自带mppt模块的光伏组件的制作方法
专利名称：自带mppt模块的光伏组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光伏组件，属于太阳能光伏并网设备领域。
技术背景
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。发明内容
发明目的针对上述现有存在的问题和不足，本发明提供了一种自带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发明目的，本发明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。
有益效果本发明自带MPPT模块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。
图1为本发明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，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说 明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明 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。
如图1所示，本发明自带MPPT模块的光伏组件，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。
权利要求
1.一种自带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。2、根据权利要求1所述 自带MPPT模块的光伏组件，其特征在于所述A/D转换模块为一个8位ADC芯片。
2.根据权利要求1所述自带MPPT模块的光伏组件，其特征在于所述DC/DC模块 由4个MOSFET管电桥构成。
3.根据权利要求1所述自带MPPT模块的光伏组件，其特征在于还包括通讯模块 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。
全文摘要
本发明公开了一种自带MPPT控制器的光伏组件，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；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A/D控制模块的输入端；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；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。本发明内置了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。
文档编号H02N6/00GK102025291SQ20101059627
公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者王宝安, 王玉, 路学刚 申请人:东南大学
技术领域：
本发明涉及一种光伏组件，属于太阳能光伏并网设备领域。
技术背景
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。发明内容
发明目的针对上述现有存在的问题和不足，本发明提供了一种自带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发明目的，本发明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。
有益效果本发明自带MPPT模块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。
图1为本发明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，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说 明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明 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。
如图1所示，本发明自带MPPT模块的光伏组件，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。
权利要求
1.一种自带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。2、根据权利要求1所述 自带MPPT模块的光伏组件，其特征在于所述A/D转换模块为一个8位ADC芯片。
2.根据权利要求1所述自带MPPT模块的光伏组件，其特征在于所述DC/DC模块 由4个MOSFET管电桥构成。
3.根据权利要求1所述自带MPPT模块的光伏组件，其特征在于还包括通讯模块 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。
全文摘要
本发明公开了一种自带MPPT控制器的光伏组件，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；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A/D控制模块的输入端；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；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。本发明内置了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。
文档编号H02N6/00GK102025291SQ20101059627
公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者王宝安, 王玉, 路学刚 申请人:东南大学
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