太陽能光伏組件制造技術

本實用新型專利技術提供一種太陽能光伏組件，包括：多列電池片，彼此串聯連接；旁路二極管，與每兩列電池片反相并聯；旁路二極管電壓檢測模塊，用于檢測各個旁路二極管兩端的電壓值；旁路二極管導通判斷模塊，用于根據各個旁路二極管電壓檢測模塊的檢測結果判斷各個旁路二極管是否導通；最大功率點跟蹤控制模塊，與旁路二極管導通判斷模塊相連接，用于計算導通的旁路二極管的數目和區域最大功率點的數目，并隨著光伏組件的輸出電壓逐步下降，依次尋找區域最大功率點的位置。本實用新型專利技術既能夠保證在通常情況下的單點最大功率點跟蹤的高性能，又能夠保證在出現多點最大功率點時尋找到真正的最大功率點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及太陽能光伏
，具體來說，本技術涉及ー種太陽能光伏組件，可以聞效率地跟蹤多點最大功率點。
技術介紹
太陽能光伏組件由多個電池片串聯而成，正常工作時所有的電池片都是正向偏壓。但是當ー個電池片被遮擋或者損壞而不工作，其他好的電池片的電壓使該電池片反向偏壓。該反向電壓會使電流很低，或者擊穿該電池片。為避免這種損傷，通常使用旁路ニ極管進行保護。該ニ極管和一個或者多個串聯的電池片反向并聯，當正常時，旁路ニ極管反向偏壓，電壓值為該串電池片的輸出電壓。當某個電池片不正常吋，為了達到該串電池的電流，該缺陷電池片反向電壓，并使該串電壓反轉，旁路ニ極管為正向電壓而導通，這時電流由旁路ニ極管流過，它并聯的這串電池片不再工作。 最大功率點跟蹤(MPPT Maxi mum Power Point Tracking)是光伏系統最重要的功能，以保證光伏組件輸出最大的功率。實現最大功率點跟蹤的技術很多，比如擾動觀察技術(Perturb and Observe,簡稱P&0),增量電導和波紋關聯控制技術(IncrementalConductance and Ripple Correlation Control)等等。通常的組件正常工作，只有一個最大功率點，所以最大功率點跟蹤通常只尋找電壓最高的第一個最大功率點。但是當旁路ニ極管導通時，功率-電壓曲線會出現多個區域最大功率點，每導通I個旁路ニ極管，區域最大功率點增加ー個。有時，電壓最高的第一最大功率點比其他區域最大功率點的功率低，并非真正的最大功率點。具有多點最大功率點跟蹤能力的現有技術通常為掃描整個工作曲線，提取最大的功率，這樣的方法耗時，耗功率，對運算資源和能力要求也很高。由于通常情況組件都是正常工作，只有ー個最大功率點，這樣多點最大功率點跟蹤的現有技術降低了通常情況的系統性能，是很不利的。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種太陽能光伏組件，能夠既保證在通常情況下的單點最大功率點跟蹤的高性能，又保證在出現多點最大功率點時尋找到真正的最大功率點。為解決上述技術問題，本技術提供一種太陽能光伏組件，包括多列電池片，彼此串聯連接；旁路ニ極管，與每兩列所述電池片反相并聯；旁路ニ極管電壓檢測模塊，與各個所述旁路ニ極管相連接，用于檢測各個所述旁路ニ極管兩端的電壓值；旁路ニ極管導通判斷模塊，與各個所述旁路ニ極管電壓檢測模塊相連接，用于根據各個所述旁路ニ極管電壓檢測模塊的檢測結果判斷各個所述旁路ニ極管是否導通；最大功率點跟蹤控制模塊，與所述旁路ニ極管導通判斷模塊相連接，用于計算導通的所述旁路ニ極管的數目和區域最大功率點的數目，井隨著所述光伏組件的輸出電壓逐步下降，依次尋找所述區域最大功率點的位置。可選地，所述的太陽能光伏組件還包括組件故障檢測模塊，與所述旁路ニ極管導通判斷模塊相連接，用于檢測并判斷所述光伏組件的故障，協助給出警報和/或修復建議。可選地，所述旁路ニ極管導通判斷模塊、所述最大功率點跟蹤控制模塊和所述組件故障檢測模塊為集成電路芯片，包括ASIC、FPGA, DSP和/或CPU。可選地，所述電池片是偶數列的。為解決上述技術問題，本技術還提供一種太陽能光伏組件的最大功率點跟蹤方法，包括步驟I.檢測所述光伏組件中各個旁路ニ極管兩端的電壓值；II.根據所述電壓值判斷各個所述旁路ニ極管是否導通；III.計算導通的所述旁路ニ極管的數目和預計的區域最大功率點的數目；IV.開啟最大功率點跟蹤功能，設定當前的區域最大功率點的數目為0 ;V.將所述光伏組件的輸出電壓逐步下降，根據所述光伏組件的輸出功率的變化，依次尋找所述區域最大功率點并存儲其參數；VI.比較所有所述區域最大功率點的功率值,取出其中的最大值；VII.選擇所述功率最大值對應的所述區域最大功率點為最大功率點,控制所述光伏組件工作在該點。可選地，在上述步驟V中，尋找所述區域最大功率點的步驟包括根據所述光伏組件的輸出功率-輸出電壓曲線，所述輸出功率對所述輸出電壓求導，導數為零的點即取為所述區域最大功率點。可選地，在上述步驟V中，依次尋找所述區域最大功率點的步驟包括Va.在找到ー個所述區域最大功率點之后，將所述區域最大功率點的數目加I ;Vb.判斷當前的所述最大功率點的數目是否等于預計的所述區域最大功率點的數目；如果是，則直接跳到步驟VI ;如果不是，則繼續執行下ー步驟；Vc.從前ー個所述區域最大功率點繼續降低所述輸出電壓，在所述輸出功率隨著所述輸出電壓同步下降時，所述最大功率點跟蹤功能不開啟；Vd.在所述輸出功率隨著所述輸出電壓的下降而上升時，開啟所述最大功率點跟蹤功能，直至找到全部所述區域最大功率點。可選地，所述區域最大功率點的參數包括電流值、電壓值和功率值。為解決上述技術問題，本技術還提供一種太陽能光伏組件的故障監測方法，包括步驟A.檢測所述光伏組件中各個旁路ニ極管兩端的電壓值；B.根據所述電壓值判斷各個所述旁路ニ極管是否導通；C.將導通的所述旁路ニ極管的導通時間數據傳輸給ー監測系統；D.檢查所述旁路ニ極管是否在一整天導通，并根據不同的檢查結果獲取相應的故障監測結論。可選地，在上述步驟D中Dl.若所述旁路ニ極管是在一整天導通，則判斷所述故障為固定故障，需要馬上檢查修復；或者D2.若所述旁路ニ極管不是在一整天導通，則繼續檢查其導通情形是否在每天部分時間發生，且時間接近；在上述步驟D2中若其導通情形是在每天部分時間發生且時間接近，則判斷所述故障為一般故障，需要擇時檢查修復；或者若其導通情形不是在每天部分時間發生且時間接近，則判斷所述故障為純粹偶然事件，不需要采取修復行動。 與現有技術相比，本技術具有以下優點本技術通過檢測旁路ニ極管的電壓，進行旁路ニ極管導通的判斷，并通過導通旁路ニ極管的數目決定區域最大功率點的數目。這種方式保證了通常情況下的單點最大功率點跟蹤的高性能，又保證了在出現多點最大功率點時尋找到光伏組件真正的最大功率點。附圖說明本技術的上述的以及其他的特征、性質和優勢將通過以下結合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中圖I為現有技術中ー個太陽能光伏組件的結構示意圖；圖2為本技術一個實施例的太陽能光伏組件的結構示意圖；圖3A為正常工作的太陽能光伏組件的電流-電壓和功率-電壓曲線；圖3B為有ー個旁路ニ極管導通時的太陽能光伏組件的電流-電壓和功率-電壓曲線；圖4為現有技術中進行多點最大功率點跟蹤的ー種方法流程圖；圖5為本技術一個實施例的基于旁路ニ極管導通的太陽能光伏組件進行多點最大功率點跟蹤的方法流程圖；圖6是本技術一個實施例的基于旁路ニ極管導通的太陽能光伏組件進行組件故障監測的方法流程圖。具體實施方式下面結合具體實施例和附圖對本技術作進ー步說明，在以下的描述中闡述了更多的細節以便于充分理解本技術，但是本技術顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本技術內涵的情況下根據實際應用情況作類似推廣、演繹，因此不應以此具體實施例的內容限制本技術的保護范圍。圖I為現有技術中ー個太陽能光伏組件的結構示意圖。在該示例中，6列電池片101串聯，而每2列電池片101反向并聯I個ニ極管103，該ニ極管103稱為旁路ニ極管。通常這本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種太陽能光伏組件(200)，其特征在于，包括：多列電池片(201)，彼此串聯連接；旁路二極管(203)，與每兩列所述電池片(201)反相并聯；旁路二極管電壓檢測模塊(204)，與各個所述旁路二極管(203)相連接，檢測各個所述旁路二極管(203)兩端的電壓值；旁路二極管導通判斷模塊(205)，與各個所述旁路二極管電壓檢測模塊(204)相連接，根據各個所述旁路二極管電壓檢測模塊(204)的檢測結果判斷各個所述旁路二極管(203)是否導通；最大功率點跟蹤控制模塊(206)，與所述旁路二極管導通判斷模塊(205)相連接，計算導通的所述旁路二極管(203)的數目和區域最大功率點的數目，并隨著所述光伏組件(200)的輸出電壓逐步下降，依次尋找所述區域最大功率點的位置。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅宇浩，
申請(專利權)人：浙江昱能光伏科技集成有限公司，
類型：實用新型
國別省市：