[实用新型]一种带区域功率优化装置的光伏组件

说明书

本实用新型提供了一种带区域功率优化装置的光伏组件，涉及光伏发电系统技术领域，其通过依次连接的至少两个的电池模块、降压斩波模块和控制模块，在各降压斩波模块相互串联后，共同接入一个LC滤波模块，各降压斩波模块运行与独立的占空比控制下。本实用新型可解决光伏组件在电池片串级别的功率优化和优化后的电流纹波的高效滤除，实现减少电感器和电容器的设置，并通过增加感值和容值，提高LC滤波模块处理电流纹波的能力，同时独立的占空比，使得电感器两端在极高、极低电压值的占用的时间缩短，使同等感量的电感器能够处更大的电流纹波，并可借助组件的边框等方式散热，综合地实现低成本、高可靠性、高效率的获取光伏组件的电力。

技术领域

本实用新型涉及光伏发电系统技术领域，特别是涉及一种带区域功率优化装置的光伏组件。

背景技术

光伏组件，也称之为太阳能电池组件，或称为光伏板。光伏组件是由一定数量单片太阳能电池片排布成阵列结构，并采用串、并联的方式密封而成，以提升输出电压，避免电极和导线腐蚀，并实现可靠性和耐用性。而为进一步利用光伏组件所产生的电力，目前，光伏并发发电系统中，其结构主要是由诸多光伏组件连接成组串，组串在并接成组件阵列，并经由光伏逆变器变换为交流电实施用电或并网供电。

传统的光伏组件带有盒体，盒体内部器件只有旁路二极管，用于电池片串被遮挡时旁路串电流。根据光伏特性曲线，串联组件具有木桶效应，其输出功率受配置的电压影响。目前，采用分布式最大功率跟踪技术(MPPT)，通过在盒体配置光伏功率优化器，可在光伏组件的电池片串级别上，将其输出电压设置在最大功率点电压，实现光伏组件输出功率的优化，解决光伏组件遮挡、积灰、积雪、双面组件背面辐照不均匀等带来的功率失配问题。以Buck型功率优化器为例，其需要配置PCB电路板、辅助电源、控制芯片、开关器件、输入电容、输出电容、输出滤波电感等。其中，开关器件、电容和电感设置为Buck型拓扑结构，开关器件快速开与关以斩波的方式进行DC-DC降压变换，控制芯片要驱使开关器件的降压变换动作，电容和电感对降压变换的电力进行滤波。在子电池串级的Buck型功率优化器中，一光伏组件内常常需要配备2至3个DC-DC降压变换变化结构，因而其内部构成更为复杂，电感、输出电容等的设计尺寸较大。开关器件损耗、输出滤波电感的损耗、输出滤波电容的损耗。

子电池串级的功率优化器主要损耗包括开关器件损耗、输出滤波电感的损耗、输出滤波电容的损耗，并且以上所有损耗值与滤波电感的电流脉动的纹波电流正相关。要降低损耗需要增加滤波电感器，需要增大滤波电感器电感值，但电感值增加将使电感器尺寸增大，并受限于于功率优化器的尺寸。特别是，双面光伏组件应用中，较大的优化器尺寸会对双面光伏组件背面形成较大的遮挡，影响双面光伏组件的背面发电增益，而降低了光伏功率优化器的发电增益价值。

实用新型内容

为解决现有技术存在的缺陷，本实用新型的主要目的在于提供一种带区域功率优化装置的光伏组件，可解决光伏组件在电池片串级别的功率优化和优化后的电流纹波的高效滤除，综合地实现低成本、高可靠性、高效率的获取光伏组件的电力。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案。

本实用新型所述的一种带区域功率优化装置的光伏组件，包括组件本体，所述组件本体包括n个电池模块、n个降压斩波模块、n个控制模块以及一个LC滤波模块，所述的n个代表大于等于2的正整数；其中，

所述电池模块由组件本体按区域n等分的诸多电池片串相互连接构成；

n个所述降压斩波模块的输入端分别对应地连接于n个电池模块的输出端，以用于形成降压变换的输出；

n个所述降压斩波模块的输出端相互串联；

n个所述控制模块一一对应地连接于n个降压斩波模块，并以脉冲调制信号控制其对应降压斩波模块进行斩波降压，各所述控制模块根据其对应降压斩波模块的电参量变化独立设置脉冲调制开关信号的占空比；