[实用新型]自带MPPT控制器的光伏组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光伏组件，属于太阳能光伏并网设备领域。

背景技术

传统光伏系统是采用十到数百个光伏组件串并联建立起来的。通常由多个电池组件先进行串联形成光伏组件串，再将串通过并联形成光伏阵列，再连接到逆变器上。该逆变器对整个阵列实现最大功率跟踪，收集电能并将直流转换为交流连接到电网上。

传统光伏系统效率较低。当几个光伏组件串联时，每个都有一个稍微不同的最大功率电流，这个串联系统就不能使得每个组件输出最优功率电流，从而造成不匹配损耗。当面板上出现部分遮挡问题时，电池性能降低，也会造成上述不匹配问题。由于匹配的要求，使得在系统设计和屋顶利用上也存在一定局限性，同时增加了系统改造和扩建的难度。另外，由于数据只能从逆变器中取得，使得该系统只能对总的输出功率进行监测，不能具体到阵列中的个体单元，这给系统维护和故障检修带来了很大困难。

实用新型内容

实用新型目的：针对上述现有存在的问题和不足，本实用新型提供了一种自带MPPT(最大功率点跟踪)控制器的光伏组件，可提高光伏并网系统的效率，使各光伏组件都能实现最大功率输出。

技术方案：为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案为：一种自带MPPT控制器的光伏组件，其特征在于：包括光伏电池组和MPPT控制器，所述MPPT控制器包括A/D转换模块、A/D控制模块、MPPT模块、PWM模块、电桥驱动模块和DC/DC模块；所述A/D转换模块输入端输入光伏电池组电压和电流数据，A/D转换模块的输出端连接控制所述A/D转换模块对电压和电流数据的采样的A/D控制模块的输入端；所述MPPT模块的输入端连接A/D控制模块的输出端，MPPT模块的输出端连接PWM模块的输入端；所述电桥驱动模块的输入端连接PWM模块的输出端，电桥驱动模块的输出端连接输出电压信号的DC/DC模块。所述A/D控制模块、MPPT模块和PWM模块可通过FPGA模块实现。

所述A/D转换模块可选用一个8位ADC(模拟/数字转换器)芯片，实现对太阳能电池板电压和电流数据的采集。

所述DC/DC模块可由4个MOSFET管电桥构成，通过控制每个MOSFET 管的导通时间，来实现升压比例的自动调节。

为了能准确了解每个组件的电压电流状态，还包括通讯模块和SPI接口；所述通讯模块的输入端连接所述A/D控制模块的输出端；所述通讯模块的输出端连接SPI接口。该通讯模块将所述A/D控制模块输出的电压和电流信号通过SPI接口送到外界监测站点。

有益效果：本实用新型自带MPPT控制器的光伏组件中内置了MPPT模块，能使每个光伏组件输出都保持在最大功率点，有效提高了光伏系统的效率；并且在每个光伏组件都加入了通讯模块监测A/D控制模块的输出信号，将监测细化到组件级别，为系统维护和故障排除带来了方便。

附图说明

附图为本实用新型光伏组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如附图所示，本实用新型自带MPPT控制器的光伏组件，包括一个8位ADC芯片、A/D控制模块、MPPT模块、PWM模块、电桥驱动模块、DC/DC模块；所述8位ADC芯片的输入端采集光伏电池组的电压和电流值；所述A/D控制模块控制8位ADC芯片对所述电压和电流数据的采样，并将采样得到的电压和电流值输入到MPPT模块中；所述MPPT模块计算输入的电压和电流值，追踪到功率最大点的电压和电流值，进而控制PWM模块中PWM输出波形占空比；所述PWM模块通过电桥驱动模块控制DC/DC模块中4个MOSFET管的导通时间，从而自动调整DC/DC的升压比；和A/D控制模块输出端相连的通讯模块采集到A/D控制模块输出的信号，通过SPI接口送到外界监测站点，实现对光伏组件输出电压电流的监测功能。