[发明专利]光伏电池输出功率传感器

说明书

所属技术领域：

本发明涉及电子产品，是检测光伏电池输出功率的元器件。 

背景技术：

本发明之前没有在线检测光伏电池输出功率的元器件，在光伏系统中检测输出功率的方法很多，有扰动观察法、电导增量法、最优梯度法、模糊逻辑法、神经网络法等，但以上方法实施难度大，使光伏电池应用受到局限，目前大多数光伏电池的应用需通过蓄电池储能，或逆变并网，本发明解决了在线检测光伏电池输出功率的问题，能对用电对象提供功率控制信号，实现光伏电池直接向用电器供电的目的，降低了光伏电池的应用成本，拓展了光伏电池的应用途径。 

发明内容：

本发明的目的是在线检测光伏电池的输出功率，它由电流采样光伏电池、电压采样电路、模数转换、运算电路等组成，其特征在于：电流采样光伏电池和被测光伏电池是同一性能的产品，而且安装在同一环境，同一位置，使电流采样光伏电池的采样电流能真实的反应被测光伏电池的工作特性，电压采样信号由被测光伏电池提供，电流采样信号和电压采样信号的乘积代表被测光伏电池的输出功率，实现光伏电池输出功率传感器所检测到的信号和被测光伏电池的输功率成正比，是一种在线检测光伏电池输出功率的元器件。 

发明要点是：电流采样光伏电池提供电流信号，被测光伏电池提供电压信号，两信号乘积为被测光伏电池的输出功率信号。 

本发明优点在于： 

1、在线检测光伏电池的输出功率，直接对用电对象提供功率控制信号。 

2、根据在线检测光伏电池的输出功率，可使被测光伏电池输出功率最大化，提高被测光伏电池效率。 

3、使用光伏电池输出功率传感器后，可直接向用电器供电，不需要蓄电池储能，也不需要逆变并网，降低了光伏发电的成本，解决了并网的技术难题，为节能减排开辟了新的途径。 

附图说明：

图1是光伏电池输出功率传感器电原理图； 

图1中V₁为电流采样光伏电池，V₂为被测光伏电池，R₁、R_I为电流采样回路，R₂、R_V为电压采样回路，R内为V₁的内阻，I为V₁的短路电流，V为V₂的电压采样信号，3为放大器，4为电压采样A/D变换器，5为电流采样A/D变换器，6为乘法器，7为D/F变换器。 

光伏电池输出功率传感器工作原理是；当电阻R₁＜＜R_内时，I∝V₁的输出功率，也是反应V₁在该环境下的电流输出能力，I、V模/数变换后经乘法器6得到被测光伏电池输出功率值，即； 

W＝K×I×V 

式中W为被测光伏电池输出功率，K为放大器3的放大系数和R_I的分压值乘积。 

乘法器6输出的功率值W经数字-频率转换器7转换为频率信号方便后续电路接口。 

图2是实施例接线图； 

具体实施方式：

本实施例是将光伏电池输出功率传感器应用在变频空调机上，使变频空 调机的压缩机转速受太阳能光功率控制，实现其制冷量或制热量和光伏电池的输出功率成正比，实施方式是； 

一、按图2接线，图中8为电流采样光伏电池，9为被测光伏电池，10为电流采样调节电位器，11为电压采样调节电位器，12为光伏电池输出功率传感器，13为变频器，14为变频空调压缩机。 

二、电流采样光伏电池和被测光伏电池要求是同一性能的产品。 

三、电流采样光伏电池和被测光伏电池要求安装在同一环境，同一位置，使电流采样光伏电池的采样电流能真实的反应被测光伏电池的工作特性。 

四、设定被测光伏电池的输出功率的频率值，本实施例为2400Hz，调节11电压采样值，调节10电流采样值，使被测光伏电池在额定电压324V、输出功率2.4KW时对应2400Hz。 

五、设定变频器的输入频率对应输出频率，本实施例是2400Hz对应120Hz。120Hz为压缩机的最大输入频率。 

六、结论；通过以上实施例达到了光伏电池功率传感器跟踪被测光伏电池输出功率的目的，其被测光伏电池的额定输出电压在跟踪过程中变化为±5％以内，能满足用电器要求。