一種通過光伏陣列參考源確定最大功率點(diǎn)的檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力電子領(lǐng)域，尤其涉及一種通過光伏陣列參考源確定最大功率點(diǎn)的檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在微電網(wǎng)處于離網(wǎng)運(yùn)行模式，當(dāng)光伏最大發(fā)電功率大于負(fù)載需求時(shí)，光伏能源將得不到最大化利用。為了提高光伏能源的利用率，必須清楚當(dāng)前光伏陣列最大發(fā)電功率值。然而在實(shí)際情況中，光伏陣列的最大發(fā)電功率基本都是之后得出的，即最大功率跟蹤(MPPT)控制器已經(jīng)跟蹤到了最大功率點(diǎn)，若光伏陣列沒有工作在最大功率點(diǎn)，則很難準(zhǔn)確得到光伏陣列的最大發(fā)電功率。為此設(shè)計(jì)一種通過光伏陣列參考源確定最大功率點(diǎn)的檢測裝置很有必要。
[0003]目前可以實(shí)現(xiàn)相同的目的方法大致有兩種:光伏陣列發(fā)電預(yù)測技術(shù)和基于氣象監(jiān)測儀的物理模型估算。光伏陣列的發(fā)電預(yù)測技術(shù)隨著近幾年各國新能源戰(zhàn)略的實(shí)施，得到了廣泛的關(guān)注和研宄，但是預(yù)測的結(jié)果只是反映在一段時(shí)間內(nèi)光伏系統(tǒng)的最大發(fā)電功率的趨勢，時(shí)間分辨率低，顯然無法做到實(shí)時(shí)跟蹤當(dāng)前光伏陣列的最大發(fā)電功率；而利用氣象監(jiān)測儀的物理模型估算方法雖然能保證實(shí)時(shí)性，但依然存在估算精度難以保證且成本較高等冋題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種通過光伏陣列參考源確定最大功率點(diǎn)的檢測裝置，以解決通過獲得的最大功率點(diǎn)的功率值提高光伏利用效率。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種通過光伏陣列參考源確定最大功率點(diǎn)的檢測裝置，其特征在于，包括:與光伏組件相連的1-V曲線測量電路，與該1-V曲線測量電路相連的BUCK電路，與該BUCK電路相連的蓄電池充放電控制電路，所述1-V曲線測量電路、BUCK電路由處理器模塊控制；其中所述1-V曲線測量電路包括:用于采集光伏組件輸出電壓和電流的第一電壓檢測模塊和電流檢測模塊，連接于光伏組件輸出回路的第一開關(guān)管，以及并聯(lián)于ι-v曲線測量電路輸出端的第一儲能電容；其中，所述第一開關(guān)管由處理器模塊控制啟動(dòng)；以及所述處理器模塊的輸入端與第一電壓檢測模塊和電流檢測模塊相連，以獲得光伏組件的最大功率點(diǎn)功率，并在最大功率點(diǎn)功率時(shí)，控制BUCK電路中的第二開關(guān)管打開。
[0006]進(jìn)一步，所述處理器模塊還與存儲模塊、時(shí)鐘模塊和通信接口電路相連。
[0007]進(jìn)一步，所述BUCK電路的輸出端還通過一驅(qū)動(dòng)電路與半導(dǎo)體制冷器相連，該驅(qū)動(dòng)電路由所述處理器模塊控制。
[0008]進(jìn)一步，所述BUCK電路的輸出端還連接有第二電壓檢測模塊，該第二電壓檢測模塊的輸出端與處理器模塊相連，該處理器模塊還適于根據(jù)BUCK電路的輸出電壓控制蓄電池充放電控制電路充電或放電。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型通過1-V曲線測量電路準(zhǔn)確的獲得光伏組件的輸出最大功率，能有效提高光伏組件的發(fā)電效率，使光伏能源得到最大利用；并且能降低各種不確定因素的干擾，減小運(yùn)算的復(fù)雜度，提高估算精度，而且相比于現(xiàn)有的利用氣象監(jiān)測儀的物理模型等估算方法，具有成本低、便于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0011]圖1是本實(shí)用新型的通過光伏陣列參考源確定最大功率點(diǎn)的檢測裝置的電路框圖。
[0012]圖中:第一開關(guān)管S1、第二開關(guān)管S2、第一儲能電容Cl、光伏組件PV。
【具體實(shí)施方式】
[0013]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種通過光伏陣列參考源確定最大功率點(diǎn)的檢測裝置，包括:與光伏組件PV相連的1-V曲線測量電路，與該1-V曲線測量電路相連的BUCK電路，與該BUCK電路相連的蓄電池充放電控制電路，所述1-V曲線測量電路、BUCK電路由處理器模塊控制；其中所述1-V曲線測量電路包括:用于采集光伏組件PV輸出電壓和電流的第一電壓檢測模塊和電流檢測模塊，連接于光伏組件PV輸出回路的第一開關(guān)管SI，以及并聯(lián)于1-V曲線測量電路輸出端的第一儲能電容Cl ;其中，所述第一開關(guān)管SI由處理器模塊控制啟動(dòng)；以及所述處理器模塊的輸入端與第一電壓檢測模塊和電流檢測模塊相連，以獲得光伏組件PV的最大功率點(diǎn)功率，并在最大功率點(diǎn)功率時(shí)，控制BUCK電路中的第二開關(guān)管S2打開。
[0015]本實(shí)用新型所涉及的最大功率點(diǎn)功率的計(jì)算方法屬于現(xiàn)有技術(shù)，本新型未對上述方法做出改進(jìn)。
[0016]進(jìn)一步，所述處理器模塊還與存儲模塊、時(shí)鐘模塊和通信接口電路相連。
[0017]進(jìn)一步，所述BUCK電路的輸出端還通過一驅(qū)動(dòng)電路與半導(dǎo)體制冷器相連，該驅(qū)動(dòng)電路由所述處理器模塊控制。
[0018]進(jìn)一步，所述BUCK電路的輸出端還連接有第二電壓檢測模塊，該第二電壓檢測模塊的輸出端與處理器模塊相連，該處理器模塊還適于根據(jù)BUCK電路的輸出電壓控制蓄電池充放電控制電路充電或放電。
[0019]可選的，所述處理器模塊可以通過相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路與第一、第二開關(guān)管相連，以提尚對開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)能力。
[0020]本實(shí)用新型的工作過程包括:
[0021]初始條件:第一儲能電容Cl無電荷，第一開關(guān)管S1、第二開關(guān)管S2斷開。
[0022]步驟一，所述處理器模塊控制第一開關(guān)管SI導(dǎo)通，第一儲能電容Cl在開始充電瞬間，瞬時(shí)阻抗為零，此時(shí)充電回路相當(dāng)短路；隨著充電時(shí)間的推移，電容的電荷不斷積累，其阻抗也逐漸增大，充電電流不斷減小，當(dāng)電容充滿電時(shí)，阻抗達(dá)到最大，充電電流幾乎為零，此時(shí)充電回路相當(dāng)于開路。在第一儲能電容Cl充電過程中，隨著電容的阻抗的變化，光伏組件從短路狀態(tài)逐漸變化到開路狀態(tài)，在這個(gè)變化過程中，對光伏組件輸出電壓和電流進(jìn)行采樣，將電壓和電流的若干采樣點(diǎn)擬合起來即得到光伏組件的1-V特性曲線。得到該1-V特性曲線后，對電流采樣點(diǎn)逐個(gè)掃描，找出突變點(diǎn)的電流值和對應(yīng)的電壓值，最終求得光伏組件的最大功率點(diǎn)功率。因此，采用1-V特性曲線后的本檢測裝置具有測量速度快，精度高等優(yōu)點(diǎn)。
[0023]步驟二，當(dāng)?shù)玫阶畲蠊β庶c(diǎn)電壓、電流以及功率值后，啟動(dòng)第二開關(guān)管S2，使BUCK電路工作于恒定電壓輸出模式，為其他電路供電?？蛇x的，也可以將這些值保存到存儲模塊中或利用通信接口電路上傳數(shù)據(jù)。其中所述其他電路例如半導(dǎo)體制冷器，通過所述半導(dǎo)體制冷器及驅(qū)動(dòng)電路，能將光伏組件多余的電能轉(zhuǎn)化為相應(yīng)熱能，以調(diào)控裝置內(nèi)部溫度，使其能夠在嚴(yán)酷的工作環(huán)境下正常工作。
[0024]本步驟的工作狀態(tài)持續(xù)工作一段時(shí)間后，轉(zhuǎn)入步驟三。
[0025]步驟三，斷開第一開關(guān)管SI，BUCK電路繼續(xù)工作直至第一儲能電容Cl放電結(jié)束。在此過程中，當(dāng)BUCK電路的輸出電壓低至處理器模塊內(nèi)設(shè)定電壓后(由第二電壓檢測模塊采集獲得)，所述處理器模塊通過蓄電池充放電控制電路控制本檢測裝置轉(zhuǎn)由蓄電池供電。
[0026]步驟四，斷開第二開關(guān)管S2，轉(zhuǎn)入步驟一。
[0027]以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種通過光伏陣列參考源確定最大功率點(diǎn)的檢測裝置，其特征在于，包括:與光伏組件相連的1-V曲線測量電路，與該1-V曲線測量電路相連的BUCK電路，與該BUCK電路相連的蓄電池充放電控制電路，所述1-V曲線測量電路、BUCK電路由處理器模塊控制；其中 所述1-V曲線測量電路包括:用于采集光伏組件輸出電壓和電流的第一電壓檢測模塊和電流檢測模塊，連接于光伏組件輸出回路的第一開關(guān)管，以及并聯(lián)于1-V曲線測量電路輸出端的第一儲能電容；其中，所述第一開關(guān)管由處理器模塊控制啟動(dòng)；以及 所述處理器模塊的輸入端與第一電壓檢測模塊和電流檢測模塊相連，以獲得光伏組件的最大功率點(diǎn)功率，并在最大功率點(diǎn)功率時(shí)，控制BUCK電路中的第二開關(guān)管打開。2.如權(quán)利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述處理器模塊還與存儲模塊、時(shí)鐘模塊和通信接口電路相連。3.如權(quán)利要求2所述的檢測裝置，其特征在于，所述BUCK電路的輸出端還通過一驅(qū)動(dòng)電路與半導(dǎo)體制冷器相連，該驅(qū)動(dòng)電路由所述處理器模塊控制。4.如權(quán)利要求3所述的檢測裝置，其特征在于，所述BUCK電路的輸出端還連接有第二電壓檢測模塊，該第二電壓檢測模塊的輸出端與處理器模塊相連，該處理器模塊還適于根據(jù)BUCK電路的輸出電壓控制蓄電池充放電控制電路充電或放電。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種通過光伏陣列參考源確定最大功率點(diǎn)的檢測裝置，包括：I-V曲線測量電路、與該I-V曲線測量電路相連的BUCK電路，與該BUCK電路相連的蓄電池充放電控制電路，I-V曲線測量電路、BUCK電路由處理器模塊控制；其中I-V曲線測量電路包括：用于采集光伏組件輸出電壓和電流的第一電壓檢測模塊和電流檢測模塊，連接于光伏組件輸出回路的第一開關(guān)管，以及并聯(lián)于I-V曲線測量電路輸出端的第一儲能電容；其中，第一開關(guān)管由處理器模塊控制啟動(dòng)；以及處理器模塊的輸入端與第一電壓檢測模塊和電流檢測模塊相連，以獲得光伏組件的最大功率點(diǎn)功率，并在最大功率點(diǎn)功率時(shí)，控制BUCK電路中的第二開關(guān)管打開。
【IPC分類】H02S40/30, H02S50/10
【公開號】CN204633711
【申請?zhí)枴緾N201520360720
【發(fā)明人】遲永杰, 沈金榮, 惠杰, 顧鴻燁, 楊璇
【申請人】河海大學(xué)常州校區(qū)
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月30日