[发明专利]一种提高太阳能光伏发电能效的同步整流系统与控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏发电领域，具体是一种同步整流装置及提高太阳能光伏发电能效的同步整流系统与控制方法。

背景技术

能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，也是影响国家安全的重要因素。传统的石化能源属于不可再生能源，面临着枯竭的危险。另一方面，由于燃烧化石燃料，给大气造成了重度污染。

为了解决能源供应这一重大问题，全世界的各个国家都加快了对新能源的开发。太阳能作为一种清洁能源，具有以下几个特点：第一，取之不尽。第二，易于获取，普遍存在。第三，清洁，无污染。

太阳能的开发利用是解决传统石化能源带来的能源短缺、环境污染和温室效应等问题的有效途径，是人类发展的理想替代能源。太阳能的利用主要包括光热利用(热力子发电、屋顶的太阳能热水器等)、太阳能发电、光化利用等。光伏发电正在由边远农村和特殊应用向并网发电和与建筑结合供电的方向发展，光伏发电已由补充能源向替代能源过渡。

我国光伏发电产业起步于20世纪70年代，于90年代中期进入稳步发展时期，太阳能电池及组件产量逐年增加，目前已跃居全球第一。

在国家一系列优惠政策的刺激下，我国光伏产业发展迅速，2012年年底我国光伏发电装机容量累计达到700万千瓦，2013年年底达到1716万千瓦，2014年达到了2805万千瓦。

我国光伏发电主要以大规模光伏电站为主，采用的集中式光伏逆变器或组串式光伏逆变器，普遍存在电池板能效低的问题，同时由于热斑效应导致电池板使用寿命低。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种提高太阳能光伏发电能效的同步整流技术与控制方法，能大大提高光伏电站的能效，同时延长光伏电池板的使用寿命，促进我国光伏发电事业的健康发展。

本发明的技术解决方案如下：

一种同步整流装置，其特点在于，包括电抗器、第一功率开关管、第二功率开关管、输入滤波电容、输出滤波电容、直流电压传感器、直流电流传感器和控制单元；

所述电抗器的一端与所述输出滤波电容的正端相连，所述电抗器的另一端和所述第一功率开关管与第二功率开关管的连接点相连；

所述第一功率开关管的一端和所述电抗器与第二功率开关管的连接点相连，该功率开关管的另一端分别和所述输入滤波电容的负端及所述输出滤波电容的负端相连；

所述第二功率开关管的一端分别与所述直流电压传感器的输入端及所述输入滤波电容的正端相连，所述功率开关管的另一端和所述电抗器与第一功率开关管的连接点相连；

所述直流电压传感器的输出端与所述控制单元的输入直流电压信号端相连；

所述直流电流传感器的输入端和所述输入滤波电容的负端相连，该直流电流传感器的输出端与所述控制单元的输入直流电流信号端相连；

所述控制单元的两个输出功率开关管控制信号端分别与所述的第一功率开关管输入控制信号端及第二功率开关管的输入控制信号端相连。

一种同步整流装置，其特点在于，包括电抗器、第一功率开关管、第二功率开关管、输入滤波电容、输出滤波电容、直流电压传感器、直流电流传感器和控制单元；

所述第二功率开关管的一端与所述输出滤波电容的正端相连，所述第二功率开关管的另一端和所述第一功率开关管与电抗器的连接点相连；

所述第一功率开关管的一端和所述电抗器与第二功率开关管的连接点相连，该功率开关管的另一端分别和所述输入滤波电容的负端及所述输出滤波电容的负端相连；

所述电抗器的一端分别与所述直流电压传感器的输入端及所述输入滤波电容的正端相连，所述电抗器的另一端和第一功率开关管与第二功率开关管的连接点相连；

所述直流电压传感器的输出端与所述控制单元的输入直流电压信号端相连；

所述直流电流传感器的输入端和所述输入滤波电容的负端相连，该直流电流传感器的输出端与所述控制单元的输入直流电流信号端相连；

所述控制单元的两个输出功率开关管控制信号端分别与所述的第一功率开关管输入控制信号端及第二功率开关管的输入控制信号端相连。

所述第一功率开关管和第二功率开关管是MOSFET/IGBT。

一种提高太阳能光伏发电能效的同步整流系统，其特点在于，包括多个所述的同步整流装置、多个光伏电池板和光伏逆变器；

每个同步整流装置的输入端与光伏电池板的输出端相连，该同步整流装置的输出端与光伏逆变器直流输入端相连，该光伏逆变器直流输出端接电网。