[发明专利]一种基于智能化控制的双面光伏电池组件跟踪方法及控制器

说明书

本发明公开了一种基于智能化控制的双面光伏电池组件跟踪方法及控制器，所述跟踪方法通过光强传感器周期内计算最大光强接收角度值，调整双面光伏电池组件的角度与最大光强接收角度值一致。本发明解决了双面光伏电池组件因为安装地的地形不同，支架遮挡，背景颜色，物体经过等一系列环境因素造成的发电损失。本发明基于传感器的实时测量，基于控制器的实时控制，充分发挥双面光伏电池转换效率高，发电量高的最大优势。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，具体是一种基于智能化控制的双面光伏电池组件跟踪方法及控制器。

背景技术

光伏系统通常是由很多块光伏组件经过串并联后组成光伏阵列，通过光电转换效应，将太阳能转换成直流电能，再由逆变器逆变成交流电，最终并入到电网中。目前，光伏阵列侧通常采用的是常规光伏组件，即组件的正面布有光伏电池，可以光电转换。在资源供求矛盾日益激化的情况下，对太阳能的进一步开发利用必将成为未来的发展趋势。提升光电转换效率首当其冲，双面发电组件新近研发出来，并开始应用。传统的光伏电池当中，单晶硅电池光电转换效率最高，可达18-19％，而这种新型的双面光伏电池，正面接收太阳能的直射能量，背面接收来自地面或物体的发射以及空气中的散射光，正面、背面均可以光电转换，综合转换效率可以提高到20-25％。

由于双面光伏电池双面发电的特性，可以任意角度，任意朝向安装。应用到系统端，就会有很多技术问题亟待解决。例如：现有的跟踪支架系统没有考虑到双面发电的特性，双面光伏组件也会因为不同的地面、水面、草地等安装地地形，不同的物体经过，不同的安装地背景颜色等等因素，也都会造成双面光伏组件的两面接收到的光辐射不一样，降低系统发电量，使其很难在市场上得到广泛应用。

公开日为2013.08.28，授权公告号为CN 203165907U的中国实用新型专利公开了一种基于双面电池的光伏跟踪系统，它主要包括：光伏跟踪支架、跟踪器、逆变器，其中所述跟踪器及逆变器均安装在光伏跟踪支架上，所述的光伏跟踪支架上还安装有反射器及双面电池组件，其中所述双面电池组件竖立排列，所述的反射器对称安装在所述的双面电池组件两侧；所述的双面电池组件主要由若干块双面电池有序布置，并按平面组件的层压工艺封装而成；所述的反射器设置成倒置型的“V”型形状，由玻璃镜面或镜面不锈钢制成；所述反射器相对独立并构成独立单元；反射器固定在光伏跟踪支架上，且反射器与支架间的安装夹角θ为5～45°；该实用新型有望比平面安装系统效率高出25～50％，性价比明显改善，便于推广应用。但是，该专利存在以下问题：

(1)由于太阳入射光的角度在不断变化中，双面电池组件仅仅做垂直固定，此方向上并不能完全获得太阳光的最大能量，势必造成一定量的发电量损失；

(2)双面电池组件在接收反射太阳光时，其设计结构决定了位于根部的组件与位于顶部的组件接收光辐照不一致，双面电池组件长期接收光辐照不均衡会导致其寿命降低；

(3)增加反射器的同时已经增加了跟踪支架的负荷，进一步的，“V”型形状的反射器又同时属于一种兜风结构，在大风情况下，主体结构极易受到破坏；

(4)无法检测双面组件正面、背面总体接收太阳光强度的高低，就不能根据太阳运行轨迹调整组件倾角以达到发电量最大，如此势必造成双面组件发电量损失。

综上所述，该实用新型很难在市场上得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于智能化控制的双面光伏电池组件跟踪方法及控制器，以克服现有技术中存在的缺陷。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明公开了一种基于智能化控制的双面光伏电池组件跟踪方法，该方法通过光强传感器周期内计算双面光伏电池组件的最大光强接收角度值，动态地在各周期中调整双面光伏电池组件的角度与最大光强接收角度值一致。