一种光伏功率优化系统的制作方法

文档序号:12475999阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种光伏功率优化系统,具有串联的多个光伏组件,其特征在于:

所述光伏组件配置有载波发送模块和/或无线通信模块以实现数据的发送,所述载波发送模块用于在串接起光伏组件的传输线路上形成通信载波;

所述光伏组件配置有载波侦测模块和/或无线通信模块以实现数据的接收,所述载波侦测模块至少用于在该传输线路上提取通信载波;

至少一部分所述光伏组件藉由配置的无线通信模块接收或发送体现为无线通信形式的第一数据;和/或

所述光伏组件藉由配置的载波侦测模块接收所述传输线路上的体现为通信载波形式的第二数据。

2.根据权利要求1所述的光伏功率优化系统,其特征在于,所述载波发送模块至少包括相互串联的第一开关和电容器;

在所述载波发送模块发送通信载波的阶段,第一开关由所述光伏组件配置的处理器控制在关断和接通状态间切换,以便在传输线路上形成携带有数据载波电流。

3.根据权利要求1所述的光伏功率优化系统,其特征在于,所述载波侦测模块包括电流检测单元和滤波器,该电流检测单元用于监测所述传输线路上的电流信息,该滤波器用于从所述电流信息中提取具有指定频率范围的预设通信载波信号。

4.根据权利要求1所述的光伏功率优化系统,其特征在于,所述光伏组件当中的第一类组件配置有无线通信模块而它当中的第二类组件则没有配置无线通信模块;并且

第一类组件配置的处理器在收到无线通信模块传输的第一数据时,其处理器通过控制第一类组件配置的所述载波发送模块在传输线路上形成表征了第一数据的第二数据;以及

第二类组件配置的所述载波侦测模块提取该第二数据并传输给第二类组件的处理器。

5.根据权利要求1所述的光伏功率优化系统,其特征在于,所述光伏组件中的第一和第二类组件均配有无线通信模块,在第二类组件的无线通信模块被信号屏蔽的情况下:

第一类组件配置的处理器在收到无线通信模块传输的第一数据时,其处理器通过控制第一类组件配置的所述载波发送模块在传输线路上形成表征了第一数据的第二数据;以及

第二类组件配置的所述载波侦测模块提取该第二数据并传输给第二类组件的处理器。

6.根据权利要求2所述的光伏功率优化系统,其特征在于,所述载波发送模块包括相互串联的第一开关和电容器及第一电阻器,所述载波发送模块还包括并联在电容器两端的一个第二电阻器。

7.根据权利要求1所述的光伏功率优化系统,其特征在于,还包括用于将串联的多级所述光伏组件输出的直流电转换成交流电的逆变器,其中所述的第一数据由逆变器集成的一个无线通信设备发送的。

8.根据权利要求1所述的光伏功率优化系统,其特征在于,其中所述的第一数据由一个无线通信设备所发送的,该无线通信设备是和所述光伏组件配套使用的一个独立的终端设备。

9.根据权利要求1所述的光伏功率优化系统,其特征在于,每个光伏组件均包括一级或多级光伏电池串,每个光伏组件还配置有一个功率优化器,每个功率优化器都包括多级电压转换电路,每一级电压转换电路都将与其对应的一级光伏电池串产生的电压进行升压或降压转换输出;

其中,多个串接的所述光伏组件各自配置的所述功率优化器各自的输出电压叠加在一起,作为多个所述光伏组件的总输出电压。

10.根据权利要求9所述的光伏功率优化系统,其特征在于,在每一个功率优化器中,任意一个电压转换电路都将与其对应的一级光伏电池串产生的电压进行电压转换而输出在一个输出电容上,并且每个功率优化器中各级电压转换电路各自的输出电容串联,以及每个光伏组件配置的一个所述载波发送模块与这些串接的输出电容并联。

11.根据权利要求9所述的光伏功率优化系统,其特征在于,在每一个功率优化器中:任意一个电压转换电路都将与其对应的一级光伏电池串产生的电压进行升压或降压转换输出在一个输出电容上,并且每一个功率优化器中的多级电压转换电路各自的输出电容都串联在一起,从而由这些串联的输出电容上所叠加的电压来提供每一个功率优化器的输出电压。

12.根据权利要求9所述的光伏功率优化系统,其特征在于,所述电压转换电路是降压型的Buck电路,每个电压转换电路均单独对一个光伏电池串进行最大功率点追踪演算,从而每一级电压转换电路都将与其对应的一级光伏电池串实现最大功率的输出。

13.根据权利要求11所述的光伏功率优化系统,其特征在于,在每个光伏组件所配置的一个功率优化器中还包括:

设置在它的任意一级或多级电压转换电路中的第二开关,在带有第二开关的电压转换电路中:其输出电容和第二开关串接在这一级电压转换电路的一组输出端之间。

14.根据权利要求13所述的光伏功率优化系统,其特征在于,在每一个光伏组件配置的所述载波发送模块发送通信载波的阶段:所述第二开关由该光伏组件配置的一个处理器控制切换成关断状态,以将与该光伏组件相配的一个功率优化器中的各级电压转换电路各自的输出电容构成的串接支路予以断路;

直至所述载波发送模块发送通信载波的阶段结束后,所述第二开关才由所述的处理器控制切换成接通状态。

15.根据权利要求9所述的光伏功率优化系统,其特征在于,每个光伏组件还配置有一个提供稳定电压的电源模块,该电源模块分别将该光伏组件的各级光伏电池串产生的电压转换成稳定的电压予以输出,其中各级光伏电池串产生的电压分别通过二极管输送给该电源模块;

和/或该电源模块将与该光伏组件对应配置的一个功率优化器的输出电压转换成稳定的电压予以输出。

16.根据权利要求15所述的光伏功率优化系统,其特征在于,在每一个光伏组件配置的所述载波发送模块发送通信载波的阶段:

限定每个光伏组件配置的电源模块仅将该光伏组件的各级光伏电池串产生的电压进行采集和转换成稳定的电压予以输出,而不采集功率优化器的输出电压。

17.根据权利要求1所述的光伏功率优化系统,其特征在于,还包括用于将串联的多级所述光伏组件输出的直流电转换成交流电的逆变器,所述的逆变器包括一个载波侦测模块;并且

至少一个所述光伏组件配置的处理器在收到该光伏组件配置的无线通信模块传输的第一数据时,其处理器通过控制该光伏组件配置的所述载波发送模块在传输线路上形成表征了第一数据的第二数据;以及

所述逆变器配置的所述载波侦测模块提取该第二数据并传输给逆变器的处理器。

18.根据权利要求1所述的光伏功率优化系统,其特征在于,还包括一个带有载波侦测模块的数据采集设备,用于对所述光伏组件中电池的指定参数进行采集;

所述光伏组件配置的处理器通过控制所述光伏组件配置的所述载波发送模块在传输线路上形成表征了所述指定参数的通信载波数据;

所述数据采集设备利用带有的载波侦测模块在该传输线路上提取表示了所述指定参数的通信载波,从而采集到所述光伏组件中电池的所述指定参数信息。

19.一种光伏功率优化系统,具有串联的多个光伏组件,其特征在于:

每个光伏组件均包括一级或多级光伏电池串,每个光伏组件还配置有一个功率优化器,每个功率优化器都包括一级或多级电压转换电路,每一级电压转换电路都将与其对应的一级光伏电池串产生的电压进行升压或降压转换输出;

多个所述光伏组件各自配置的所述功率优化器各自的输出电压叠加在一起,作为多个所述光伏组件的总输出电压;

所述光伏组件配置有载波发送模块和/或无线通信模块以实现数据的发送,所述载波发送模块用于在串接起光伏组件的传输线路上形成通信载波;以及

所述光伏组件配置有载波侦测模块和/或无线通信模块以实现数据的接收,所述载波侦测模块至少用于在该传输线路上提取通信载波。

20.根据权利要求19所述的光伏功率优化系统,其特征在于,所述的功率优化器中的执行最大功率点追踪的每个电压转换电路均包括:

分别连接到与其对应的一级光伏电池串的正极端、负极端的第一输入端、第二输入端,以及提供输出电压的第一和第二输出节点,其中每个电压转换电路的输出电容连接在它的第一和第二输出节点之间,一个第一切换开关和一个电感连接在第一输入端和第一输出节点之间,第二输入端和第二输出节点耦合在一起,并且一个第二切换开关或续流二极管连接在第一切换开关和电感之间的一个互连节点与第二输出节点之间;或者

分别连接到与其对应的一级光伏电池串的正极端、负极端的第一输入端、第二输入端,以及提供输出电压的第一和第二输出节点,其中每个电压转换电路的输出电容连接在它的第一和第二输出节点之间,一个第一切换开关和一个电感连接在第二输入端和第二输出节点之间,第一输入端和第一输出节点耦合在一起,并且一个第二切换开关或续流二极管连接在第一切换开关和电感之间的一个互连节点与第一输出节点之间;

其中,功率优化器中还包括设置在它的任意一级或多级电压转换电路中的第二开关,在带有第二开关的任意一个电压转换电路中:它的输出电容和第二开关串接在这一级电压转换电路的第一、第二输出节点之间。

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