 率变换电路2的输出端电连接有输出电流电压采样电路5。

辅助电源7产生PWM驱动电路4、PWM逻辑电路6与无线通信电路8需要的电压，供给 PWM驱动电路4、PWM逻辑电路6与无线通信电路8的电源端。

所述的直流功率变换电路2包括前置电容和后置电容，前置电容和后置电容一端 同时接地，另一端串联连接有电感L和二极管D，二极管p端接前置电容，二极管n端接后置电 容；在电感L和二极管D之间有MOS管的漏极，MOS管的源极与地电位连接，MOS管的栅极与PWM 驱动电路4输出端电连接。

前置电容和后置电容或是并联电连接的多个电容组成。

二极管D或是并联连接的两个二极管，正极相连接，负极相连接。

所述的PWM驱动电路4包括两个MOS管和两个三极管，第一MOS管的栅极通过电阻R1 与PWM逻辑电路6控制端电连接，第一MOS管的源极接地，第一MOS管的漏极通过电阻R3与辅 助电源7电连接；第一MOS管的漏极与第二MOS管的栅极电连接；第二MOS管的源极接地，第二 MOS管的漏极通过电阻R4与辅助电源7电连接；第二MOS管的漏极通过电阻R5与第一三极管 和第二三极管的基极电连接；第二三极管的发射极和第三三极管的发射极电连接，第二三 极管的发射极和第三三极管的发射极共同与直流功率变换电路2的控制端电连接，第三三 极管的集电极通过电阻R6与辅助电源7电连接。

本发明的优点是：太阳能优化器在光伏发电基站系统中的连接位置。从它在光伏 发电基站系统中的连接位置我们就可以看出太阳能优化器在光伏极板串联时可以解决由 于遮阴等因素导致能量降低而出现的电流瓶颈问题，在支路并联时可以解决由于遮阴等因 素导致能量降低而出现的电压差异问题，从而使整个光伏发电系统的效率得到提高。

附图说明

图1是本发明实施例1电路图；

图2是功率优化模块元电路原理图；

图3是本发明实施例2电路图；

图4是直流功率变换电路电路图；