[发明专利]一种智能光伏组件及光伏发电系统

说明书

本发明提供的智能光伏组件及光伏发电系统，通过检测控制单元检测自身的参数，并在所述参数满足预设切换条件时，控制开关单元内开关的通断，使设置于相应电池子串两端或者电池模块两端的限压电路投入或者切出，进而代替功率优化器实现对于自身电压的调整；提高组串的最大组件串联数量的同时，避免了因采用功率优化器而导致成本高的问题。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种智能光伏组件及光伏发电系统。

背景技术

作为新能源产业的光伏发电，降本提效以实现平价上网是趋势。其中，提高系统组串的最大组件串联数量是一种常用方式；比如，对于常规1000V系统电压的组件，依据安装地的历史最低气温计算组件的开路电压Voc，然后用1000V除以该开路电压Voc获得系统组串的最大组件串联数N；为提高组件串联数，可以通过提高组件的绝缘耐压等级，使系统电压等级由1000V提高至1500V，进而在同等条件下可使最大组件串联数量增加50％，显著降低系统成本。

但是，受制于封装材料、接线盒和线缆的绝缘耐压等级要求，想要再进一步提高组件系统电压的等级难度较大，且投入成本可能会大于收益。在此基础之上，现有技术通常采用功率优化器来对1500V系统电压下的组件进行电压调节，进而进一步提高组串的最大组件串联数量；但是，功率优化器的成本过高，普遍应用性较低。

发明内容

本发明提供一种智能光伏组件及光伏发电系统，以解决现有技术中采用功率优化器导致成本高的问题。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

本发明一方面提供一种智能光伏组件，包括：检测控制单元、开关单元、电源模块、电池模块以及至少一个限压电路；其中：

所述电池模块包括至少两个串联连接的电池子串，每个电池子串包括至少一个最小电池单元；

所述限压电路设置于相应电池子串的两端或者所述电池模块的两端；

所述开关单元包括至少一个开关；

所述检测控制单元用于检测所述智能光伏组件的参数，并在所述参数满足预设切换条件时，控制所述开关单元内开关的通断，使所述限压电路投入或者切出，以调整所述智能光伏组件的电压；

所述电源模块用于为所述检测控制单元供电。

优选的，所述限压电路为分压电路；

所述开关单元包括：第一开关、第二开关及第三开关；

所述第一开关串联连接于相应电池子串的负极和相邻电池子串的正极之间，或者，所述电池模块的负极与所述智能光伏组件的负极之间；

所述第二开关串联连接于所述分压电路中；

所述第三开关的一端与所述分压电路的分压输出端相连，所述第三开关的另一端与相邻电池子串的正极或者所述智能光伏组件的负极相连。

优选的，所述分压电路包括串联连接的第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻和所述第二电阻的中间点为所述分压电路的分压输出端。

优选的，所述限压电路为负载电路；

所述开关单元包括：第四开关；

所述第四开关串联连接于所述负载电路中。

优选的，所述负载电路包括第三电阻。

优选的，所述参数为：电流、电压、温度及辐照度中的任意一种；

所述预设切换条件包括：限压条件和恢复条件；

所述限压条件为表征所述智能光伏组件所连接的逆变器处于开路状态的条件；