[实用新型]用于光伏组件的功率优化系统

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及到光伏发电领域，确切的说，是涉及到在含有光伏电池的应用场合中在基于可实现降压及升压的前提下用于光伏组件的升降压型的光伏优化器，能够根据实际情况有单个功率优化电路对多个光伏组件进行一拖多的方式进行功率优化。

背景技术

光伏优化器能够优化每块光伏组件的输出功率，为每一个光伏组件独立执行最大功率点追踪，是光伏发电优化系统中的关键设备。它具有最大能量采集转换功能，数据采集功能和通讯功能。适合在不同规模的并网光伏发电系统中应用。组件级别最大功率跟踪可提高发电量5-25%，还可以实现光伏组件的电压、电流、功率及温度监控，实现光伏组件的离线关断功能和增强光伏发电系统/电站的安全性。光伏优化器一般要求二十多年的设计寿命并且与光伏组件的寿命相匹配。光伏优化器通常还集成有无线通讯功能和数据采集器等智能组网部件，能够灵活的与组件匹配和安装。光伏优化器配备有易操作的远程数据管理平台，该电力装置可在新建或已建的光伏发电系统/电站上进行安装，尤其是组件老化得比较严重的场合，适用于大型和中小型光伏发电系统。

在光伏发电领域除了逆变器之外最重要的环节之一就是电压转换，主要目的是将电池的电压从容易波动的原始值转换成期望的电压值，电压转换器就是起到直流到直流的电压转换的核心电路之一。这涉及到将电池的电压进行升压或者降压等，根据实际的需求来抬升或削减电池的原始的光转换电压，然后再将得到的直流期望电压逆变并网。光伏发电领域越来越受到发达国家和发展中国家的重视，因为几乎每个国家和地区都面临着资源环境日趋恶化的问题，尤其是经济欠发达的国家或地区急于基于发展经济的目的，更容易忽略工业化和高消耗能源带来的负面环境问题。在当前的光伏发电系统中，为了使发电系统安全可靠的运行，要能及时发现各种潜在的威胁：譬如阴影遮挡造成的热斑效应就是一种负面的威胁，它可能会让某些电池从电源转换成负载而引起电池板发热至起火烧毁，实时精确监控光伏电池的电压、电流、功率及温度和发电量等工作参数是光伏发电系统中很重要的一个环节。光伏电池的工作参数监控在实际的应用场合更多的是采用了电力线载波作为通讯手段，依靠电力载波很容易将光伏电池的参数作为通信数据传递到光伏电池提供光伏电压的电力线上，再从电力线上进行载波信号的解码即可撷取光伏电池的实时参数，载波是光伏业界实现数据发送接收的手段之一，标准无线通信技术也适用。

本申请的主要目标在于：由于光伏电池的应用场合中是很多电池串联构成串组，串组的实际电压提供给逆变器进行逆变并网，在基于实现每一个光伏电池被升压或降压或两者兼有的前提下，将光伏电池的工作参数提取出来然后予以分析，及时发现存在潜在故障的光伏电池以便为执行对应的决策提供依据。再者，就是能够根据串级电压需求，选择升压或降压或兼有两者的电压调制方式来实现电池电压的合理取舍，同步还执行组件的最大功率点追踪从而最大化每一个光伏电池的发电效率。涉及到在含有光伏电池的应用场合中在基于可实现降压及升压的前提下用于组件的升降压型的光伏优化系统，能够根据实际情况有单个功率优化电路对多个光伏组件执行至少一拖二的方式进行功率优化。

发明内容

在一个实施例中，本实用新型披露了一种用于光伏组件的功率优化系统，主要由多个功率优化电路串联来提供串级电压，任意一个功率优化电路至少包括多个第一类电压转换器和包括一个第二类电压转换器，每一个第一类电压转换器对应用于撷取一个光伏组件提供的输入电压并执行电压转换后提供输出的中间级电压源；其中任意一个功率优化电路中的多个第一类电压转换器相互并联连接并分别向功率优化电路当中的同一个第二类电压转换器提供中间级电压源，藉此，串联的多个功率优化电路各自的第二类电压转换器通过对各自接收的中间级电压源进行电压转换所产生的输出电压叠加后视为串级电压。

在一个实施例中，上述的用于光伏组件的功率优化系统，其中第一类电压转换器是降压型的电压转换器。

在一个实施例中，上述的用于光伏组件的功率优化系统，其中第二类电压转换器是升压型的电压转换器。

在一个实施例中，上述的用于光伏组件的功率优化系统，其中任意一个功率优化电路的第二类电压转换器使其产生的输出电压输出在其具有的一个输出电容上。

在一个实施例中，上述的用于光伏组件的功率优化系统，其中由多级功率优化电路串联连接并串联的方式为：任意前一级功率优化电路的输出电容的第二端耦合到相邻后一级功率优化电路的输出电容的第一端；