专利名称：一种基于直流变换器的光伏发电装置的利记博彩app
技术领域：
本实用新型属于光伏发电和电力电子技术领域，特别是一种基于直流变换器的光 伏发电装置。
背景技术：
随着国家新能源发电战略的实施，光伏发电这种洁净能源的开发利用前景广阔， 目前已经建立的有光伏并网发电装置和大型光伏电站，正在发展的光伏屋顶计划也受到了 国家政策的大力扶持。光伏发电存在的问题是光伏电池的输出特性受外界环境影响较大， 光照强度和温度对太阳电池的输出有比较大的影响，光伏电池不能总是输出最大功率，因 此在太阳电池和负载之间设置直流变换器，用以实现对最大功率点的跟踪，保证太阳电池 始终输出最大功率，提高光伏装置的整体工作效率。目前，对光伏装置的最大功率跟踪控制 也有多种方案，如恒电压跟踪法，干扰观测法等，这些方法都具有一定的局限性，存在稳定 状态下输出功率反复振荡的缺点。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种基于直流变换器的光伏发电装置，该装置在太阳 电池组件和负载之间设置直流升压变换器，将蓄电池作为装置的负载，采取脉宽调制，通过 改变PWM波的占空比来控制对蓄电池的充电，利用晶体管工作在开关状态，将太阳电池组 件的直流输出信号变换成一个有可变占空比的方波信号来控制直流变换器，实现装置的最 大功率跟踪控制。本实用新型的技术方案一种基于直流变换器的光伏发电装置，其特征在于它是 由太阳电池组件、直流变换器和蓄电池组成；太阳电池组件的输出端接直流变换器的输入 端，直流变换器的输出端接蓄电池的输入端；所说的太阳电池组件由太阳电池单体串联或 并联而成；所说的直流变换器采用Boost变换器，通过控制电压占空比来达到BOOST变换器 的升压性能；所说的蓄电池作为负载，对太阳电池组件吸收的太阳能经过变换而成的电能 进行存储。本实用新型的工作方法，具体包括以下步骤(1)构建光伏发电装置，确定装置的组成；(2)确定直流变换器的输入信号和输出信号；(3)确定太阳电池组件的最大功率跟踪与直流变换器的作用关系；(4)确定装置的最大功率跟踪的工作方案。上述所说的步骤(2)中的直流变换器采取BOOST变换器，由电感、电容、开关器件、 二极管等元器件构成，在电路中设置一个电感，使BOOST变换器工作在连续电流状态；所说 的输入信号是指太阳电池组件输出的电压；所说的输出信号是指BOOST变换器的输出电压。上述步骤(2)中的BOOST变换器具有2个工作状态分别是电感的储能过程和稳压电容的充电过程。电感的储能过程是指当SW处于通态时，二极管截止，恒压源作用于电 感两端，向电感充电，电感电流k线性上升；稳压电容的充电过程是指当SW关断时，二极管 快速导通，恒压源和电感共同向电容充电，并向负载提供能量上述所说的步骤(3)中的太阳电池组件的最大功率跟踪与BOOST变换器的作用关 系为利用晶体管工作在开关状态，将太阳电池组件的直流输出信号变换成一个有可变占 空比的方波信号来控制直流变换器，改变太阳电池组件的等效负载。上述步骤(3)中的直流变换器的开关调节采用脉宽调制，与太阳电池组件串联， 通过调整脉冲宽度达到调整占空比，使太阳电池组件的输出阻抗与负载阻抗匹配，实现最 大功率跟踪。上述所说的步骤(4)中的最大功率跟踪是指通过实时检测太阳电池组件的输出 电压和输出电流，并计算出输出功率，采取自主寻优的方式来制定相应的控制算法，来实现 对太阳电池组件最大功率工作点的跟踪，从而充分发挥太阳电池的效能，提高装置的整理 效率。上述所说的步骤(4)中装置对太阳电池组件最大功率工作点的跟踪的具体方式 为首先每一秒钟采样一次太阳电池组件的输出电压和输出电流，通过比较太阳电池组件 前后采样时间的输出电流增量与输出电压增量的比值，和当前时刻太阳电池组件的输出电 流与电压的比值负数的大小，来对太阳电池组件的输出电压实施扰动，进行反复采样，当二 者比值相等的时候，得到装置的最大功率。本实用新型的工作原理为光伏发电装置由太阳电池组件、直流变换器、蓄电池构 成。将蓄电池作为光伏发电装置的负载，利用晶体管工作在开关状态，将太阳电池组件的 直流输出信号变换成一个有可变占空比的方波信号来控制直流变换器，来改变太阳电池组 件的等效负载。直流变换器的开关调节采用脉宽调制，与太阳电池组件串联，通过调整脉冲 宽度达到调整占空比，使太阳电池组件的输出阻抗与负载阻抗匹配，实现最大功率跟踪。本实用新型的优越性和技术效果及有益效果在于(1)本装置具有结构简单，带 多样化负载等特点；(2)由于太阳电池组件的输出功率比较小和发电效率比较低，光伏发 电装置采用最大功率跟踪方法能够提高太阳电池的工作效率，以保证向负载提供最大的电 能；(3)同时在太阳电池和负载之间设置直流升压变换器，提升光伏电池输出电压，以满足 负载对电压的需求。
附图1本实用新型所涉一种基于直流变换器的光伏发电装置的工作原理图。其中PV为光伏电池组件；V、I为光伏电池组件的输出电压和电流；MPPT为最大 功率跟踪模块；L、SW、C、D这些元件组成直流升压变换器，分别是电感、开关器件、电容和二 极管；SW为开关器件，可以是晶闸管或IGBT开关器件；蓄电池为光伏装置的负载。附图2为本实用新型所涉一种基于直流变换器的光伏发电装置的工作流程示意 图。其中I、V为光伏电池输出的电压和电流；^、丄为光伏电池增加的电导率和瞬时电导率； dV V[0023]Y、N为逻辑判断“满足条件”、“不满足条件”。 具体实施方式
实施例一种基于直流变换器的光伏发电装置(见图1)，其特征在于它是由太阳 电池组件PV、直流变换器和蓄电池组成；太阳电池组件PV的输出端接直流变换器的输入 端，直流变换器的输出端接蓄电池的输入端；所说的太阳电池组件PV由太阳电池单体串联 或并联而成；所说的直流变换器采用Boost变换器，通过控制电压占空比来达到BOOST变换 器的升压性能；所说的蓄电池作为负载，对太阳 电池组件PV吸收的太阳能经过变换而成的 电能进行存储。
权利要求一种基于直流变换器的光伏发电装置，其特征在于它是由太阳电池组件、直流变换器和蓄电池组成；太阳电池组件的输出端接直流变换器的输入端，直流变换器的输出端接蓄电池的输入端所说的太阳电池组件由太阳电池单体串联或并联而成；所说的直流变换器采用Boost变换器；所说的蓄电池作为负载。
专利摘要一种基于直流变换器的光伏发电装置，其特征在于它是由太阳电池组件、直流变换器和蓄电池组成。本实用新型的优越性(1)独立型光伏发电装置具有结构简单，带多样化负载等特点；(2)由于太阳电池组件的输出功率比较小和发电效率比较低，光伏发电装置采用最大功率跟踪方法能够提高太阳电池的工作效率，以保证向负载提供最大的电能；(3)同时在太阳电池和负载之间设置直流升压变换器，提升光伏电池输出电压，以满足负载对电压的需求。
文档编号H02J7/00GK201766523SQ20092025123
公开日2011年3月16日 申请日期2009年12月3日 优先权日2009年12月3日
发明者周雪松, 宋代春, 权博, 李圣明, 田密, 程德树, 马幼捷 申请人:天津理工大学