CN201976037U - 一种采用超级电容的光伏电池能量收集电路 - Google Patents

一种采用超级电容的光伏电池能量收集电路 Download PDF

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周昶
冯炜
曲立楠
韩华玲
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Abstract

一种采用超级电容的光伏电池能量收集电路，包括控制器(1)、拓扑变换电路(2)、超级电容组(3),其中，控制器(1)采集拓扑变换电路(2)的输入和输出电压、电流信号，根据采集到的信号控制拓扑变换电路(2)；拓扑变换电路(2)主回路分别与超级电容组(3)、光伏阵列、光伏逆变器连接。本实用新型的有益效果在于利用超级电容收集弱光照条件下光伏电池输出电能，可增加***发电量；光伏电池与超级电容组之间无功率变换单元，***简单可靠。

Description

一种采用超级电容的光伏电池能量收集电路
技术领域
本实用新型属于分布式电源领域，涉及一种采用超级电容的弱光下光伏电池能量收集电路。
背景技术
近年来，由于人们对能源的需求越来越大，对节能的要求也越来越高。随着电力电子技术的发展，光伏***已经成为现实。光伏***具有分布式的特点，它不需要考虑严格的安装场所，并且可以给电网难以涉及的区域供电。光伏发电***的发电效率是光伏发电的关键参数之一，影响着发电经济效益。
在弱光照条件下，光伏电池能发出的电功率小且工作电压低。光伏逆变器有自身功率损耗，且有光伏逆变器内部升压比限制，无法在低功率、低直流侧电压下工作。所以在弱光照条件下，一般的光伏***无法输出功率。
本方案提出的一种采用超级电容的在弱光下光伏电池的能量收集电路，使光伏***在弱光照情况下能输出电能，能有效提高光伏发电***效率。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种采用超级电容的在弱光下光伏电池的能量收集电路。通过采用超级电容收集光伏电池在弱光下的发电能量，提高光伏发电效率。其实用于光伏发电***应用场合。
本实用新型提出的一种采用超级电容光伏电池能量收集电路，其特征在于，包括控制器1、拓扑变换电路2、超级电容组3,其中，控制器1采集拓扑变换电路2的输入和输出电压、电流信号，根据采集到的信号控制拓扑变换电路2；拓扑变换电路2主回路分别与超级电容组3、光伏阵列、光伏逆变器连接。
拓扑变换电路(2)包括串并组合开关(4)和串并组合开关7。
超级电容组3包括超级电容6和超级电容8。本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：利用超级电容收集弱光照条件下光伏电池输出电能，可增加***发电量；光伏电池与超级电容组之间无功率变换单元，***简单可靠。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步描述。
图1是本实用新型的***框图。
图2是本实用新型实例的电路结构图。
具体实施方式
以下结合附图和发明人给出的实例，对本实用新型作进一步的详细描述。
参见图1～2，依照本实用新型的技术方案，本实施例的技术路线是：
在日照不充足的情况下，光伏阵列输出电压不足以使光伏逆变器工作时，控制器1输出控制信号，使拓扑变换电路2中的串并组合变换开关4连通触头a，串并组合变换开关7连通触头d，使超级电容组3内的超级电容6和超级电容8并联，通过电压电流采集电路5采集光伏电池输出电压及超级电容充电电流，待充电电流为零时，控制器1输出控制信号，使拓扑变换电路2中的串并组合变换开关4连通触头b，串并组合变换开关7连通触头c，使超级电容组3内的超级电容6和超级电容8串联，使超级电容组3输出端电压为2倍此光照下光伏阵列开路电压，为光伏逆变器提供能量。通过电压电流采集电路5采集超级电容输出电流，带超级电容输出电流为零时，控制器1输出控制信号，使拓扑变换电路2中的串并组合变换开关4连通触头a，串并组合变换开关7连通触头d，使超级电容组3内的超级电容6和超级电容8并联，重复以上过程直至使超级电容组3内的超级电容6和超级电容8串联时逆变器不再启动为止。
通过本实用新型上述电路结构的联接可以实现如下功能：
在日照不充足的情况下，光伏阵列输出电压不足以使光伏逆变器工作时，首先控制器1控制拓扑变换电路2，使超级电容组3内的超级电容6和超级电容8并联，通过光伏阵列输出电流给超级电容组3充电，当超级电容组3端电压为此光照下光伏阵列开路电压时，控制器1控制拓扑变换电路2，使超级电容组3内的超级电容6和超级电容8串联，使超级电容组3输出端电压为2倍此光照下光伏阵列开路电压，为光伏逆变器提供能量。待超级电容组3端电压下降到光伏逆变器直流工作电压范围以外时，控制器1控制拓扑变换电路2，使超级电容组3内的超级电容6和超级电容8并联，通过光伏阵列输出电流给超级电容组3充电，重复以上过程。
本实用新型通过控制器控制拓扑变换电路改变超级电容的串并拓扑，向逆变器输出电能。

Claims (3)

1.一种采用超级电容的光伏电池能量收集电路，其特征在于，包括控制器(1)、拓扑变换电路(2)、超级电容组(3),其中，控制器(1)采集拓扑变换电路(2)的输入和输出电压、电流信号，根据采集到的信号控制拓扑变换电路(2)；拓扑变换电路(2)主回路分别与超级电容组(3)、光伏阵列、光伏逆变器连接。
2.根据权利要求1所述的一种采用超级电容的光伏电池能量收集电路，其特征在于拓扑变换电路(2)包括串并组合开关(4)和串并组合开关(7)。
3.根据权利要求1所述的一种采用超级电容的光伏电池能量收集电路，其特征在于超级电容组(3)包括超级电容(6)和超级电容(8).。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10074985B2 (en) 2016-06-21 2018-09-11 The Aerospace Corporation Solar and/or wind inverter
CN113852125A (zh) * 2021-09-24 2021-12-28 江苏曦日新能源科技有限公司 一种光伏微光发电***及光伏微光发电方法

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