智能接線盒的製作方法
2024-01-24 17:05:15 2
專利名稱：智能接線盒的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及光伏發電領域，尤其涉及一種實現發電功率最大化的智能接線
品.ο
背景技術：
太陽能電池組件一般是由若干電池片通過串聯方式排列並用封裝材料疊層壓制而成的，引出端用防水接線盒並連接電纜與插頭，兩塊電池板之間主要靠連接電纜與相鄰的電池板串聯在一起的。然而，傳統的智能接線盒都是被動式接收太陽能能量並將電能通過接線盒連接方式輸出電能，由於光照強度的時刻變化，整個智能接線盒的輸出功率也在時刻變化，再者， 由於電池板組件包括若干個電池板組成，在實際的太陽能電池板運行當中常常因為各種陰影遮擋或其他因素導致其輸出電流急劇下降，由於電池板之間是串聯連接，所以這勢必造成整體的整串電池組件的電流下降，從而導致整串電池組件的輸出功率降低很多。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種智能接線盒，可實現電池板組件輸出功率最大化，且能夠在電池板受到陰影遮擋的時候能夠儘量挽回由於陰影遮擋產生影響的電池板輸出功率。為實現上述實用新型目的，本實用新型採用如下技術方案—種智能接線盒，所述智能接線盒包括功率優化裝置，所述述功率優化裝置包括智能檢測模塊，用於檢測電池板上工作狀態信息；最大功率點獲取模塊，用於通過特定算法進行採樣計算，以調節得出電池片的最大功率點的電壓；電流調節模塊，當電池板組件中部分電池板被遮擋時，用於調節被遮擋電池板的電流以提升整體電池板組件的電流；控制模塊，與所述智能檢測模塊相連接，接收所述智能檢測模塊檢測到的工作狀態信息，所述控制組件還分別與所述最大功率點獲取模塊和電流調節模塊相連接，當所有電池板工作正常時，所述控制組件啟動所述最大功率點獲取模塊進行工作；當電池板組件中部分電池板被遮擋時，所述控制組件同時啟動所述最大功率點獲取模塊和電流調節模塊進行工作。作為本實用新型的進一步改進，所述工作狀態信息包括電壓和電流。作為本實用新型的進一步改進，所述控制模塊與所述最大功率點獲取模塊之間通過無線方式進行連接。作為本實用新型的進一步改進，所述控制模塊與所述電流調節模塊之間通過無線方式進行連接。[0015]作為本實用新型的進一步改進，所述無線方式包括射頻識別技術(Radio Frequency Identification, RFID)。作為本實用新型的進一步改進，所述控制模塊與所述最大功率點獲取模塊之間通過電力載波進行連接。作為本實用新型的進一步改進，所述控制模塊與所述電流調節模塊之間通過電力載波進行連接。與現有技術相比，本實用新型的智能接線盒通過設計了一種功率優化裝置以變被動式接收為主動式控制，一方面使得電池板組件的輸出功率最大化，另一方面能夠在電池板受到陰影遮擋的時候能夠儘量挽回由於陰影遮擋產生影響的電池板輸出功率，確保整個系統的能源利用率較高。
圖1是本實用新型的一實施方式的智能接線盒中功率優化裝置的模塊示意圖；圖2是本實用新型的一實施方式的電池板組件的I/V工作曲線示意圖。
具體實施方式
以下將結合附圖所示的具體實施方式
對本實用新型進行詳細描述。但這些實施方式並不限制本實用新型，本領域的普通技術人員根據這些實施方式所做出的結構、方法、或功能上的變換均包含在本實用新型的保護範圍內。如圖1所示，在本實用新型一實施方式中，在光伏發電技術中，需要設有包括有若干電池片的電池片組件和連接於電池片之間的智能接線盒，所述智能接線盒還包括功率優化裝置，所述功率優化裝置包括智能檢測模塊10、最大功率點獲取模塊20、電流調節模塊 30以及控制模塊40。其中，所述智能檢測模塊10用於檢測電池板上工作狀態信息；所述智能檢測模塊 10可以是自動採集到當前對應的電池板上的工作狀態信息，用以時刻追蹤電池板的工作狀況，並及時發現異常。優選地，所述工作狀態信息包括電池板上的輸出電壓信息和輸出電流信息，該模塊檢測到所述電池板上的電壓信息和電流信息以得出一關於電池板的I/V工作曲線。其中，所述最大功率點獲取模塊20用於通過特定算法進行採樣計算，以調節得出電池片的最大功率點的電壓；如圖2所示，在電池板的I/V工作曲線上包括有三個功率點 PU P2和P3，每個功率點分別對應一個電池板在某工作狀態時的電壓值和電流值，具體地， 在Pl點對應於電壓值vl和電流值il，在P2點對應於電壓值v2和電流值i2，在P3點對應於電壓值v3和電流值i3。所述最大功率點獲取模塊20根據特定的MPPT算法，採用得到I/V曲線上的最大功率點的位置，並得出與所述最大功率點的對應的電壓值，並以此電壓值進行電力的輸出。在本實施方式中，若P1、P2、P3為連續採樣的三個功率點，那麼假如採樣得出的P2對應的功率值最大，便確定所述電池板的最大功率點為P2，對應的輸出電壓為v2 ；假如採樣得出的Pl對應的功率值最大，那麼就在採樣比Pl點對應的電壓vl更大的電壓值；假如採樣得出的P3對應的功率值最大，那麼就在採樣比P3點對應的電壓v3更小的電壓值；採用此最大功率點獲取模塊，可時刻保證智能接線盒以最大的輸出功率進行電
4力輸出，儘可能提升系統的能源利用率。其中，所述電流調節模塊30用於當電池板組件中部分電池板被遮擋時，調節被遮擋電池板的電流以提升整體電池板組件的電流；優選地，此模塊採用一 DC-DC功率優化器來完成相對應功能。當電池板組件中有部分電池板被物體遮擋或者其他原因致使其輸出電流大幅下降時，因為電池板組件上的若干電池板是通過串聯連接的，所以部分被遮擋的電池板的電流下降時，會導致整串電池板組件的整體輸出功率降低很多。此時所述電流調節模塊30便會相應調節所述被遮擋電池板的電壓，間接地調整電流以提升整個電池板組件的輸出電流值，以補償因為個別電池板的輸出電流下降而導致的整體電池板組件的輸出功率。其中，在本實施方式中，所述控制模塊40與所述智能檢測模塊10相連接，接收所述智能檢測模塊10檢測到的工作狀態信息，所述控制模塊40還分別與所述最大功率點獲取模塊20和電流調節模塊30相連接，優選地，在本實施方式中，所述控制模塊40與所述最大功率點獲取模塊20和電流調節模塊30之間的連接可以為無線連接，也可以為有線連接， 更優選地，所述無線連接可為射頻識別技術(Radio Frequency Identification, RFID);所述有線連接可為電力載波方式連接。在本實施方式中，當所有電池板工作正常時，即未出現因個別電池板被遮擋而致使整體輸出功率下降的現象，所述控制模塊40隻需啟動所述最大功率點獲取模塊20進行工作，具體地，智能檢測模塊10檢測到電池板組件的I/V工作曲線，將該I/V工作曲線發送給控制模塊40，所述控制模塊在接受到I/V工作曲線後根據預定MPPT算法啟動最大功率點獲取模塊20，最大功率點獲取模塊20在所述I/V曲線上進行取點採樣，並計算得出功率最大點的對應電壓值，並以此電壓輸出電力；當電池板組件中部分電池板被遮擋時，所述控制模塊40則需同時啟動所述最大功率點獲取模塊20和電流調節模塊30進行工作，具體地， 智能檢測模塊10檢測到電池板組件的I/V工作曲線，將該I/V工作曲線發送給控制模塊 40，所述控制模塊在接受到I/V工作曲線後根據預定MPPT算法啟動最大功率點獲取模塊20 並同時啟動對應的電流調節模塊30進行工作，在調節整體電池板組件的串電流的同時，不斷地通過最大功率點獲取模塊20在所述I/V曲線上進行取點採樣，並計算得出功率最大點的對應電壓值，並以此電壓輸出電力；儘量挽回由於陰影遮擋產生影響的電池板輸出功率， 確保整個系統的能源利用率較高。本實用新型的智能接線盒通過設計了一種功率優化裝置以變被動式接收為主動式控制，一方面使得電池板組件的輸出功率最大化，另一方面能夠在電池板受到陰影遮擋的時候能夠儘量挽回由於陰影遮擋產生影響的電池板輸出功率，確保整個系統的能源利用
率較高。應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本實用新型的可行性實施方式的具體說明，它們並非用以限制本實用新型的保護範圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種智能接線盒，其特徵在於，所述智能接線盒包括功率優化裝置，所述功率優化裝置包括智能檢測模塊，用於檢測電池板上工作狀態信息；最大功率點獲取模塊，用於通過特定算法進行採樣計算，以調節得出電池片的最大功率點的電壓；電流調節模塊，當電池板組件中部分電池板被遮擋時，用於調節被遮擋電池板的電流以提升整體電池板組件的電流；控制模塊，與所述智能檢測模塊相連接，接收所述智能檢測模塊檢測到的工作狀態信息，所述控制組件還分別與所述最大功率點獲取模塊和電流調節模塊相連接，當所有電池板工作正常時，所述控制組件啟動所述最大功率點獲取模塊進行工作；當電池板組件中部分電池板被遮擋時，所述控制組件同時啟動所述最大功率點獲取模塊和電流調節模塊進行工作。
2.如權利要求1所述的智能接線盒，其特徵在於，所述工作狀態信息包括電壓和電流。
3.如權利要求1所述的智能接線盒，其特徵在於，所述控制模塊與所述最大功率點獲取模塊之間通過無線方式進行連接。
4.如權利要求1所述的智能接線盒，其特徵在於，所述控制模塊與所述電流調節模塊之間通過無線方式進行連接。
5.如權利要求3或4所述的智能接線盒，其特徵在於，所述無線方式包括射頻識別技術 (Radio Frequency Identification, RFID)。
6.如權利要求1所述的智能接線盒，其特徵在於，所述控制模塊與所述最大功率點獲取模塊之間通過電力載波進行連接。
7.如權利要求1所述的智能接線盒，其特徵在於，所述控制模塊與所述電流調節模塊之間通過電力載波進行連接。
專利摘要本實用新型提供了一種智能接線盒，所述智能接線盒包括功率優化裝置，所述功率優化裝置包括智能檢測模塊，最大功率點獲取模塊，電流調節模塊，控制模塊，所述控制模塊與所述智能檢測模塊相連接，所述控制組件還分別與所述最大功率點獲取模塊和電流調節模塊相連接，所述控制組件用於控制所述最大功率點獲取模塊和電流調節模塊進行工作。本實用新型的有益效果是使得光伏發電系統的輸出功率最大化，確保光伏發電系統能源利用率較高。
文檔編號H01L31/048GK202259363SQ20112033879
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月9日 優先權日2011年9月9日
發明者段正剛 申請人:蘇州快可光伏電子股份有限公司