一种并联式光伏MPPT跟踪系统的制作方法

本实用新型属于光伏离网发电系统，涉及MPPT最大功率跟踪技术，特别涉及一种并联式光伏MPPT跟踪系统。

背景技术：

现有的离网光伏最大功率跟踪系统采用分离式架构，即在输入端，每一个光伏模块对应一组光伏方阵，各自模块追踪各自方阵的最大功率点，彼此互不影响，输出端各个模块的输出并联并接，共同为蓄电池充电，为负载供电。这样做的好处就是原理简单，易于实现，但是也带来了两个问题：1.成本过高；2.抗风险能力差。当某个光伏模块发生故障并退出工作后，它所对应的光伏阵列也就退出发电呈赋闲状态，这样就导致了整个系统的输入总容量降低，不能满足输出端的充电要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种并联式光伏MPPT跟踪系统，该系统光伏阵列呈并联状，整个系统只有一组输入接线，这样输入端可以只需要一个汇流盒便可以将电接入系统，只需要一组避雷器就可以承担整个系统的防雷功能，大大节省了生产安装成本。当任意光伏模块发生故障并退出工作后，富余的输入电量由其他光伏模块共同分享，所有光伏阵列不会再退出发电状态，输入总容量不会降低，提高了整个系统的安全性。

本实用新型的技术方案是：一种并联式光伏MPPT跟踪系统，其特征是：它至少包括光伏阵列组、汇流盒、避雷器、光伏模块和蓄电池，所述的光伏模块为多个，多个光伏模块之间采用并联连接，所述的光伏阵列组依次通过汇流盒和避雷器与多个并联的光伏模块输入端串联，多个并联的光伏模块输出端与蓄电池电连接。

所述的光伏阵列组为多个光伏阵列之间采用并联连接。

所述的光伏模块的壳体上设置有通信端口和用于调节拨码开关的拨码口，多个并联的光伏模块的通信端口之间通过CAN总线并联。

所述的多个并联的光伏模块的输出端通过输出母线分别与蓄电池和负载电连接。

所述的光伏模块为热插拔型，具有MPPT特性。

所述的光伏模块包括选定单元、输入功率采样单元、比较单元、判定单元、告知单元和扰动单元；

选定单元用于确定主机模块；选定单元上设置有拨码开关；

输入功率采样单元用于采样整个系统当前的输入电压、输入电流，通过 MPPT计算和处理，再换算出当前的输入功率；

比较单元用于根据当前的输入功率和扰动后的输入功率进行比较，判定当前工作点与峰值点的位置关系；

判定单元用于确定扰动方向和步长的判定；

告知单元用于将扰动方向和步长的判定结果告知从模块；

扰动单元用于发出扰动命令。

所述的光伏阵列为单晶双面组件，带有边框。

所述的光伏阵列组为5个光伏阵列，所述的多个并联的光伏模块为12个并联的光伏模块。

本实用新型的优点是：该系统光伏阵列呈并联状，整个系统只有一组输入接线，这样输入端可以只需要一个汇流盒便可以将电接入系统，只需要一组避雷器就可以承担整个系统的防雷功能，大大节省了生产安装成本。当任意光伏模块发生故障并退出工作后，富余的输入电量由其他模块共同分享，所有光伏阵列不会再退出发电状态，输入总容量不会降低，提高了整个系统的安全性。

下面通过具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1是本实用新型并联式光伏MPPT跟踪系统的结构示意图；

图2是本实用新型模块故障示意图；

图3是光伏模块的结构示意图；

图4是拨码开关示意图；

图中，1、光伏阵列；2、汇流盒；3、避雷器；4、光伏模块；5、拨码开关；6、CAN总线；7、输出母线；8、蓄电池；9、负载；41、选定单元； 42、输入功率采样单元；43、比较单元；44、判定单元；45、告知单元；46、扰动单元。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种并联式光伏MPPT跟踪系统，其特征是：它至少包括光伏阵列组1、汇流盒2、避雷器3、光伏模块4和蓄电池8，所述的光伏模块4为多个，多个光伏模块4之间采用并联连接，所述的光伏阵列组1依次通过汇流盒2和避雷器3与多个并联的光伏模块4输入端串联，多个并联的光伏模块4输出端与蓄电池8电连接。

实施例2

如图1所示，一种并联式光伏MPPT跟踪系统，其特征是：它至少包括光伏阵列组1、汇流盒2、避雷器3、光伏模块4和蓄电池8，所述的光伏模块4为多个，多个光伏模块4之间采用并联连接，所述的光伏阵列组1依次通过汇流盒2和避雷器3与多个并联的光伏模块4输入端串联，多个并联的光伏模块4输出端与蓄电池8电连接。

所述的光伏阵列组1为多个光伏阵列之间采用并联连接。

所述的光伏模块4的壳体上设置有通信端口和用于调节拨码开关5的拨码口，多个并联的光伏模块4的通信端口之间通过CAN总线6并联。

所述的多个并联的光伏模块4的输出端通过输出母线7分别与蓄电池8和负载9电连接。

整个系统只有一组输入接线，这样输入端可以只需要一个汇流盒便可以将电接入系统，只需要一组避雷器就可以承担整个系统的防雷功能，大大节省了生产安装成本。当任意光伏模块发生故障并退出工作后，富余的输入电量由其他光伏模块共同分享，所有光伏阵列不会再退出发电状态，输入总容量不会降低，提高了整个系统的安全性。

实施例3

在实施例2的基础上，所述的光伏模块4为热插拔型，具有MPPT特性。如图3所示，所述的光伏模块4包括选定单元41、输入功率采样单元42、比较单元43、判定单元44、告知单元45和扰动单元46；

选定单元41用于确定主机模块；选定单元41上设置有拨码开关5；

输入功率采样单元42用于采样整个系统当前的输入电压、输入电流，通过MPPT计算和处理，再换算出当前的输入功率；

比较单元43用于根据当前的输入功率和扰动后的输入功率进行比较，判定当前工作点与峰值点的位置关系；

判定单元44用于确定扰动方向和步长的判定；

告知单元45用于将扰动方向和步长的判定结果告知从模块；告知单元是通过通信端口和CAN总线将判定结果告知从模块。

扰动单元46用于发出扰动命令。

本实用新型的工作步骤如下：

第一步，本实用新型的系统首先会从多个光伏模块选取其中的一个光伏模块作为主模块，其他光伏模块自动成为从模块。

主模块的选取方式如下：每一个光伏模块的选定单元上都设置有一个拨码开关，如图4所示，拨码开关有四位，每个光伏模块的编号是通过拨码开关上的数来确定，拨码开关上的数从小到大依次对应为0000,0001,0002，直到1111，因此对应的光伏模块数量为16块，系统会默认最小的数为主模块，其他光伏模块为从模块，如图2所示，当最小的光伏模块出现故障退出后，会自动选取下一个号码对应的光伏模块作为主模块。

第二步，当主模块确定后，它首先采样整个系统当前的输入电压、输入电流，再换算出当前的输入功率。

第三步，根据当前的输入功率和扰动后的输入功率进行比较，判定当前工作点与峰值点的位置关系。

第四步，当系统判断出目前的功率点与目标功率点的关系后，会确定下一步的扰动方向和步长。

第五步，系统通过CAN通信总线将下一步的扰动方向和步长告知从模块。

第六步，从模块接收到主模块的信息后会与主模块保持一致，同时扰动，直到找到最大功率点，整个系统达到并联MPPT最大功率跟踪的效果。

实施例4

在实施例3的基础上，所述的光伏阵列为单晶双面组件，带有边框。边框的设计可以避免组件运输、安装过程中的破损。便于组件安装、组件机械强度高。避免单晶双面组件长期使用后安装点受力不均引起的破坏。本实用新型采用单晶双面组件与普通多晶组件相比，多晶组件25年衰减20％，本实用新型的单晶双面组件首年衰减低于2％，25年衰减不超过15.05％，每年衰减小于0.55％，远远优于普通多晶组件。

所述的光伏阵列组1为5个光伏阵列，所述的多个并联的光伏模块4为 12个并联的光伏模块4。

本实用新型系统的配置过程如下：

1)通过用户实际负载9的大小和后备时间决定电池8的容量；

2)由电池8的容量和要求的充满时间，以及负载用电量，确定光伏阵列容量；

3)根据光伏阵列容量最终确定模块数量。

本实施例没有详细叙述的部件、单元和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。