[发明专利]太阳能光发电系统、控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种太阳能光发电系统、控制装置 及控制方法。

背景技术

太阳能作为一种清洁可再生能源，在全球能源日益紧张的今天，正发挥着 越来越重要的作用。其中，太阳能光发电是利用太阳能的一种主要方式，其基 本原理是利用太阳能电池将光能转换成电能。

参见图1，为太阳能光发电系统的原理示意图，包括太阳能电池阵列、控 制单元等部分；其中，太阳能电池阵列用于将光能转化为电能，太阳能电池由 具有光伏效应(Photovoltaic Effect)的材料(如硅化合物)构成，可以将光能 转化为电能，由于太阳能电池的转化效率较低，为了达到大的输出功率，一般 都需要将大量的太阳能电池组成太阳能电池阵列来进行光电转换。

控制单元用于完成对整个系统的控制，包括接收太阳能电池阵列的输出电 能，并进行能量转换，如DC-DC(直流-直流)，DC-AC(直流-交流)等，将 转换后的电能输出给用电单元(如家用电器、工厂、电网等)；此外，控制单 元也用于完成对系统的其他控制，如对系统的监控、管理等控制。

参见图2，为现有技术中一种广泛使用的太阳能光发电系统结构示意图， 该系统包括太阳能电池阵列、汇线盒、能量转换控制器等单元；太阳能电池阵 列的最基本单元是太阳能电池(图中未示出)，多个太阳能电池组成太阳能光 伏组件(PV组件，Photovoltaic组件，如图2中PV1-1、PV3-2等单元)；多个 PV组件组成太阳能电池阵列。

汇线盒以及能量转换控制器相当于图1中的控制单元，其中，汇线盒用于 对太阳能电池阵列输出进行汇合，并将汇合后的电源输出给能量转换控制器； 根据系统的设计要求，在太阳能电池阵列中，可以将多个光伏组件串联成一路 输出需要的电压，可以将多路串联的光伏组件进行并联输出需要的电流；例如， 在图2中，汇线盒将第一、二、三路光伏组件(第一路对应于图中的PV1-X， X表示自然数，其余几路类同)并联后作为一路输出；将第四、五、六路光伏 组件并联后作为另一路输出。

能量转换控制器用于接收汇线盒的输出，并进行能量转换，如DC-DC转 换，或DC-AC转换，输出用电单元所需的电压。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下缺点：

在图2所示的太阳能光发电系统中，如果PV组件中的一个或多个太阳能 电池出现被物体遮挡的情况，则会对整个PV组件的功率输出产生很大影响。 参见图3，为PV组件中出现太阳能电池被遮挡后功率输出示意图，其中，图 中横轴表示PV组件的输出电压，纵轴表示功率的功率；曲线101为正常工作 时的功率输出曲线，曲线102以及103为在不同位置出现遮挡时的曲线。以输 出电压为60V为例，正常工作的曲线101在输出60V时能达到590W左右的输 出功率；出现遮挡的曲线102在60V时只能达到360V左右；出现遮挡(遮挡 位置与102不同)的另一曲线103则只能达到80W左右。因此，当PV组件中 有太阳能电池被遮挡时，会对整个组件的性能造成影响，如果一个太阳能电池 被完全遮挡，则整个PV组件的功率损失会变得更大(超过50％)；进而还会影 响多个串联的PV组件输出以及多个串联的PV组件再进行并联后的输出(输 出特征与图2类似)，造成整个阵列的功率输出下降。

此外，如果有阴影遮挡，或者在其他光照较弱的情况时，会因为PV组件 输出电压过低而无法让能量转换控制器进行工作，从而造成电能的浪费。

发明内容

本发明实施例提供一种太阳能光发电系统、控制装置及控制方法，用于实 现更优性能电能的输出，其中：

一种太阳能光电光系统包括：

太阳能电池阵列，用于输出多路电能；

组合控制单元，用于接收所述太阳能电池阵列输出的多路电能，检测所述 多路电能的输出特性，根据所述输出特性对所述多路电能进行串联和/或并联动 态组合调整，输出一路或多路电能；

能量转换单元，用于接收所述组合控制单元输出的一路或多路输出，进行 能量转换，输出能量转换后的电能。

其中，一种太阳能光发电系统控制装置，用于对太阳能电池阵列输出电能 进行控制，包括：

检测单元，用于接收太阳能电池阵列输出的多路电能，对所述多路电能的 特性进行检测；

开关组件，用于对所述多路电能进行串并联连接组合；