CN101800498B - 太阳能光发电***、控制装置及控制方法 - Google Patents

太阳能光发电***、控制装置及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101800498B
CN101800498B CN2010101423378A CN201010142337A CN101800498B CN 101800498 B CN101800498 B CN 101800498B CN 2010101423378 A CN2010101423378 A CN 2010101423378A CN 201010142337 A CN201010142337 A CN 201010142337A CN 101800498 B CN101800498 B CN 101800498B
Authority
CN
China
Prior art keywords
output
energy
electric energy
multiple way
electric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2010101423378A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101800498A (zh
Inventor
陈道深
魏刚
李泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Yudeshui Electric Technology Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Priority to CN2010101423378A priority Critical patent/CN101800498B/zh
Publication of CN101800498A publication Critical patent/CN101800498A/zh
Priority to PCT/CN2010/079748 priority patent/WO2011120311A1/zh
Priority to EP20100197387 priority patent/EP2372487A3/en
Priority to US12/982,182 priority patent/US20110241431A1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN101800498B publication Critical patent/CN101800498B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10—Parallel operation of dc sources
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22—The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22—The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • H02J2300/26—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin involving maximum power point tracking control for photovoltaic sources
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了一种太阳能光发电***、控制装置及控制方法，其中，一种太阳能光发电***包括：太阳能电池阵列，用于输出多路电能；组合控制单元，用于接收所述太阳能电池阵列输出的多路电能，检测所述多路电能的输出特性，根据所述输出特性对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能；能量转换单元，用于接收所述组合控制单元输出的一路或多路输出，进行能量转换，输出能量转换后的电能。本发明实施例通过检测太阳能电池阵列输出电能的特性，并根据电能特征对各路电能进行串联和/或并联动态组合调整，通过能量转换单元进行能量转化，可以获得更优性能的输出电能。

Description

太阳能光发电***、控制装置及控制方法
技术领域
本发明涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种太阳能光发电***、控制装置及控制方法。
背景技术
太阳能作为一种清洁可再生能源，在全球能源日益紧张的今天，正发挥着越来越重要的作用。其中，太阳能光发电是利用太阳能的一种主要方式，其基本原理是利用太阳能电池将光能转换成电能。
参见图1，为太阳能光发电***的原理示意图，包括太阳能电池阵列、控制单元等部分；其中，太阳能电池阵列用于将光能转化为电能，太阳能电池由具有光伏效应(Photovoltaic Effect)的材料(如硅化合物)构成，可以将光能转化为电能，由于太阳能电池的转化效率较低，为了达到大的输出功率，一般都需要将大量的太阳能电池组成太阳能电池阵列来进行光电转换。
控制单元用于完成对整个***的控制，包括接收太阳能电池阵列的输出电能，并进行能量转换，如DC-DC(直流-直流)，DC-AC(直流-交流)等，将转换后的电能输出给用电单元(如家用电器、工厂、电网等)；此外，控制单元也用于完成对***的其他控制，如对***的监控、管理等控制。
参见图2，为现有技术中一种广泛使用的太阳能光发电***结构示意图，该***包括太阳能电池阵列、汇线盒、能量转换控制器等单元；太阳能电池阵列的最基本单元是太阳能电池(图中未示出)，多个太阳能电池组成太阳能光伏组件(PV组件，Photovoltaic组件，如图2中PV1-1、PV3-2等单元)；多个PV组件组成太阳能电池阵列。
汇线盒以及能量转换控制器相当于图1中的控制单元，其中，汇线盒用于对太阳能电池阵列输出进行汇合，并将汇合后的电源输出给能量转换控制器；根据***的设计要求，在太阳能电池阵列中，可以将多个光伏组件串联成一路输出需要的电压，可以将多路串联的光伏组件进行并联输出需要的电流；例如，在图2中，汇线盒将第一、二、三路光伏组件(第一路对应于图中的PV1-X，X表示自然数，其余几路类同)并联后作为一路输出；将第四、五、六路光伏组件并联后作为另一路输出。
能量转换控制器用于接收汇线盒的输出，并进行能量转换，如DC-DC转换，或DC-AC转换，输出用电单元所需的电压。
发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下缺点：
在图2所示的太阳能光发电***中，如果PV组件中的一个或多个太阳能电池出现被物体遮挡的情况，则会对整个PV组件的功率输出产生很大影响。参见图3，为PV组件中出现太阳能电池被遮挡后功率输出示意图，其中，图中横轴表示PV组件的输出电压，纵轴表示功率的功率；曲线101为正常工作时的功率输出曲线，曲线102以及103为在不同位置出现遮挡时的曲线。以输出电压为60V为例，正常工作的曲线101在输出60V时能达到590W左右的输出功率；出现遮挡的曲线102在60V时只能达到360V左右；出现遮挡(遮挡位置与102不同)的另一曲线103则只能达到80W左右。因此，当PV组件中有太阳能电池被遮挡时，会对整个组件的性能造成影响，如果一个太阳能电池被完全遮挡，则整个PV组件的功率损失会变得更大(超过50％)；进而还会影响多个串联的PV组件输出以及多个串联的PV组件再进行并联后的输出(输出特征与图2类似)，造成整个阵列的功率输出下降。
此外，如果有阴影遮挡，或者在其他光照较弱的情况时，会因为PV组件输出电压过低而无法让能量转换控制器进行工作，从而造成电能的浪费。
发明内容
本发明实施例提供一种太阳能光发电***、控制装置及控制方法，用于实现更优性能电能的输出，其中：
一种太阳能光电光***包括：
太阳能电池阵列，用于输出多路电能；
组合控制单元，用于接收所述太阳能电池阵列输出的多路电能，检测所述多路电能的输出特性，根据所述输出特性对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能；
能量转换单元，用于接收所述组合控制单元输出的一路或多路输出，进行能量转换，输出能量转换后的电能。
其中，一种太阳能光发电***控制装置，用于对太阳能电池阵列输出电能进行控制，包括：
检测单元，用于接收太阳能电池阵列输出的多路电能，对所述多路电能的特性进行检测；
开关组件，用于对所述多路电能进行串并联连接组合；
组合处理单元，用于根据所述检测单元检测得到的所述多路电能的特性，根据所述特性控制所述开关组件对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能。
其中，一种太阳能光发电***控制方法，包括如下步骤：
接收太阳能电池阵列输出的多路电能，对所述多路电能的特性进行检测；
根据检测得到的所述多路电能的特性，根据所述特性对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能。
本发明实施例通过检测太阳能电池阵列输出电能的特性，并根据电能特征对各路电能进行串联和/或并联动态组合调整，通过能量转换单元进行能量转化，可以对***出现的各种情况做出动态组合调整，获得更优性能的输出电能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为太阳能光发电***工作原理示意图；
图2为现有太阳能光发电***结构示意图；
图3为现有太阳能光发电***中正常工作及有太阳能电池出现遮挡时，PV组件在不同输出电压下功率输出示意图；
图4为本发明实施例太阳能光发电***结构示意图；
图5为本发明实施例通过开关对输入电能进行连接示意图；
图5A为本发明实施例通过开关对输入电能进行串联示意图；
图5B为本发明实施例通过开关对输入电能进行并联示意图；
图6A为本发明实施例当对特性相似输入电能进行组合调整示意图；
图6B为本发明另一实施例对出现故障的输入电能进行组合调整示意图；
图6C为本发明另一实施例对输入电能进行并联示意图；
图7A为本发明另一实施例能量转换单元结构示意图；
图7B为本发明另一实施例另一能量转换单元结构示意图；
图8为本发明另一实施例太阳能光发电***结构示意图；
图8A为本发明另一实施例开关器件等效示意图；
图9A为本发明另一实施例对特性相似输入电能进行组合调整示意图；
图9B为本发明另一实施例对出现故障的输入电能进行组合调整示意图；
图9C为本发明另一实施例对输入电能进行串联示意图；
图9D为本发明另一实施例对输入电能进行并联示意图；
图10为图9C所示串联电路的两种等效接法；
图11为本发明实施例太阳能光发电***控制装置结构示意图；
图12为本发明实施例太阳能光发电***控制方法流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。
实施例一
本发明实施例提供一种太阳能光发电***，用于通过对太阳能电池阵列进行动态组合调整，获得更优性能的电能输出，包括：
太阳能电池阵列，用于输出多路电能；
组合控制单元，用于接收所述太阳能电池阵列输出的多路电能，检测所述多路电能的输出特性，根据所述输出特性对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能；
能量转换单元，用于接收所述组合控制单元输出的一路或多路输出，进行能量转换，输出能量转换后的电能。
其中，太阳能电池阵列每路输出由多个光伏PV组件串联后输出，或者由多组串联后的PV组件并联后输出。通过串联PV组件，可以提高输出电压；通过并联PV组件，可以提高输出电流；在并联时，为了保证性能的可靠，需要选择特征相同的几种PV组件进行并联。
本发明实施例中，所述组合控制单元根据所述状态对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能包括以下其中一种或几种组合：
将性能相似的多路电能并联成一路输出；或者，
关断发生故障的电能输出；或者，
将多路电能串联成一路输出。
具体的，可以根据各种应用场景进行上述调整，例如，当有PV组件出现遮挡时，将出现遮挡的一种或多路PV组件作为一路进行输出；或者当发生短路时，关断这路短路的电能；或者在弱光的情况下将多路电能串联成一路进行输出；使得太阳能光发电***获得更优性能的输出电能。
需要说明的是，上述串联和/或并联指的是既可以串联，也可以是并联，或者既包括串联又包括并联；在下文中，为了描述方便，也用串并联来表示串联和/或并联，如无特殊说明，两者所指代的为同一意思，并不严格区分。
具体的，本发明实施例中，组合控制单元包括：
检测单元，用于接收太阳能电池阵列输出的多路电能，对所述多路电能的特性进行检测；其中，检测的内容包括电压、电流；通过电压、电流的值判断各路电能特性是否相似或是否出现故障。
开关组件，用于对所述多路电能进行串并联连接组合；开关组件具体可以包括多个开关单元，每个开关单元可以为金属氧化物半导体MOS(Metal OxideSemiconductor)金属氧化物半导体)管，或者绝缘栅极型功率管IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor，绝缘栅极型功率管)器件，或者可控继电器等具有开关特征的器件。
处理单元，处理单元，用于根据所述检测单元检测得到的所述多路电能的特性，根据所述特性控制所述开关组件对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能。
为了及时对***出现的各种状态做出响应，处理单元在进行动态组合调整时的时间间隔应设置得小一点，例如每隔1秒或2秒进行一次调整。
本发明实施例中的能量转换单元包括一个或多个转换模块，每个转换模块包括一个转换通道或多个转换通道。在设计时可以采用对称设计，即每个转换模块的转换能力相同；或者也可以采用非对称设计，即采用多个具有不同能力的转换模块或转换通道，根据各个转换模块或转换通道的转换能力按一定比例分配需要转换的电能，例如，转换能力强的模块或通道分配多点的输入电能，转换能力弱的模块或通道分配少点的输入电能，通过按比例分配，每个转换模块或转换通道所承载的负载不至于过大或过小，可以使得***负载更加均衡。
当需要转换的电能较少时，关闭一个或多个不需要参与转换的转换或转换通道；例如，如果一个小模块能够处理所有的转化功能时，可以将需要转换的电能都接入至该小模块，关闭(或休眠)不需要参与转换的模块或通道，以降低***的功耗。
本发明实施例通过组合控制单元检测太阳能电池阵列输出的多路电能特性，根据多路电能特性将多路具有相似特性的电能并联为一路输出，将出现故障的电能断开可以避免有问题电能对整个电能造成影响；同时，还可将多路电能进行串联，这样使得本发明实施例太阳能光发电***在弱光等条件下也能输出***所需的电压，提高了光能利用率。
此外，本发明实施例能量转换单元采用对称或非对称方式来设计能量转换模块或转换通道；当需要转换的电能较少时，关闭一个或多个不需要参与转换的转换或转换通道，可以降低***的功耗。
实施例二
本发明实施例提供一种太阳能光发电***，用于提高能量转换效率，参见图4，包括太阳能电池阵列41、组合控制单元42以及能量转换单元43；其中，太阳能电池阵列41输出M路电能给组合控制单元，经组合控制单元进行动态组合控制后输出N路电能给能量转换单元进行能量转换后输出给用电单元；这里的M一般都大于N，例如M一般取大于4，而N一般为2或3等。
具体的，本发明实施例包括：
太阳能电池阵列41，用于输出一路或多路电能；
太阳能电池阵列中最基本的单元为太阳能电池，太阳能电池由具有光伏效应的材料构成，可以将光能转化为电能；由于单个太阳能电池输出的电能较小，为了满足大的输出电能需求时，需要将多个太阳能电池进行串联构成PV组件(或称太阳能电池组件)。同时，为了达到更多的电能输出，可以将多个PV组件串联以提高单路输出电压；将多路PV组件(每路由一个PV组件或多个PV组件串联)并联以提高输出电流。
在进行多路输出时，每路的输出电压可以相同，或者不同，例如：第一路由2个PV组件串联，输出96V电压(每个PV组件输出48V)，第二路由3个PV组件串联，输出144V电压；当第一路输出电流不够时，可以通过与一路输出电压为96V的PV组件并联来提高输出电流。在实际应用中，太阳能电池阵列一般采用相同规格的PV组件，因此，如果第一路需要提高输出电流，可以通过并联与其完全相同的一路来实现；需要说明的是，上述每个PV组件的输出额定值(如48V)是在特定光照情况下的输出，并不代表任何光照情况下都输出为48V；例如，在光照较弱的阴雨天、清晨、傍晚等时候会达不到这个值，而在夏季光照充足的中午，输出会超过这个值。因此，在工作过程中，PV组件的组出电压是一个动态变化的值，但只要电压在后端能量转换单元所要求的范围内(如90V-110V)，都可以将输出电能进行能量转换后进行输出。
本发明实施例还包括：
组合控制单元42，用于接收所述太阳能电池阵列41输出的多路电能，检测所述多路电能的输出特性，根据所述输出特性对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能；
参见图4，组合控制单元包括开关组件421，检测单元422，处理单元423；其中，开关组件421由多个开关单元组成，每个开关单元由具有开关特性的器件构成，例如MOS(Metal Oxide Semiconductor)金属氧化物半导体)管、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅极型功率管)器件、或者可控继电器等。开关器件包括一个控制端，可以用于控制该器件是否导通或截止，从而实现类似于一个开关的效果。实际应用过程中，可以根据***的性能参数选择合适的开关器件，或者再通过结合驱动电路来满足***的设计需求。
参见图5，为利用多个开关单元对输入电能(图中所示1、2路)进行串并联组合示意图，其中，开关单元K3用于决定1、2路是否进行连接；K1、K2、K4、k5用于决定1、2路是否输出到对应的输出端(Pout1，Pout2)，各个开关单元都接收来自处理单元的控制信号，以决定是否开户或关闭。
通过设置多个开关单元，以多路电能的输入进行串并联连接组合；使得多路电能既能通过串联提高输出电压，也能通过并联提高输出电流。
参见图5A，表示将1、2路串联从Pout1端输出的示意图，通过控制信号控制K3、K4关闭，其余开关打开，可以实现将1、2路串联后从Pout1端输出；
参见图5B，表示将1、2路并联从Pout2端输出的示意图，通过控制信号控制K1、K4关闭，其余开关打开，可以实现将1、2路并联后从Pout1端输出。
检测单元422用于接收太阳能电池阵列输出的多路电能，检测各路电能的输出特性，例如通过检测电压的大小，电流的大小来检测各路特征是否相似、是否断路、是否短路等。
处理单元423用于获取检测单元输出的各路电能输出特性，根据各路电能的输出特性，对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能。为了更好地对***出现的状态做出响应，这种组合调整为动态实时进行的，处理单元每隔一定时间(如500毫秒、1秒、2秒等)通过主动获取检测单元检测的信息或接收检测单元上报的信息来获取各路电能输出特征，判断所述太阳能电池阵列所处的状态(例如某几路性能下降、或几路发生故障等)，并根据状态对多路电能进行串联和/或并联动态组合调整。
在具体电路实现上，处理单元A22可以采用具有处理功能的芯片或硬件电路实现，例如可以采用CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、MCU(MicroController Unit，微处理单元)、DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)等控制芯片或具有类似功能的硬件电路实现。
需要说明的是，检测单元422及处理单元423并不严格区分，在实际应用过程中，两个单元可以使用同一处理芯片，例如，共同使用同一CPU芯片，芯片的一些引脚作为检测单元的输入，另一些引脚作为处理单元的输出。此外，当使用处理芯片进行检测、控制时，由于芯片一般都采用数字电平(电压较小，如3-5V)，与太阳能电池阵列的输出电平(电压较大，如几十伏到几百伏)并不兼容，因此，需要通过相关处理电路将太阳能电池阵列的输出电平转换成处理芯片能够兼容的电平，例如，通过限幅调理电路(如电阻降压)来完成这种转换。这些处理电路的设计为本领域技术人员所熟知的技术，在此不再赘述。
处理单元423对多路电能进行串联和/或并联动态组合调整通过控制开关单元来实现，具体的，通过控制开关单元的控制端，使得开关器件出现导通或截止的特性，进而控制各路输出电能的输出或断开，或者进行串并联连接关系的组合。
参见图6A、6B、6C，处理单元423对多路电能进行串联和/或并联动态组合调整主要包括以下几种一种或几种组合：
(1)将性能相似的多路电能并联成一路输出；
这种情况一般应用在其中某些PV组件中的太阳能电池有被遮挡的情况；参见图6A，左图为正常工作时的示意图，其中数字1-6表示的箭头表示由太阳能电池阵列输出的多路电能，字母A、B表示的箭头表示组合控制单元对上述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整后输出到能量转换单元的多路电能。在正常工作时，组合控制单元将1、2、3路输入电能并联为一路输出到能量转换单元，将4、5、6路输入电能并联为一路输出到能量转换单元；
假设在使用过程当中，第2、4路中的PV组件出现了被遮挡的情况(例如，被树叶、土石、动物***物、动物尸体等遮挡)，则这几路的输出特性会发生改变(如电压、电流值减小)；这种情况下需要对这几路输出电能进行组合调整，将特性相似的几路输出电能作为一路进行输出。参见图6A右图，在2、4路出现遮挡的情况下将2路和4路并联为一路进行输出；将1、3、5、6路并联为一路进行输出；其中，第2、4路都为PV组件出现遮挡的情况，它们具有相似的电能特性；第1、3、5、6路均处于正常工作的状态，它们具有相似的电能特性。
这里的“相似”可以理解为在一定误差内的相似，例如，根据***设计参数的要求，可以将100V与98V、95V、102V认为是相似；或者在另一误差范围内将100V与90V、110V认为相似。
将特性相似的电能作为一路并联后输出可以降低因并联特性不相似的支路而造成的功率损失。
(2)关断发生故障的电能输出；
这里的故障包括短路、断路、电压或电流严重不足等情况；在PV组件出现故障的情况下，其对整个***的输出、稳定性、安全性都会造成影响。因此，需要实时检测各路电能是否发生故障，如果检测到异常情况，如电流过大，或电压过小等异常情况，需要将该路电能从组合控制单元中断开，以免对整个***造成影响。
另外，还可以在硬件上设置短路保护电路，以便对***造成影响。
参见图6B，左图为***正常工作时的示意图，右图为第5路出现故障时将其从组合控制单元中断开的示意图。
在本发明实施例中，当控制单元发现输出的电能有故障时，还可以通过各种通信方式(包括有线通信或无线通信)将故障信息告知相关维护人员，使得维护人员得到故障信息后能对故障的设备进行维修或更换。发送故障信息同样也可以应用在PV组件出现遮挡的情况，通过发送故障信息通知维护人员清除相关的遮挡物。
此外，由于很多太阳能光发电***都处于人烟稀少，环境条件相对较恶劣的地区，维护一次需要付出的成本较高；因此，还可以根据收集的故障信息，在故障的器件达到一定数量，或者比较严重时再去现场一次性完成对所有的设备的维护，具体可以根据实际情况选择维护的时机。
(3)将多路电能串联成一路输出；
这种情况一般应用在弱光的情况下，如在阴雨天、清晨或傍晚阳光相对较弱的情况下，单路PV组件无法输出需要的电压或电流，而后端的能量转换单元如果需要正常工作，其输入的电压必须达到一定的值，因此，当PV组件输出较低时，将导致能量转换单元无法正常工作，也就将光能转化为电能，从而造成能量的浪费。此时，可以将若干路PV组件进行串联，以提高输出电压，使得能量转换单元能够正常工作。
其中，串联时对多路电能各自的电压并无特别严格的要求，一种比较好的应用场景是将多路幅值相似的电压进行串联后输出。
参见图6C，左图为***正常工作时的示意图，右图为在弱光时对输入的多路电能进行串联以提高输出电压的示意图。
将多路电能作为一路进行输出的情况并不只是在弱光的情况下可以应用，在其他需要电压特征进行改变的情况下也将多路电能作为一路进行串联输出，以增加输出电压。
需要说明的是，上面几种情况也可以进行组合调整，例如，在第(3)种情况的基础上，如果还需要提高输出电流，则还可以将串联后电压相同的几路PV组件进行并联，以提高输出电流。
本发明实施例通过实时检测太阳能阵列输出的多路电能特性，并根据电能特性对其进行合并相似特性的多路电能、断开出现故障的输出电能、串并联多路输出电能等多种动态调整方式(可以是其中一种，或几种的组合)，使得***始终运行在一个良好的工作状态。
本发明实施例还包括：
能量转换单元43，用于接收所述组合控制单元输出的一路或多路输出，进行能量转换，输出能量转换后的电能。
经过组合控制单元对太阳能电池阵列的输出进行动态组合调整后，输出一路或多路电能。在正常工作情况下，或者有遮挡情况下，组合控制单元一般都会输出多路电能；在弱光等需要提高输出电压、电流的情况下，可以将多路串联或并联成一路进行输出。
能量转换包括直流-直流(DC-DC)、直流-交流(DC-AC)、直流稳压等处理，其中，在进行DC-DC、DC-AC等变换时，既可以将高电压变换成低电压，也可以将低电压变换成高电压。
能量转换单元进行能量转换时，每一路还可以采用交错(Interleave)方式进行能量转换，以提高能量转换的效率，其中，用Interleave方式进行能量转换为本领域技术人员所熟知的技术，在此不再赘述。
能量转换单元包括一个或多个转换模块，其中，每个转换模块包括一个转换通道或多个转换通道，具体实现方式通常可以包括以下几种：
(1)多个转换模块进行能量转换
参见图7A，为采用多个单模块，且每个模块只有一个转换通道时进行能量转换的示意图；多个转换模块的功率转换能力可以是相同，也可以不同。在实际应用中，为了更好地降低功耗，可以采用非对称转换模块配置，即采用大小功率转换模块结合的配置方法：将组合控制单元组合后输出的大功率通道与大功率转换模块相连；将组合控制单元组合后输出的小功率通道与小功率转换模块相连；在某些应用情形下(例如弱光的情况)，可以不使用大功率转换模块，而只使用小功率转换模块，由于小功率转换模块自身消耗的功率要小于大功率转换模块消耗的功率，因此，关闭(或休眠)大功率转换模块而只使用小功率转换模块可以降低***的功耗。
(2)一个转换模块进行能量转换
参见图7B，为采用一个转换模块进行能量转换的示意图；该转换模块整体包括多个能量转换通道，每个能量通道进行能量转换的能力等级可以相同，也可以不同，通道能量转换能力大的与组合控制单元组合后输出的大功率通道相连；通道能量转换能力小的与组合控制单元组合后输出的小功率通道相连；与多个转换模块进行能量转换的情况类似，因为能力等级小的转换通道消耗的功率小，因此，在某些应用情形下，可以不使用能力等级大的转换通道，而只使用等级小的转换通道，以降低***的功耗。
(3)以上两种情况的结合
可以结合以上两种情况，例如采用一个两个模块，其中，一个为单模块，另一个为带有多个转换通道的转换模块。
上述几种情况存在如果不同转换能力的转换通道(或模块)时，都可以按转换能力的大小按比例分配需要转换的电能，使得***负载更加均衡。同时，在需要转换的电能较少时，可以关闭一个或多个不需要参与转换的转换模块或转换通道，以降低***的功耗；关闭转换模块或转换通道时，在两个转换模块或转换通道都能满足转换的前提下，可以关掉消耗功率大的那个(一般为转换能力强的转换模块或转换通道)。
实施例三
参见图8，本发明实施例基于上述实施例二提供了一种太阳能光发电***，包括：太阳能电池阵列81，组合控制单元82，能量转换单元83；
太阳能电池阵列81由多个PV组件串并联构成，PV组件的结构在背景技术中已有介绍，在此不再赘述。其中，将多个PV组件串联可以增大输出电压；将多个PV组件并联可以增大输出电流，在并联的时候，应该选择具有相似电压特征的单个PV组件(或串联后的多个PV组件)进行并联，如果相互并联的两路电压特征差异较大，则会造成整个并联后电路性能的下降。
参见图8，本发明实施例中太阳能电池阵列81由多路串联后的PV组件组成，其中PV组件1-1到1-N1表示第1路；PV组件2-1到2-N2表示第2路，其余几路采用类似的方法进行表示；图中示出了5路串联的PV组件，实际应用中的数量并不限定，可以根据应用需求增加或减少PV组件输出路数。此外，为了使图更加简洁明了，本发明实施例中将图2中用正负两根线段表示输出电能的方法改为用一根线段来表示正负，应该理解的是，本领域技术人员可以根据这种表示方法来对实际电路进行正确的连接。
在串联的PV组件中，每一路串联的PV组件数目并不固定，可以根据***对输出电压的要求串联需要一定数量的PV组件。例如，假设每个PV组件输出20V电压，则如需输出100V电压，可以串联5个PV组件；如需输出40V电压，则只需要串联两个PV组件。
在实际应用中，尤其是大型发电应用时，为了便于管理与维护，通常各路串联的PV组件数量相同。参见图8，本发明实施例中假设总共有5路串联的PV组件，每路输出都由相同型号且相同数量的PV组件串联组成，其中，为了增加输出电流，将1、2路进行并联后再输出，这样，最后输出到组合控制单元的电能总共有4路，分别是A、B、C、D路，其中，A路由1、2路并联后得到，B路对应于3路，C路对应于4路，D路对应于5路。
参见图7，本发明实施例组合控制单元82包括检测单元821、处理单元822以及多个开关单元K1-K11。组合控制单元接收太阳能电池阵列输出的4路电能(A、B、C、D)，经动态组合控制后，输出两路电能(E、F)到能量转换单元。
输入的4路电能通过多个开关单元K1-K11构成一个组合切换网，使得多路电能能够形成各种串并联连接组合，以对输入的电能进行动态调整；其中，K1、K2、K3用于设置相邻的两路输入电能是否串联，K4-K11用于设置各路输入电能是否输入到对应的输出端(E、F)。
具体的，每个开关单元可以采用MOS管、IGBT、继电器等具有开关效应的元器件来完成。参见图8A，以MOS管作为开关器件为例，左图为MOS器件示意图，包括栅极(G)、漏极(D)以及源极(S)；右图为将MOS器件等效成一个开关的示意图，其中，MOS将MOS管的栅极(G)看成是控制端，将漏极(D)以及源极(S)看成是两个信号端，MOS管作为开关器件的
开关器件需要根据***特性选择相匹配的器件，此外，还可以增加一些附加电路(如驱动电路、保护电路等)来满足***要求的性能。
本发明实施例在进行动态调整过程中，首先通过检测单元检测输入电能的特性(例如，根据电压、电流值来判断是否出现遮挡、短路、断路等情况)；接着处理单元根据检测单元得到的检测结果对输入电能进行组合调整，包括：
(1)将特性相似的几路输出电能作为一路进行并联输出；
例如，当C路出现遮挡时，这样它的输出特性会跟正常工作的A、B、D路不相似(电压、电流出现显著下降)，此时，可以将C路单独作为一路输出；将其余几路正常工作的电能作为另一路输出；例如，如果将C路通过F路输出，A、B、D路通过E路(并联)输出，则可以控制各开关单元的状态为：
K1、K2、K3、K5、K6、K8打开；
K4、K7、K9、K10、K11关闭；
最后形成的电路等效图如图9A所示，即A、B、D路并联输出到E；C路单独输出到F。通过将性能相似的电能作为一路进行输出，可以降低性能较差的一路电能对整个***的影响；例如，假设现在共有3路电能，正常工作时都输出100W，总共可输出300W的电能；此时，如果有其中一路出现遮挡，则会以整个***的输出造成影响，这里假设会对整个***造成50％的性能下降，则最终输出的电能总共为300W*(1-50％)＝150W；为了减少出现遮挡的电能对***造成的影响，可以将出现遮挡的电能单独作为另一路进行输出，而原来的两路仍作为一路进行输出，这时，总共输出的电能为200W(正常工作的两路电能)+100*(1-50％)＝250W(出现遮挡的电能)，显然，经过调整之后，可以输出更多的电能。
(2)将出现故障的一路从组合控制单元中断开；
例如，当C路出现故障需要将其断开时，可以将跟C路有关的开关都断开，如本发明实施例中，将C路断开；同时，A、B路并联输出到E，D路单独输出到F，则可以控制各开关单元的状态为：
K1、K2、K3、K5、K6、K7、K10、K11打开；
K4、K8、K9关闭；
最后形成的电路等效图如图9B所示，即将C路断开；A、B路并联输出至E；D路单独输出到F。当发现有故障后，处理单元还可以通过通信接口723(包括有线、无线方式)通知控制台或维护人员，来对设备进行更新；同时，处理单元也可接收来自控制台或维护指令，来对各种输入电能进行组合调整。
(3)将多路电能串联作为一路进行输出；
例如，在清晨或傍晚阳光相对较弱的情况下，可以将几路进行串联输出；以提高输出电压。
参见图9C，为将A、B、C、D全部串联后进行输出的示意图，此时，处理单元控制各开关单元的开关状态如下：
K4、K5、K6、K7、K8、K10、K11打开；
K1、K2、K3、K9关闭；
通过上述开关单元的开关状态设置，可以使得A、B、C、D串联后进行输出，输出电压等于各路电压之和。由于本发明实施例示意图中将一路电能(包含正极与负极)简化成一根线段表示，因此，没有将电源的正负极表示出来，可以理解的是，根据对极性定义的不同，也可以认为将K9打开，K7关闭后进行输出。上面两种不同极性的情况可以参见图10来表示，其中，图10中的左图相当于A关闭K9，打开K7的应用情况；图10中的右图相当于打开K9，关闭K7的应用情况，实际应用中对电源正负极的连接设置属于本领域技术人员所熟知的技术，在此不再赘述。
此外，也可以将所有的电能都并联为一路进行输出，为了保证输出性能，所有电能的特性必须都相似，这种情况也可视为图9A情况下的一个特例，参见图9D，为将A、B、C、D全部并联后进行输出的示意图，此时，处理单元控制各开关单元的开关状态如下：
K1、K2、K3、K5、K8、K10、K11打开；
K4、K6、K7、K9关闭；
通过上述开关单元的开关状态设置，将所有输入电能全部并联输出到E路，可以增加输入到E路的工作电流。
在实际应用中，并不需要每次都将所有的输入电能进行串联或并联，而是根据***参数要求选择能满足的几路进行串联或并联即可；如只串联或只并联其中的两路或三路。
同时，对于上述几种情况的具体操作可以参考实施例二中有关组合控制单元的介绍，在此不再赘述。
此外，上述检测并调整为实时进行，如每隔1秒或2秒进行一次，通过实时检测并调整各路输入电能的组合，可以及时地对出现问题的情况做出响应。
本发明实施例通过实时检测太阳能阵列输出的多路电能特性，并根据电能特性合并相似特性的多路电能以及通过断开出现故障的输出电能，可以避免因某路出现遮挡、故障等问题时对整个***的影响；通过将多路电能串联或并联成一路进行输出，可以在阴雨天、清晨、傍晚等光线不足的情况下也能输出能量转换单元所需的电能，提高了光能利用效率，增加了电能的产出。
本发明实施例还包括：
能量转换单元73，用于接收组合控制单元的一路或多路输出，进行能量转换，输出能量转换后的电能。
能量转换单元的转换模块可以采用现有的或未知的各种能量转换模块，完成DC-DC、DC-AC等能量转换，将转换后的电能输出给用电单元。
具体的，如实施例二中所介绍的，能量转换单元可通过多个转换模块或具有多个转换通道的转换模块来实现能量转换，或者也可以将两者相结合来实现能量转换。
参见图7，本发明实施例采用两个转换模块来实现能量转换，且两个转换模块的转换能力并不相同，但其中一个转换模块转换能力最好大于太阳能电池阵列的最大输出，这样即使另一转换模块不工作时，也能实现对太阳能电池阵列输出电能的能量转换。在正常工作时，两个模块一般不会都处于满负荷工作的状态，而是按一定比例分配需要转换的电能，具体为转换能力强的转换模块接组合控制单元输出的功率大的电能(占需要转换电能的比例多)，转换能力弱的转换模块接组合控制单元输出的功率小的电能(占需要转换的电能比例少)，这样可以使得***负载更加均衡。
例如，转换模块1最大转换功率为2000W，而另一转换模块最大转换功率为1000W，两个按7∶3的比例分配需要转换的电能。假设***正常工作时太阳能电池阵列能输出1800W，则转换模块1转换1800W中的7/10，转换模块2转换1800W中的3/10。
在另外一种情况下，如果***需要转换的电能较少(如在阴雨天、清晨、傍晚等时间)，则可以关闭(或休眠)其中一路，以降低***的功耗。例如，需要转换的电能只有800W时，可以关闭转换模块1，而只使用转换模块2进行工作；如果需要转换的电能为1200W，可以关闭转换模块2，而只使用转换模块1进行工作，(在这种情况下也可以两个一起工作)。
实施例四
本发明实施例提供了一种太阳能光发电***控制装置，参见图11，包括：
检测单元111，用于接收太阳能电池阵列输出的多路电能，对所述多路电能的特性进行检测；
开关组件112，用于对所述多路电能进行串并联连接组合；
组合处理单元113，用于根据所述检测单元检测得到的所述多路电能的特性，根据所述特性控制所述开关组件对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能。
其中，组合处理单元113对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能包括以下其中一种或几种组合：
将性能相似的多路电能并联成一路输出；或者，
关断发生故障的电能输出；或者，
将多路电能串联成一路输出。
其中，上述检测单元检测的多路电能的特性包括电能的电压、电流；可以将一定误差范围内的电压或电流都认为是相似，如果某路电能的电压出现严重的下降，则可认为这路电能发生了故障。检测单元检测电能的特性为实时进行，这样可以尽快对故障进行响应，组合处理单元获取各路电能的特性可以通过主动获取，或接收检测单元的上报来获取。
本发明实施例中的开关组件112包括多个开关单元114，用于对多路电能进行串并联连接组合，使得多路电能可以通过串联提高输出电压，也能通过并联提高输出电流。开关单元可以采用MOS管、IGBT器件、可控继电器等具有开关特性的器件，具体可以参见上述实施例中对开关单元的描述，在此不再赘述。
组合处理单元获取根据检测单元检测得到的所述多路电能的特性，对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整具体通过控制多个开关单元的打开或关闭来进行各种组合调整，具体可以包括以下一种或几种应用场景组合：
在出现太阳能电池被遮挡的情况下，由于遮挡的一路或几路会造成整路甚至整个***的性能下降，因此，组合处理单元可以将出现遮挡的一路或多路电能并联成一路进行输出，其余正常工作的电能并联为另一路进行输出；
或者，
当发生短路、断路、电压或电流严重不足等故障时，组合处理单元可以控制开关单元将发生故障的电能与输出断开，避免对整个***的性能造成影响；
或者，
当在阴雨天、凌晨、傍晚等光照较弱，单路无法输出足够的电压时，组合处理单元可以将多路电能进行串联，以输出需要的电压。
上述动态组合调整为实时进行的，具体间隔时间可以设置得小一点(如1秒或2秒)，以便及时对***出现的状况做出响应。
本发明实施例通过检测各种电能特性，针对以上一种或几种情况进行动态组合调整方式，使得整个***可以避免因某一路或几路输出电能出现问题而造成整个***性能下降情况的发生；同时，在光线较弱的时候将多路电能进行串联输出，增大输出电压，满足***对电压的需求。
本发明实施例可以以单独的设备形式存在，或者为了与现有的设备兼容，也可以设计成位于现有太阳能光发电***汇线盒当中。
实施例五
本发明实施例提供了一种太阳能光发电***控制方法，参见图12，包括：
S121、接收太阳能电池阵列输出的多路电能，对所述多路电能的特性进行检测；
S122、根据检测得到的所述多路电能的特性，根据所述特性对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能。
其中，根据所述状态对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能包括：
将性能相似的电能作为一路进行并联输出；或者，
将发生故障的输出电能断开；或者，
将多路电能作为一路进行串联输出。
本发明实施例中，检测多路电能的特性包括检测电能的电压、电流；可以将一定误差范围内的电压或电流都认为是相似，如果某路电能的电压出现严重的下降，则可认为这路电能发生了故障。同时，检测电能的特性实时进行，这样可以尽快对故障进行响应。
对多路电能进行串联和/或并联动态组合调整通过切换开关组件中的多个开关单元来完成，上述多个开关单元中的多个开关单元用于将太阳能电池阵列的输出进行串并联组合，使得多路电能可以通过串联提高输出电压，也能通过并联提高输出电流。开关单元可以采用MOS管、IGBT器件、可控继电器等具有开关特性的器件。
其中，对多路电能进行串联和/或并联动态组合调整具体通过控制多个开关单元的打开或关闭来进行各种组合调整，包括以下一种或几种应用组合：
在出现太阳能电池被遮挡的情况下，由于遮挡的一路或几路会造成整路甚至整个***的性能下降，因此，可以将出现遮挡的几路电能并联成一路进行输出，其余正常工作的电能并联为另一路进行输出；
或者，
当发生短路、断路、电压或电流严重不足等故障时，可以控制开关单元将发生故障的电能与输出断开，避免对整个***的性能造成影响；
或者，
当在阴雨天、凌晨、傍晚等光照较弱，单路无法输出足够的电压时，可以将多路电能进行串联，以输出需要的电压。
本发明实施例通过实时获取各种电能特性，及时针对以上一种或几种情况进行动态组合调整方式，使得整个***可以避免因某一路或几路输出电能出现问题而造成整个***性能下降情况的发生；同时，在光线较弱的时候将多路电能进行串联输出，增大输出电压，满足***对电压的需求。
上述控制方法可以基于上述实施例中的***或设备来实现，或者也可以采用具有类似功能的硬件实体来实现。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能光发电***，其特征在于，包括：
太阳能电池阵列，用于输出多路电能；
组合控制单元，用于接收所述太阳能电池阵列输出的多路电能，检测所述多路电能的输出特性，根据所述输出特性对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能，其中，所述根据所述输出特性对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能包括：将性能相似的多路电能并联成一路输出；
能量转换单元，用于接收所述组合控制单元输出的一路或多路输出，进行能量转换，输出能量转换后的电能；
其中，所述能量转换单元包括一个或多个转换模块，每个所述转换模块包括一个转换通道或多个转换通道；
当使用多个所述转换模块，且每个所述转换模块只有一个所述转换通道进行能量转换时，将组合控制单元组合后输出的大功率通道与大功率转换模块相连，将组合控制单元组合后输出的小功率通道与小功率转换模块相连；
或者，
当使用一个转换模块进行能量转换，且所述转换模块包括多个所述能量转换通道时，通道能量转换能力大的与组合控制单元组合后输出的大功率通道相连；通道能量转换能力小的与组合控制单元组合后输出的小功率通道相连；
或者，
结合上述当使用多个所述转换模块，且每个所述转换模块只有一个所述转换通道进行能量转换时的情况以及上述当使用一个转换模块进行能量转换，且所述转换模块包括多个所述能量转换通道时的情况以实现能量转换。
2.如权利要求1所述的太阳能光发电***，其特征在于：
所述太阳能电池阵列每路输出由多个光伏PV组件串联后输出，或者由多组串联后的PV组件并联后输出。
3.如权利要求1所述的太阳能光发电***，其特征在于，所述组合控制单元根据所述输出特性对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能还包括以下其中一种或几种组合：
关断发生故障的电能输出；或者，
将多路电能串联成一路输出。
4.如权利要求1所述的太阳能光发电***，其特征在于，所述组合控制单元包括：
检测单元，用于接收太阳能电池阵列输出的多路电能，对所述多路电能的特性进行检测；
开关组件，用于对所述多路电能进行串并联连接组合；
处理单元，用于根据所述检测单元检测得到的所述多路电能的特性，根据所述特性控制所述开关组件对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能。
5.如权利要求4所述的太阳能光发电***，其特征在于：
所述开关组件包括多个开关单元，所述开关单元为金属氧化物半导体MOS管，或者绝缘栅极型功率管IGBT器件，或者可控继电器。
6.如权利要求1所述的太阳能光发电***，其特征在于：
当需要转换的电能较少时，关闭一个或多个不需要参与转换的转换模块或转换通道。
7.一种太阳能光发电***控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
接收太阳能电池阵列输出的多路电能，对所述多路电能的特性进行检测；
根据检测得到的所述多路电能的特性，根据所述特性对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能，具体包括：将性能相似的多路电能并联成一路输出；
将输出的一路或多路输出输出给能量转换单元进行能量转换，使得所述能量转换单元输出能量转换后的电能；
其中，所述能量转换单元包括一个或多个转换模块，每个所述转换模块包括一个转换通道或多个转换通道；
当使用多个所述转换模块，且每个所述转换模块只有一个所述转换通道进行能量转换时，将组合控制单元组合后输出的大功率通道与大功率转换模块相连，将组合控制单元组合后输出的小功率通道与小功率转换模块相连；
或者，
当使用一个转换模块进行能量转换，且所述转换模块包括多个所述能量转换通道时，通道能量转换能力大的与组合控制单元组合后输出的大功率通道相连；通道能量转换能力小的与组合控制单元组合后输出的小功率通道相连；
或者，
结合上述当使用多个所述转换模块，且每个所述转换模块只有一个所述转换通道进行能量转换时的情况以及上述当使用一个转换模块进行能量转换，且所述转换模块包括多个所述能量转换通道时的情况以实现能量转换。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述特性对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能还包括以下其中一种或几种组合：
关断发生故障的电能输出；或者，
将多路电能串联成一路输出。
9.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述特性对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，输出一路或多路电能包括：
通过切换开关组件中的多个开关单元对所述多路电能进行串联和/或并联动态组合调整，所述开关组件中的多个开关单元用于将太阳能电池阵列的输出进行串并联连接组合。
10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于：
所述开关单元为金属氧化物半导体MOS管，或者绝缘栅极型功率管IGBT器件，或者可控继电器。
CN2010101423378A 2010-04-01 2010-04-01 太阳能光发电***、控制装置及控制方法 Expired - Fee Related CN101800498B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101423378A CN101800498B (zh) 2010-04-01 2010-04-01 太阳能光发电***、控制装置及控制方法
PCT/CN2010/079748 WO2011120311A1 (zh) 2010-04-01 2010-12-14 太阳能光发电***、控制装置及控制方法
EP20100197387 EP2372487A3 (en) 2010-04-01 2010-12-30 Solar light power generation system, control device, and control method thereof
US12/982,182 US20110241431A1 (en) 2010-04-01 2010-12-30 Solar light power generation system, control device, and control method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101423378A CN101800498B (zh) 2010-04-01 2010-04-01 太阳能光发电***、控制装置及控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101800498A CN101800498A (zh) 2010-08-11
CN101800498B true CN101800498B (zh) 2013-12-04

Family

ID=42596034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010101423378A Expired - Fee Related CN101800498B (zh) 2010-04-01 2010-04-01 太阳能光发电***、控制装置及控制方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20110241431A1 (zh)
EP (1) EP2372487A3 (zh)
CN (1) CN101800498B (zh)
WO (1) WO2011120311A1 (zh)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8748727B2 (en) 2008-01-18 2014-06-10 Tenksolar, Inc. Flat-plate photovoltaic module
US8933320B2 (en) 2008-01-18 2015-01-13 Tenksolar, Inc. Redundant electrical architecture for photovoltaic modules
US8212139B2 (en) 2008-01-18 2012-07-03 Tenksolar, Inc. Thin-film photovoltaic module
JP2012530382A (ja) 2009-06-15 2012-11-29 テンケーソーラー インコーポレイテッド 不均一な照度に寛容な太陽電池パネル
US9773933B2 (en) 2010-02-23 2017-09-26 Tenksolar, Inc. Space and energy efficient photovoltaic array
CN101800498B (zh) * 2010-04-01 2013-12-04 华为技术有限公司 太阳能光发电***、控制装置及控制方法
US9299861B2 (en) 2010-06-15 2016-03-29 Tenksolar, Inc. Cell-to-grid redundandt photovoltaic system
WO2012038828A1 (en) * 2010-09-23 2012-03-29 Hybridine Power Electronics Inc. A method and system for optimizing power generated from a photovoltaic system
US8669674B2 (en) 2010-12-17 2014-03-11 Nxp B.V. Power supply circuit with shared functionality and method for operating the power supply circuit
CN102170223B (zh) * 2010-12-17 2014-04-02 中国石油集团长城钻探工程有限公司 成像测井***直流电源
US8970065B2 (en) * 2011-08-04 2015-03-03 Eaton Corporation System and method for increasing voltage in a photovoltaic inverter
KR101602800B1 (ko) * 2011-10-31 2016-03-11 텐케이솔라 인코포레이티드 셀-격자 중복식 태양광발전 시스템
KR101942095B1 (ko) * 2012-04-17 2019-01-25 한국전자통신연구원 에너지 하베스팅 시스템에서의 전력 변환 장치 및 그 방법
CN102931684A (zh) * 2012-11-09 2013-02-13 东华大学 一种光伏交直流智能配电箱
EP2770539A1 (en) * 2013-02-20 2014-08-27 Total Marketing Services Electronic management system for electricity generating cells, electricity generating system and method for electronically managing energy flow
KR20140142111A (ko) * 2013-06-03 2014-12-11 삼성전자주식회사 전원 공급 장치 및 이를 포함하는 전자 장치
EP2975757A1 (en) * 2014-07-14 2016-01-20 ABB Technology AG Three-phase transformerless DC to AC inverter
CN105939022B (zh) * 2016-01-26 2018-08-24 姜宪明 一种用于光伏发电***的并网离网兼容切换***
CN105811875A (zh) * 2016-03-30 2016-07-27 西安理工大学 一种提升光伏发电***发电量的光伏阵列变结构控制方法
US10554050B2 (en) * 2017-04-21 2020-02-04 Futurewei Technologies, Inc. Method and apparatus for controlling solar power systems
CN108988378B (zh) * 2017-05-30 2024-05-31 太阳能安吉科技有限公司 汇流器以及用于路由电力的方法及装置
CN107846038B (zh) * 2017-09-15 2019-12-31 珠海格力电器股份有限公司 一种光伏接线装置、功率优化***及方法
CN110119536B (zh) * 2019-04-12 2022-11-11 北京空间飞行器总体设计部 一种深空探测器太阳电池***设计方法
US20210021139A1 (en) * 2019-07-19 2021-01-21 Michael E. Windsor Multi-voltage portable power system
CN110336460B (zh) * 2019-07-28 2021-11-09 电子科技大学 一种能源芯片及其封装制备方法与应用
CN110729769A (zh) * 2019-10-11 2020-01-24 大唐水电科学技术研究院有限公司 一种基于光伏与水电联合发电的功率分配方法
CN110868153B (zh) * 2019-11-29 2021-07-30 上海科世达-华阳汽车电器有限公司 光伏***中逆变器投入启用方法、装置、设备及存储介质
CN111446738A (zh) * 2020-04-28 2020-07-24 科华恒盛股份有限公司 光伏逆变***及其控制方法
CN113497460B (zh) * 2021-09-08 2021-11-30 西南交通大学 一种接入牵引变电所的分布式发电***及控制方法
CN115693963A (zh) * 2023-01-04 2023-02-03 安徽大恒新能源技术有限公司 一种智能组件

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1929235A (zh) * 2005-09-09 2007-03-14 郝万福 智能电容式太阳能电源
CN1933276A (zh) * 2005-09-14 2007-03-21 郝万福 智能电容式向日太阳能电源
CN101682285A (zh) * 2008-03-04 2010-03-24 旭化成微电子株式会社 马达控制电路、马达***、马达控制方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1016127B (zh) * 1987-12-04 1992-04-01 越良 波形重组合电源
JPH07177652A (ja) * 1993-12-17 1995-07-14 Canon Inc 太陽光発電システムおよび太陽光発電システムの保護方式
JPH0937490A (ja) * 1995-07-20 1997-02-07 Nissin Electric Co Ltd 太陽電池システム及び太陽光発電システム
JP3568023B2 (ja) * 1998-05-07 2004-09-22 シャープ株式会社 太陽光発電用電力変換装置
CA2463135C (en) * 2001-10-11 2014-10-07 Denovo Research, Llc Dynamic battery array controllable to provide individual electrical power busses for different electrical loads
US6826064B2 (en) * 2002-06-03 2004-11-30 Winbond Electronics Corporation Stable voltage converter with multiple pulse width modulated channels
US6800964B2 (en) * 2002-06-10 2004-10-05 Bernhard Beck Plural configurable DC sources to provide optimal power to plural configurable inverters
ITPD20060382A1 (it) * 2006-10-13 2008-04-14 Elettronica Santerno S P A Inverter solare e impianto di conversione di energia solare in energia elettrica
CN100403620C (zh) * 2006-11-30 2008-07-16 北京恒基伟业投资发展有限公司 一种利用光伏电池自适应串并联充电的方法和装置
US7772716B2 (en) * 2007-03-27 2010-08-10 Newdoll Enterprises Llc Distributed maximum power point tracking system, structure and process
US20090079412A1 (en) * 2007-09-24 2009-03-26 Yao Hsien Kuo Apparatus and method for controlling the output of a photovoltaic array
FR2923653B1 (fr) * 2007-11-08 2009-11-27 Harald Hauf Procede de fonctionnement et dispositif de commande d'une installation energetique a modules photovoltaiques.
US20100084924A1 (en) * 2008-10-07 2010-04-08 Sunlight Photonics Inc. Apparatus and method for producing ac power
CN101800498B (zh) * 2010-04-01 2013-12-04 华为技术有限公司 太阳能光发电***、控制装置及控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1929235A (zh) * 2005-09-09 2007-03-14 郝万福 智能电容式太阳能电源
CN1933276A (zh) * 2005-09-14 2007-03-21 郝万福 智能电容式向日太阳能电源
CN101682285A (zh) * 2008-03-04 2010-03-24 旭化成微电子株式会社 马达控制电路、马达***、马达控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011120311A1 (zh) 2011-10-06
US20110241431A1 (en) 2011-10-06
EP2372487A3 (en) 2013-01-09
EP2372487A2 (en) 2011-10-05
CN101800498A (zh) 2010-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101800498B (zh) 太阳能光发电***、控制装置及控制方法
CN107863778B (zh) 一种换相储能式三相负荷不平衡治理装置及方法
CN106602504B (zh) 一种光伏快速关断装置及光伏***
CN102969893B (zh) 一种高增益升压型直流变换器
CN104702114B (zh) 一种开关电容接入的高频链双向直流变压器及其控制方法
CN104221209B (zh) 具有带反向mosfet的降压转换器的光伏***充电控制器
CN205724930U (zh) 一种混合逆变器***
CN202749820U (zh) 基于h桥级联型svg功率单元电路
WO2024001672A1 (zh) 火电光储柔性组网***
CN101951134A (zh) 一种级联拓扑变频器及其旁路拓扑
CN105515101A (zh) 锂电池组用双向电源
CN107546836A (zh) 一种ups电源
US20230046346A1 (en) Power System
CN106160537A (zh) 双级三相储能变流器及其控制方法与控制***
CN206060575U (zh) 双级三相储能变流器
CN113364413B (zh) 一种智能光伏拓扑变换功率优化***及其控制方法
CN104660038A (zh) 一种智能太阳能光伏组件电路及其控制/保护方法
CN107196287A (zh) 一种具备直流潮流与短路控制的复合装置及其控制方法
CN105262138A (zh) 一种光伏组件优化器
WO2024045509A1 (zh) 一种光伏并联优化器
WO2021208142A1 (zh) 一种电源***
CN205792438U (zh) 一种光伏组件串功率优化***
CN101299543B (zh) 太阳能控制器
CN107612035A (zh) 一种基于添加联络开关结构的提高光伏发电汇集***轻载效率的方法
CN209786809U (zh) 一种储能逆变器的并网与离网切换电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211123

Address after: 274000 Industrial Zone, Chenji Town, Heze Development Zone, Shandong Province

Patentee after: Shandong Tianjiu Biotechnology Co.,Ltd.

Address before: 215010 room 704, building 5, No. 556, Changjiang Road, high tech Zone, Suzhou, Jiangsu

Patentee before: SUZHOU YUDESHUI ELECTRICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Effective date of registration: 20211123

Address after: 215010 room 704, building 5, No. 556, Changjiang Road, high tech Zone, Suzhou, Jiangsu

Patentee after: SUZHOU YUDESHUI ELECTRICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 518129 Bantian HUAWEI headquarters office building, Longgang District, Guangdong, Shenzhen

Patentee before: HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221019

Address after: Room 704, building 5, No. 556, Changjiang Road, high tech Zone, Suzhou, Jiangsu 215000

Patentee after: SUZHOU YUDESHUI ELECTRICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 274000 Industrial Zone, Chenji Town, Heze Development Zone, Shandong Province

Patentee before: Shandong Tianjiu Biotechnology Co.,Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20131204