专利名称：一种具有自补偿功能的光伏组件的制作方法
技术领域：
本发明属于光伏发电技术领域，具体涉及一种具有自补偿功能的光伏组件。
背景技术：
光伏发电技术以清洁的太阳能为能源，得到了全世界范围的广泛关注。来自材料、建筑、电力系统、电力电子、控制等领域的学者都纷纷投身光伏发电领域的研究，推动着它的发展和应用。目前，光伏发电已成为装机容量仅次于风力发电系统的第二大发电方式，具有广阔的应用前景。值得注意的是，由于光伏发电技术的发电单元(通常为一个光伏组件)体积小，污染小，无噪声，是最理想的分布式发电方式。采用单个光伏组件的分布式光伏发电系统可以方便地置于屋顶或嵌入墙壁，对应到每户人家，工作于离网或并网模式，为更多的人提供清洁能源。这种方式是光伏发电应用和推广的一个重要方向。
图1为现有分布式光伏发电系统中光伏组件的示意图。一个光伏组件由许多光伏电池芯片串、并联而成，这些光伏电池芯片单体先经过串/并联组成三个光伏芯片组，光伏芯片组再通过串联形成光伏组件，每个光伏芯片组都并联一个旁路二极管。图2为光伏电池的等效电路，众所周知，光伏电池的物理特性由半导体材料决定，其基本工作原理是光伏效应，即当一定能量的光线照射光伏电池时，半导体材料吸收能量，发生电子跃迁，其内部能传导电流的载流子分布状态和浓度发生变化，由此产生电动势和电流。根据光伏电池物理特性及其等效电路，可以建立光伏电池的数学模型，如下式所示
权利要求
1.一种具有自补偿功能的光伏组件，包括多个光伏芯片组；其特征在于多个光伏芯片组串联后两端间跨接有功率补偿电路，所述的功率补偿电路连接有控制电路；其中 所述的控制电路用于采集光伏组件的输出电压和输出电流以及各光伏芯片组的电压，并根据这些信号利用爬坡算法构造出控制信号； 所述的功率补偿电路用于根据所述的输出电压和控制信号，为光伏芯片组提供补偿电流。
2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于所述的功率补偿电路包括一主耦合线圈和一开关管；其中，多个光伏芯片组串联后两端分别连接主耦合线圈的一端和开关管的输出端，开关管的输入端与主耦合线圈的另一端相连，开关管的控制极接收所述的控制信号。
3.根据权利要求2所述的光伏组件，其特征在于所述的光伏芯片组由一副耦合线圈、一二极管、一电容和多个光伏芯片构成；多个光伏芯片串联后一端与二极管的阴极和电容的一端相连，另一端与电容的另一端和副耦合线圈的一端相连；副耦合线圈的另一端与二极管的阳极相连，所述的副耦合线圈与主耦合线圈磁耦合。
4.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于所述的控制电路由采样电路、DSP和驱动电路构建；所述的采样电路用于采集光伏组件的输出电压和输出电流以及各光伏芯片组的电压；所述的DSP与采样电路连接，用于根据采样电路采集到信号利用爬坡算法构造出控制信号；所述的驱动电路与DSP连接，用于对所述的控制信号功率放大后输出。
5.根据权利要求3所述的光伏组件，其特征在于所述的主耦合线圈与副耦合线圈的匝数比为η I, η为光伏芯片组的个数。
6.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于所述的光伏芯片组并联有旁路二极管。
全文摘要
本发明公开了一种具有自补偿功能的光伏组件，包括多个光伏芯片组，多个光伏芯片组串联后两端间跨接有功率补偿电路，功率补偿电路连接有控制电路。本发明自补偿功能通过从光伏组件总输出抽取能量，将其补充给受到阴影影响的光伏芯片组，使其工作点发生改变并恢复电能输出，从而提高光伏组件的整体输出功率；由于此时的光伏电池工作于发电状态，不消耗能量，因此抽取的能量仍然能够被提供给负载，不影响这部分能量的利用。
文档编号H02N6/00GK103066888SQ20131002508
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月23日 优先权日2013年1月23日
发明者吴建德, 杜进, 王智博, 徐睿, 何湘宁 申请人:浙江大学