[发明专利]一种太阳能电池板供电系统及其启动控制方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池板高开路电压供电系统的启动控制方法。

背景技术

太阳能发电作为一种新兴的能源技术，已经在全球开始蓬勃发展。通过将太阳能电池串联和并联，可以得到大功率的输出电力能源。但是很多时候太阳能电池板过高的开路电压制约了负载电路元件的选型和效率的提高，为了电路正常启动工作，有时后级逆变电路必须使用耐压很高的开关管，而在正常工作的时候，开关管的实际工作电压与其初始耐压值相差甚远，如此，不利于开关管选型的优化，制约了后级电路效率的提高。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种太阳能电池板供电系统及其启动控制方法，旨在提高后级逆变电路的效率。

本发明实施例是这样实现的，一种太阳能电池板供电系统，包括：

太阳能电池板、调压控制单元、调压单元、逆变电路单元以及滤波电容；其中所述调压单元、所述逆变电路单元和所述滤波电容并联于所述太阳能电池板的两端，所述调压控制单元与所述调压单元连接，控制所述调压单元的接通或关断；

当所述太阳能电池板输出的直流电压值在预定范围内超过逆变电路单元中的单个开关管的耐压值时，所述调压控制单元控制所述开关单元接通；当所述太阳能电池板输出的直流电压值在预定范围内低于所述逆变电路单元中的单个开关管的耐压值时，所述调压控制单元控制所述开关单元关断，所述逆变电路单元正常逆变工作。

本发明实施例提供的太阳能电池板供电系统的启动控制方法，包括以下步骤：

当太阳能电池板输出的直流电压值在预定范围内超过逆变电路单元中的单个开关管的耐压值时，控制并联于太阳能电池板两端的调压单元接通使电池板输出电流增大，输出电压下降至设定值，逆变电路单元启动工作并关断本调压电路；

当太阳能电池板输出的直流电压值在预定范围内低于逆变电路单元中的单个开关管的耐压值时，控制并联于太阳能电池板两端的调压单元关断，逆变电路单元正常逆变工作。

本发明实施例中，在后级逆变电路两端并联一调压单元，当系统启动时通过控制该开关单元的通、断来实现控制太阳能电池板输出电压的目的，使得后级逆变电路能在安全电压下顺利启动工作，在不损耗能量的同时，扩大了输入电压范围，可以优化后级电路功率器件选型，提高系统效率。

附图说明

图1A和图1B分别是本发明实施例提供的太阳能电池的等效模型以及I-V曲线示意图；

图2是本发明实施例提供的太阳能电池板供电系统的结构原理图；

图3是图2所示太阳能电池板供电系统的一种实施方式；

图4、图5、图6分别是图3所示电路中的各个开关通断时的控制信号流向图；

图7是图3所示电路正常工作的时序图；

图8、图9是在图3所示电路中监控开关馆S2是否短路损坏的控制原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例中，在后级逆变电路两端并联一调压单元，当系统启动时通过控制该开关单元的通、断来实现控制太阳能电池板输出电压的目的，使得后级逆变电路能在安全电压下顺利启动工作。

从图1A所示的太阳能电池(等效电流源和二极管并联模型)以及图1B示出的I-V曲线可以看出，随着输出电流I的增大，其输出电压V会越来越小。本发明实施例利用太阳能电池的这个特性，提供了如图2所示的太阳能电池板供电系统的结构原理，为了便于描述，仅示出了与本发明相关的部分。

参照图2，本发明实施例提供的供电系统包括太阳能电池板SOLARARRAY、调压控制单元1、调压单元2、逆变电路单元3以及逆变电路单元3的滤波电容Bus capacity，其中调压单元2、逆变电路单元3和滤波电容Buscapacity并联于太阳能电池板SOLAR ARRAY的两端，而调压控制单元1与调压单元2连接，控制调压单元2的接通或关断。