[发明专利]一种光伏组件网络优化装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏发电领域，具体涉及一种光伏组件网络优化装置。

背景技术

随着全球气候变化以及环境污染问题的日益严峻，绿色可再生能源产业最近十年来得到了快速发展。太阳能是一种可再生资源，利用光生伏特效应进行发电的太阳电池技术备受世人关注。太阳电池是由能产生光伏效应的材料，如硅、砷化镓、铟硒铜等材料制成，可以将光能转化成电能。目前，由多片太阳电池组合而成的光伏组件被大量使用用于建设各种光伏发电系统，或用于作为建筑物幕墙来建成节能环保型建筑。

随着太阳能组件产品、光伏逆变器产品的日趋成熟，分布式光伏发电系统以其安装简便、串并灵活、发电效率高等优良特性，越来越被消费者接受与青睐。但随着分布式光伏发电系统的大规模使用，由于楼体结构、周边物体等安装环境因素带来的面板阴影问题，导致发电效率降低的情况，越来越多；损坏太阳能组件引起火灾的事件，也时有发生。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种光伏组件网络优化装置，本发明通过zigbee网络，对现有的分布式光伏组件发电系统在组件精细化管控、进一步提高发电效率上还存在不足与缺陷，且避免了太阳能组件因故障损毁。

为实现所述技术目的，本发明的技术方案是一种光伏组件网络优化装置，包括：光电池太阳能板、传感器节点、网络协调器，所述至少两个光电池太阳能板串联形成光伏发电系统，且安装传感器节点于每个光电池太阳能板上；

所述传感器节点，包括：计量器单元、主控制器电路、光伏驱动优化电路、RF射频电路；所述计量器单元连接于所述光电池太阳能板的电压输出端VIN和所述光伏驱动优化电路的优化输出PUT1上，同时通过输出PUT1串联下一个光电池太阳能板；且所述主控制器电路根据计量器单元测得的电压和电流值来控制光伏驱动优化电路；所述RF射频电路将每个光电池太阳能板进行无线组网；

所述网络协调器包括处理器MCU和RF射频收发电路。

进一步，所述主控制器电路包括型号为HT6019的第一主控制器，及其晶振电路组成的最小系统。

进一步，所述第一主控制器电源由光电池太阳能板提供，具体为光电池太阳能板电压输出端VIN连接由光电耦合器NEC2501组成的稳压电路，进一步连接第一主控制器。

进一步，所述光伏驱动优化电路SM72295全桥光伏驱动器组成。

进一步，所述光伏驱动优化电路通过优化短路控制电路连接主控制器电路，且所述光伏驱动优化电路包括优化控制电路和短路控制电路；所述光伏驱动优化电路由Q5和Q6两个旁路MOS管连接所述SM72295全桥光伏驱动器和所述主控制器电路；所述短路控制电路由保护二极管D1并联至所述光电池太阳能板上。

进一步，所述计量器单元包括第一计量器和第二计量器，所述第一计量器连接光电池太阳能板压输出端VIN，所述第二计量器连接所述光伏驱动优化电路的优化输出PUT1。

进一步，所述第一计量器和第二计量器由型号为HT7017电压电流计量芯片。

进一步，所述第一计量器和第二计量器的电压和电流计量值通过两个型号为LTV227的贴片光耦连接所述主控制器电路。

作为本发明的优选，所述主控制器电路外通过FT24C128存储器外扩EPROM。

作为本发明的优选，所述外扩EPROM存储所述计量器单元的校准数据和比对数据、算法程序；所述计量器单元连接所述外扩EPROM存储进行校准。

本发明的有益效果在于：

本发明通过zigbee网络，对现有的分布式光伏组件发电系统在组件精细化管控、进一步提高发电效率上还存在不足与缺陷，且避免了太阳能组件因故障损毁；同时协调优化控制光伏发电系统中的每个光电池太阳能板的输出电压和电流，进一步维持整个系统发电功率，减少功率损耗。

附图说明

图1是本发明的传感器节点电路模块原理图。

图2是本发明的第一主控制器电路原理图；

图3是本发明光伏驱动优化电路和优化短路控制电路的原理图；

图4是本发明第一计量器的电路原理图；

图5是本发明型号为LTV227的贴片光耦电路原理图；

图6是本发明外扩EPROM的电路原理图；

图7是本发明稳压电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。