专利名称：光伏电源系统结构及其方法
技术领域：
本发明涉及太阳能利用技术领域，尤指一种光伏电源系统结构及其方法。
背景技术：
现有的使用较多的光伏电源系统结构采用的是多个光伏阵列串联连接的形式。这 些光伏阵列与一并网逆变器相连接，将直流电转换成交流电。最后，并网逆变器与电网母线 相连接。然而，采用这种形式的光伏电源系统结构中，光伏阵列相互之间为串联连接，如果 其中一光伏阵列发生故障，则会影响整个光伏电源系统结构的功效。另一种连接方式为每一光伏阵列与一并网逆变器相连接，然后所有光伏阵列的 逆变器再并联起来，连接到电网母线中。光伏阵列采用这种方式连接，使用较多的并网逆变 器，需要较高的成本。第三种连接方式中，所有光伏阵列串联起来连接，每一光伏阵列与MPPT (Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪)控制单元和DC/DC (Direct Current，直流转直 流)变换单元相连接。最后在通过并网逆变器连接到电网母线上。这种连接方式中，一旦某 一光伏阵列损坏，则会影响整个光伏电源系统结构的功效。同时，由于多个光伏阵列串联， 在阵列上会产生较高的电压，存在潜在的安全隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种光伏电源 系统结构及其方法，其能够实现根据需要在线扩容、灵活性高、降低成本等特征。为解决上述技术问题，本发明提供一种光伏电源系统结构，包括若干光伏阵列、若 干控制模块、以及一并网逆变模块，所述控制模块包括— MPPT控制单元，用于对所述光伏阵列的最大功率进行跟踪扫描，确定其最大功 率工作点；一 DC/DC变换单元，用于将所述光伏阵列的电压升高并输出至所述并网逆变模 块；每一控制模块与每一光伏阵列相连接，用以控制每一光伏阵列，所述控制模块相 互之间并联连接。进一步地，每一光伏阵列通过与其相对应的控制模块与所述并网逆变模块相连接。进一步地，每一控制模块通过光伏直流母线与所述并网逆变模块相互连接。进一步地，所述并网逆变模块与电网母线相连接。进一步地，所述并网逆变模块的输入电压为250V 820V。一种产生光伏电源的方法，包括以下步骤若干光伏阵列与若干控制模块一一对应连接，每一控制模块包括一 MPPT控制单 元和一 DC/DC变换单元；
所述MPPT控制单元对每一光伏阵列的最大功率进行跟踪扫描并确定其最大功率 I '· {乍；，所述DC/DC变换单元将所述光伏阵列的电压升高并输出至一并网逆变模块；所述并网逆变模块连接到电网母线上。进一步地，每一光伏阵列通过与其相对应的控制模块与所述并网逆变模块相连接。进一步地，每一控制模块通过光伏直流母线与所述并网逆变模块相互连接。进一步地，所述并网逆变模块的输入电压为250V 820V。本发明的有益技术效果在于所述光伏电源系统结构及其方法能够根据需要扩 容。即在原有基础上增加所述光伏阵列和所述控制模块，用以满足用户的需求。而且，所 述光伏电源系统结构采用所述MPPT控制单元控制所述光伏阵列，能够实现最优最大功率 跟踪控制，在任何状态均可获得最大的转换效率，能最大程度的利用太阳能，缩短了维护时 间，增强了使用的灵活性。使用一个并网逆变模块，为多个光伏阵列进行逆变，节省了成本。
图1为本发明光伏电源系统结构的架构图。
具体实施例方式请参阅图1，本发明光伏电源系统结构的较佳实施方式中包括若干光伏阵列10、 与每一光伏阵列10相互连接的控制模块20、以及一与每一控制模块20相互连接的并网逆 变模块30。所述控制模块20包括一MPPT (Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪) 控制单元和一 DC/DC (Direct Current，直流转直流)变换单元。所述MPPT控制单元对所述 光伏阵列10的最大功率进行跟踪扫描，确定其最大功率工作点。所述DC/DC变换单元能够 将所述光伏阵列10的电压升高，并且输入给所述并网逆变模块30。每一控制模块20通过 光伏直流母线与所述并网逆变模块30相互连接，实现电能的传输。所述并网逆变模块30将输入的直流电转换成为交流电，然后输送到电网母线中。 在本发明光伏电源系统结构的较佳实施方式中，所述光伏阵列10的电压为20V 60V，通过 所述DC/DC变换单元之后，电压升高为250V 820V之间。所述光伏阵列10相互之间并联连接，独立工作。如若某一光伏阵列10出现故障， 也不会影响其他的光伏阵列10工作。每一光伏阵列10与所述控制模块20相互连接，使得 所述光伏阵列10能够有最大功率输出。每一控制模块20安装在每一光伏阵列10的后端，体积小巧。所述光伏电源系统 结构使用一个并网逆变模块30，为多个光伏阵列10进行逆变，节省了成本。本发明产生光伏电源的方法的较佳实施方式中包括以下步骤若干光伏阵列10与若干控制模块20 —一对应连接，每一控制
模块20包括一 MPPT控制单元和一 DC/DC变换单元；所述MPPT控制单元对每一光伏阵列的最大功率进行跟踪扫描并确定其最大功率工作点；
所述DC/DC变换单元将所述光伏阵列的电压升高并输出至一并网逆变模块30 ；所述并网逆变模块30连接到电网母线上。在本发明光伏电源系统结构的较佳实施方式中，所述光伏电源系统结构能够根据 需要扩容。即在原有基础上增加所述光伏阵列10和所述控制模块20，用以满足用户的需 求。而且，所述光伏电源系统结构采用所述MPPT控制单元控制所述光伏阵列10，能够实现 最优最大功率跟踪控制，在任何状态均可获得最大的转换效率，能最大程度的利用太阳能， 缩短了维护时间，增强了使用的灵活性。进一步，由于光伏阵列是并联结构，所以光伏阵列上不会产生危险的高压。在串联 结构中，如果光伏阵列很多，光伏阵列上的电压会很高。在本发明的系统中，因为没有高电 压，光伏阵列的绝缘等级要求，材料要求，安装要求都可以降低。本发明的光伏电源系统结 构有实际的意义。在本发明光伏电源系统结构的较佳实施方式中，所述光伏电源系统结构可以用于 任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源无 处不在。以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，凡运用本 发明说明书及附图内容所做出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。
权利要求
一种光伏电源系统结构，其特征在于所述光伏电源系统结构包括若干光伏阵列、若干控制模块、以及一并网逆变模块，所述控制模块包括一MPPT控制单元，用于对所述光伏阵列的最大功率进行跟踪扫描，确定其最大功率工作点；一DC/DC变换单元，用于将所述光伏阵列的电压升高并输出至所述并网逆变模块；每一控制模块与每一光伏阵列相连接，用以控制每一光伏阵列，所述控制模块相互之间并联连接。
2.如权利要求1所述的光伏电源系统结构，其特征在于，每一光伏阵列通过与其相对 应的控制模块与所述并网逆变模块相连接。
3.如权利要求2所述的光伏电源系统结构，其特征在于，每一控制模块通过光伏直流 母线与所述并网逆变模块相互连接。
4.如权利要求1所述的光伏电源系统结构，其特征在于，所述并网逆变模块与电网母 线相连接。
5.如权利要求1所述的光伏电源系统结构，其特征在于，所述并网逆变模块的输入电 压为250V 820V。
6.一种产生光伏电源的方法，其特征在于，包括以下步骤若干光伏阵列与若干控制模块一一对应连接，每一控制模块包括一 MPPT控制单元和 一 DC/DC变换单元；所述MPPT控制单元对每一光伏阵列的最大功率进行跟踪扫描并确定其最大功率工作占.所述DC/DC变换单元将所述光伏阵列的电压升高并输出至一并网逆变模块； 所述并网逆变模块连接到电网母线上。
7.如权利要求6所述的产生光伏电源的方法，其特征在于，每一光伏阵列通过与其相 对应的控制模块与所述并网逆变模块相连接。
8.如权利要求7所述的产生光伏电源的方法，其特征在于，每一控制模块通过光伏直 流母线与所述并网逆变模块相互连接。
9.如权利要求6所述的产生光伏电源的方法，其特征在于，所述并网逆变模块的输入 电压为250V 820V。
全文摘要
一种光伏电源系统结构，包括若干光伏阵列、若干控制模块、以及一并网逆变模块，所述控制模块包括一MPPT控制单元，用于对所述光伏阵列的最大功率进行跟踪扫描，确定其最大功率工作点；一DC/DC变换单元，用于将所述光伏阵列的电压升高并输出至所述并网逆变模块；每一控制模块与每一光伏阵列相连接，用以控制每一光伏阵列，所述控制模块相互之间并联连接。本发明还提供了一种产生光伏电源的方法。所述光伏电源系统结构及其方法能够根据需要扩容。使用一个并网逆变模块，为多个光伏阵列进行逆变，节省了成本。
文档编号H02N6/00GK101976852SQ20101053071
公开日2011年2月16日 申请日期2010年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者袁德芳 申请人:深圳市合兴加能科技有限公司