[发明专利]一种光伏单元及其实现方法

摘要

一种光伏单元的实现方法，首先区分光伏电站类型，并网型光伏电站、光伏充电控制器具有太阳能最大功率点跟踪控制功能的离网型光伏电站，其光伏单元中的光伏组件串联数量限定的最大值N_s按公式计算，所述光伏组件的串联数量值取N_s；光伏充电控制器不具有太阳能最大功率点跟踪控制功能的离网型光伏电站，其光伏单元中的光伏组件串联数量限定的最小值N_m按公式计算，所述光伏组件的串联数量值取N_m；所述光伏单元包括光伏组件、控制器、连接电路，控制器与连接电路相互连接，连接电路与多个光伏组件相互连接；控制器通过连接电路可以根据环境变化控制光伏组件的串联。本方法可有效避免光伏组件串联数量设计缺陷，提高光伏电站发电效率。

主权项

一种光伏单元的实现方法，包括控制器与连接电路相互连接，连接电路与多个光伏组件相互连接，其特征在于，所述光伏组件的串联数量的确定步骤：第一步，区分光伏电站，所述光伏电站包括并网型光伏电站、光伏充电控制器具有太阳能最大功率点跟踪控制功能的离网型光伏电站、光伏充电控制器不具有太阳能最大功率点跟踪控制功能的离网型光伏电站；第二步，所述并网型光伏电站或所述光伏充电控制器具有太阳能最大功率点跟踪控制功能的离网型光伏电站设置有光伏单元，所述光伏单元中的所述光伏组件串联数量限定的最大值N_s按以下公式计算：$N_s=\mathrm{Int}\left(\frac{\min (V_s,V_{\mathrm{in}})}{K_c{K}_r(V_{\mathrm{oc}}+\mathrm{\Δ}{V}_{t1})}\right)$式中：N_s——所述光伏单元中的光伏组件串联数量限定的最大值N_s；Int——将数值向下取整为最接近的整数的函数运算符号；min(V_s，V_in)——所述光伏单元所允许承载的最大系统电压V_s和与所述光伏单元相连接的逆变器或光伏充电控制器所允许承载的最大直流输入电压V_in中的相对较小值；V_oc——所述光伏组件在标准条件下的开路电压；△V_t1——所述光伏组件在额定最低工作温度时的开路电压相对于在所述标准条件下的开路电压V_oc的电压升高值；K_c——所述光伏电站所在地区的大气透光率系数；K_r——所述光伏电站所在地区的太阳能辐照资源区域系数；所述光伏充电控制器不具有太阳能最大功率点跟踪控制功能的离网型光伏电站设置有光伏单元，所述光伏单元中的所述光伏组件串联数量限定的最小值N_m按以下公式计算：$N_m=\mathrm{Int}\left(\frac{V_f+V_d}{K_c{K}_r(V_{\mathrm{mp}}-\mathrm{\Δ}{V}_{\mathrm{th}})}\right)+1$式中：N_m——所述光伏单元中的光伏组件串联数量限定的最小值；Int——将数值向下取整为最接近的整数的函数运算符号；V_f——所述光伏单元所连接的蓄电池组的额定最小浮充电压；V_d——所述蓄电池组中防反充二极管的电压降与电流输入线路的电压降之和；V_mp——所述光伏组件在标准条件下的开路电压；△V_th——所述光伏组件在额定最高工作温度时的开路电压相对于在所述标准条件下的开路电压V_mp的电压降低值；K_c——所述光伏电站所在地区的大气透光率系数；K_r——所述光伏电站所在地区的太阳能辐照资源区域系数；第三步，根据不同光伏电站中的所述光伏组件串联数量的限定范围值，在所述并网型光伏电站或所述光伏充电控制器具有太阳能最大功率点跟踪控制功能的离网型光伏电站中，调节所述光伏组件串联数量保持为N_s；在所述光伏充电控制器不具有太阳能最大功率点跟踪控制功能的离网型光伏电站中，调节所述光伏组件串联数量保持为N_m。