[发明专利]一种太阳能发电组件的控制装置、发电装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种太阳能发电组件的控制装置、太阳能发电装置及控制方法，其中，一种太阳能发电组件的控制装置，包括：采集器，分别连接至太阳能发电组件和转换电路，用于分别采集太阳能发电组件的输出电压和输出电流，以及转换电路的输出电压并发送至控制器；控制器，与采集器连接，并连接至转换电路，用于基于太阳能发电组件的输出电压和输出电流，以及转换电路的输出电压计算得到占空比，并控制占空比作用于转换电路，使太阳能发电组件输出的电压稳定且输出功率达到当前环境下的最大值。本发明能够实现太阳能发电组件输出的电压稳定且输出功率达到当前环境下的最大值的双重控制。

技术领域

本发明属于清洁能源技术领域，涉及一种太阳能发电组件的控制装置、发电装置及控制方法。

背景技术

近年来，移动能源、能源共享的概念已经越来越普及，应用较多的太阳能移动能源即属于其中一个比较新的概念，而由于太阳能移动能源大多数是应用晶硅组件来制备，以及传统晶硅组件具有不可弯曲、电池芯片容易碎裂等缺陷，使得其成为制约太阳能移动能源快速发展的一个重要因素，于是，人们又研究出了柔性薄膜太阳能发电组件，其天然的可弯曲性决定了薄膜化将是太阳能移动能源的主流发展方向。

目前市面上可见的太阳能移动能源主要包括光伏发电纸、太阳能背包等产品，受光伏的光电转换效率以及相应产品尺寸的限制，上述太阳能移动能源的额定功率一般不超过40W，而从节约成本、高温环境下的适应性角度考虑，该类型产品一般不增加储能装置，均是采用简单的BUCK、BOOST或BUCK-BOOST电路实现输出电压调节，利用简单的棒棒(Bang-Bang)控制原理根据负荷电压变化(也是接口的输出电压)调整输出占空比进而调整输出电流和功率。

该类型的太阳能移动电源的缺陷包括：1)为了追踪MPPT(Maximum Power PointTracking，最大功率点跟踪)功能，不控制输出电压，通过较大的输出电压波动并配合电源管理芯片来传递输入侧能量，使得电压质量差；2)不具备最大功率跟踪功能，即使太阳能发电组件输出功率已小于负载输入功率时，太阳能发电组件仍不能运行在最大功率点处。

因此，现有技术一般都是舍弃电压质量，采用MPPT专用控制芯片来追踪最大功率，使得太阳能发电组件输出功率稳定在最大，但却无法在单级DC/DC变换电路上实现最大功率跟踪和输出电压稳定的双重控制功能。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种实现最大功率跟踪和输出电压稳定的双重控制功能的一种太阳能发电组件的控制装置、发电装置及控制方法。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种太阳能发电组件的控制装置，包括：采集器，分别连接至太阳能发电组件和转换电路，用于分别采集太阳能发电组件的输出电压和输出电流，以及转换电路的输出电压并发送至控制器；控制器，与采集器连接，并连接至转换电路，用于基于太阳能发电组件的输出电压和输出电流，以及转换电路的输出电压计算得到占空比，并控制占空比作用于转换电路，使太阳能发电组件输出的电压稳定且输出功率达到当前环境下的最大值。

进一步地，所述控制器包括：最大功率控制器，与所述采集器连接，用于基于所述太阳能发电组件的输出电压和输出电流进行最大功率跟踪计算，得到第一子占空比；补偿器，与所述转换电路连接，用于基于所述转换电路的输出电压进行计算，得到第二子占空比，所述第二子占空比用于补偿所述第一子占空比；叠加器，分别与所述最大功率控制器和所述补偿器连接，用于基于所述第一子占空比和所述第二子占空比进行叠加计算，得到所述占空比。

进一步地，所述基于所述转换电路的输出电压进行计算，包括：判断所述转换电路的输出电压是否在预定范围内；若所述转换电路的输出电压超出预定范围，则基于所述输出电压超出预定范围的误差值计算得到第二子占空比。