本發(fā)明涉及發(fā)電領域，具體涉及一種光伏供電系統(tǒng)、方法及裝置。

背景技術：

目前，環(huán)境污染已成為社會關注的焦點問題，為了全面應對解決環(huán)境污染問題，新能源技術得到了廣泛研究與應用，應用最為廣泛的為光伏發(fā)電技術，其是利用太陽能電池將太陽光能轉化為電能的一種發(fā)電方式，而現(xiàn)有技術中為直流負載供電的光伏供電系統(tǒng)，太陽能光伏板通過直接連接升壓變換電路升壓后為負載供電，而電壓變換器在根據負載需求進行電壓轉換時，其輸入端電壓在滿足起升點電壓的同時需要滿足輸出電壓的轉換需求，高于轉換需求的輸入電壓可能導致升壓后的電壓過高，在不滿足負載用電需求的同時可能燒毀升壓變換電路，故當太陽能光伏板將輸出的電壓直接接入升壓變換電路，由于不能及時對升壓變換電路的輸入電壓進行調節(jié)，在影響負載的正常用電需求的同時降低了光伏供電系統(tǒng)輸出功率的使用效率。

技術實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明要解決的技術問題在于現(xiàn)有光伏供電系統(tǒng)不能及時對升壓變換電路的輸入電壓進行調節(jié)，在影響負載的正常用電需求的同時降低了光伏供電系統(tǒng)輸出功率的使用效率。

有鑒于此，本發(fā)明提供一種光伏供電系統(tǒng)，包括：太陽能電池陣列；

負載；

電壓變換器，其輸出端與所述負載連接，用于為所述負載提供負載電壓；其特征在于，還包括：

檢測電路，用于檢測所述太陽能電池陣列產生的功率值，其輸入端與所述太陽能電池陣列的輸出端連接；

阻抗變換電路，用于改變回路中的阻抗，包括輸入端、輸出端和阻抗調節(jié)端，其輸入端與所述太陽能電池陣列的輸出端連接，其輸出端連接所述電壓變換器；

數(shù)字信號處理器，其輸入端連接所述檢測電路的輸出端，其輸出端連接所述阻抗變換電路的阻抗調節(jié)端，用于根據所述檢測電路檢測的功率值與所述負載所需功率值調節(jié)所述阻抗變換電路的阻抗值，使得所述電壓變換器輸入端電壓值滿足所述負載電壓的需求。

進一步地，所述數(shù)字信號處理器通過脈沖調制芯片與所述阻抗變換電路連接，通過輸出脈沖調制信號調控制所述阻抗變換電路的阻抗值。

進一步地，還包括：溫度傳感器，其輸入端連接所述太陽能電池陣列，輸出端連接所述檢測電路，用于將采集的所述太陽能電池陣列的溫度信號傳輸給所述數(shù)字信號處理器；所述數(shù)字信號處理器根據所述溫度信號調節(jié)所述阻抗變換電路的電阻值。

進一步地，還包括：光照傳感器，其輸入端所述太陽能電池陣列連接，輸出端與所述檢測電路連接，用于將采集的所述太陽能電池陣列接收到的光照強度，傳輸給所述數(shù)字信號處理器；所述數(shù)字信號處理器根據照度值調節(jié)所述阻抗變換電路的電阻值。

進一步地，還包括：第一電壓變換器，其輸入端連接所述電壓變換器，其輸出端連接蓄電池，用于根據所述蓄電池電壓需求進行電壓變換。

進一步地，還包括：第二電壓變換器，其輸入端連接所述蓄電池，其輸出端連接所述負載，用于根據所述負載的電壓需求進行電壓變換。

進一步地，還包括：電源管理芯片，分別與所述蓄電池與所述數(shù)字信號處理器連接，所述數(shù)字信號處理器通過接收所述電源管理芯片測量的所述蓄電池的電壓，監(jiān)控所述蓄電池電能變化。

進一步地，所述數(shù)字信號處理器的輸出端連接驅動芯片，所述驅動芯片的輸出端分別連接電壓變換器和雙向升降變換器，所述驅動芯片用于根據接收到的所述數(shù)字信號處理器輸出的開關控制信號控制所述電壓變換器和所述雙向升降變換器的開關通/斷。

進一步地，所述第一電壓變換器和所述第二電壓變換器集成在所述雙向升降變換器中。

進一步地，所述數(shù)字信號處理器的輸出端還通過交流斷路器與公共電網連接，所述公共電網連接所述負載，用于為所述負載供電。

進一步地，還包括：外部監(jiān)測設備，通過通訊端口與所述數(shù)字信號處理器連接，用于遠程監(jiān)測所述光伏供電系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

相應地，本發(fā)明還提供一種光伏供電方法，用于上述所述的光伏供電系統(tǒng)，包括：

獲取太陽能電池陣列產生的功率值；

判斷所述功率值是否大于負載所需功率值；

當所述功率值大于所述負載所需功率值，根據所述負載所需功率值調節(jié)阻抗變換電路的阻抗值，使得所述電壓變換器輸入端電壓值滿足所述負載電壓變換需求。

進一步地，還包括：

當所述太陽能電池陣列產生的功率值小于所述負載所需功率值時，控制驅動芯片根據接收到的數(shù)字信號處理器輸出的開關控制信號使得所述電壓變換器的開關斷開并控制所述蓄電池通過所述雙向升降變換器變壓后為所述負載供電。

進一步地，還包括：

當所述太陽能電池陣列產生的功率值小于所述負載所需功率值時，控制所述交流斷路器閉合，使得所述公共電網為所述負載供電。

相應地，本發(fā)明還提供一種光伏供電裝置，用于上述所述的光伏供電系統(tǒng)，包括：

獲取單元，用于獲取太陽能電池陣列產生的功率值；

判斷單元，用于判斷所述功率值是否大于負載所需功率值；

執(zhí)行單元，用于當所述功率值大于所述負載所需功率值，根據所述負載所需功率值調節(jié)阻抗變換電路的阻抗值，使得所述電壓變換器輸入端電壓值滿足所述負載電壓變換需求。

本發(fā)明提供的光伏供電系統(tǒng)、方法及系統(tǒng)，通過檢測電路采集太陽能電池陣列的功率值，并將采集功率值傳輸至數(shù)字信號處理器，繼而數(shù)字信號處理器根據檢測電路檢測的功率值與負載所需功率值調節(jié)阻抗變換電路的阻抗值，使得電壓變換器輸入端電壓值滿足負載電壓的需求，解決了現(xiàn)有光伏供電系統(tǒng)不能及時對升壓變換電路的輸入電壓進行調節(jié)，在影響負載的正常用電需求的同時降低了光伏供電系統(tǒng)輸出功率的使用效率的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種光伏供電系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的一種光伏供電方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的一種光伏供電裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明實施例提供一種光伏供電系統(tǒng)，如圖1所示，包括：太陽能電池陣列1、檢測電路2、數(shù)字信號處理器3、阻抗變換電路5、電壓變換器6負載7，其中，

太陽能電池陣列1，用于為該供電系統(tǒng)提供電能，同時利用太陽能電池組件通過串并聯(lián)形成的太陽能電池陣列進行光伏發(fā)電，可以根據該光伏供電系統(tǒng)的使用環(huán)境以及供電對象需求，可隨時對太陽能電池陣列進行改裝，以輸出滿足負載需求的功率，相較于太陽能光伏板，使用太陽能電池組件更為靈活且運輸方便。

檢測電路2，用于檢測太陽能電池陣列1產生的功率值，其輸入端與太陽能電池陣列1的輸出端連接，其中太陽能電池陣列的功率值通過采集太陽能電池陣列電流信號和電壓信號，并將采集的電流信號和電壓信號轉換為電流值與電壓值后得到的。

阻抗變換電路5，用于改變回路中的阻抗，包括輸入端、輸出端和阻抗調節(jié)端，其輸入端與太陽能電池陣列1的輸出端連接，其輸出端連接電壓變換器6，其中太陽能電池陣列1還與所述阻抗變換電路5連接，用于為阻抗變換電路提供電能。

數(shù)字信號處理器3，其輸入端連接檢測電路2的輸出端，其輸出端連接阻抗變換電路5的阻抗調節(jié)端，用于根據檢測電路2檢測的功率值與負載所需功率值調節(jié)阻抗變換電路5的阻抗值，使得電壓變換器輸入端電壓值滿足負載電壓的需求，電壓變換器6為dc/dc電壓變換器，用于根據負載所需電壓的需求將太陽能電池陣列的電壓值轉換為相應的電壓輸出給負載，優(yōu)選地，數(shù)字信號處理器3通過脈沖調制芯片與阻抗變換電路5連接，通過輸出脈沖調制信號調控制阻抗變換電路5的阻抗值，該脈沖調制芯片可以是脈沖寬度調制芯片或脈沖頻率調制芯片。

本發(fā)明實施例提供的光伏供電系統(tǒng)，通過檢測電路采集太陽能電池陣列的功率值，并將采集功率值傳輸至數(shù)字信號處理器，繼而數(shù)字信號處理器根據檢測電路檢測的功率值與負載所需功率值調節(jié)阻抗變換電路的阻抗值，使得電壓變換器輸入端電壓值滿足負載電壓的需求，解決了現(xiàn)有光伏供電系統(tǒng)不能及時對升壓變換電路的輸入電壓進行調節(jié)，在影響負載的正常用電需求的同時降低了光伏供電系統(tǒng)輸出功率的使用效率的問題。

該光伏供電系統(tǒng)還包括：溫度傳感器8，如圖1所示，其輸入端連接太陽能電池陣列1，輸出端連接檢測電路2，用于將采集的太陽能電池陣列1的溫度信號傳輸給數(shù)字信號處理器3，數(shù)字信號處理器3根據溫度信號調節(jié)阻抗變換電路的電阻值。由于太陽能電池陣列在光電轉換的過程中，電池板的溫度會升高，導致光伏發(fā)電效率下降，通過溫度傳感器實時采集太陽能電池陣列的溫度信號并通過檢測電路內的模/數(shù)轉換模塊轉換為溫度值傳輸給數(shù)字信號處理器，當檢測到太陽能電池陣列的溫度升高時，減小阻抗變換電路的電阻值，繼而阻抗變換電路的電壓值降低，使得電壓變換器輸入端電壓值滿足負載電壓的需求，提高光伏供電效率。

該光伏供電系統(tǒng)還包括：光照傳感器9，其輸入端太陽能電池陣列1連接，輸出端與檢測電路2連接，用于將采集的太陽能電池陣列1接收到的光照強度傳輸給數(shù)字信號處理器3，數(shù)字信號處理器3根據照度值調節(jié)阻抗變換電路5的電阻值。在溫度一定的情況下，太陽能電池陣列在不同的光照強度下輸出功率不同，為了保證太陽能電池陣列在該溫度下，隨著光照強度的變化，太陽能光伏陣列的輸出功率的功率曲線走勢在最大功率曲線一定閾值范圍內，數(shù)字信號處理器根據最大功率曲線的變化，通過實時調整阻抗變換電路的阻抗值，使得電壓變換器輸入端電壓值滿足負載電壓的需求，提高光伏供電效率。

該系統(tǒng)還包括：第一電壓變換器，其輸入端連接所述電壓變換器，其輸出端連接蓄電池，用于根據所述蓄電池電壓需求進行電壓變換；第二電壓變換器，其輸入端連接所述蓄電池，其輸出端連接所述負載，用于根據所述負載的電壓需求進行電壓變換，其中第一電壓變換器和第二電壓變換器集成在雙向升降變換器11中。

當數(shù)字信號處理器3根據接收到的電流值與電壓值判斷出太陽能電池陣列1輸出功率值大于或等于負載7的功率值，則控制太陽能電池陣列1為負載供電，并將多余的電能通過與電壓變換器6連接的雙向升降變換器11變壓后存儲在蓄電池10中；當太陽能電池陣列1輸出功率值小于負載7的功率值，則控制蓄電池10通過雙向升降變換器11變壓后為負載7供電。其中該雙向升降變換器為四開關雙向升降變換器，輸入輸出電壓同極性、開關管電壓應力低，降低了電流對蓄電池的沖擊，根據負載電壓值對蓄電池電壓進行降/升壓后為負載供電。同時為了避免蓄電池放電過度而受損，該光伏供電系統(tǒng)還包括：電源管理芯片12，如圖1所示，分別與蓄電池10與數(shù)字信號處理器3連接，數(shù)字信號處理器3通過接收電源管理芯片12測量的蓄電池10的電壓，監(jiān)控蓄電池10電能變化。

為了進一步保證負載的用電需求以及避免蓄電池放電過度而受損，如圖1所示，該光伏供電系統(tǒng)通過交流斷路器13與公共電網14連接，

當數(shù)字信號處理器3根據接收到的電流值與電壓值判斷出太陽能電池陣列1輸出功率值小于負載7的功率值，則閉合交流斷路器，接通公共電網的供電線路，控制公共電網14和/或蓄電池10為負載供電，其中為了保證直流負載用電，在公共電網的輸出電路中設置整流器，將公共電網的交流電轉換為直流電輸出給負載。

如圖1所示，電壓變換器6、雙向升降變換器11，分別通過驅動芯片17與數(shù)字信號處理器3連接，數(shù)字信號處理器3根據太陽能電池陣列1輸出功率和蓄電池10電能大小輸出開關控制信號，驅動芯片17根據接收到的開關控制信號控制電壓變換器6和雙向升降變換器11的開關通/斷。

為了便于遠程監(jiān)控光伏供電系統(tǒng)的工作過程，該光伏供電系統(tǒng)還包括：外部監(jiān)測設備16，如圖1所示，通過通訊端口15與數(shù)字信號處理器3連接，用于遠程監(jiān)測光伏供電系統(tǒng)的工作狀態(tài)，該通訊端口可以是遵循rs232或rs485等通訊協(xié)議的端口。

上述實施例提供光伏供電系統(tǒng)，通過檢測電路采集太陽能電池陣列的功率值，并將采集功率值傳輸至數(shù)字信號處理器，繼而數(shù)字信號處理器根據檢測電路檢測的功率值與負載所需功率值調節(jié)阻抗變換電路的阻抗值，使得電壓變換器輸入端電壓值滿足負載電壓的需求，解決了現(xiàn)有光伏供電系統(tǒng)不能及時對升壓變換電路的輸入電壓進行調節(jié)，在影響負載的正常用電需求的同時降低了光伏供電系統(tǒng)輸出功率的使用效率的問題。

相應地，本發(fā)明實施例還提供一種光伏供電方法，如圖2所示，用于上述實施例所述的光伏供電系統(tǒng)，包括：

s21，獲取太陽能電池陣列產生的功率值；

s22，判斷所述功率值是否大于負載所需功率值；當所述功率值大于所述負載所需功率值，執(zhí)行步驟s23.

s23，根據所述負載所需功率值調節(jié)阻抗變換電路的阻抗值，使得所述電壓變換器輸入端電壓值滿足所述負載電壓變換需求。

本發(fā)明實施例提供的光伏供電方法，通過獲取陽能電池陣列的功率值，并將采集功率值傳輸至數(shù)字信號處理器，繼而數(shù)字信號處理器根據檢測電路檢測的功率值與負載所需功率值調節(jié)阻抗變換電路的阻抗值，使得電壓變換器輸入端電壓值滿足負載電壓的需求，解決了現(xiàn)有光伏供電系統(tǒng)不能及時對升壓變換電路的輸入電壓進行調節(jié)，在影響負載的正常用電需求的同時降低了光伏供電系統(tǒng)輸出功率的使用效率的問題。

優(yōu)選地，當所述太陽能電池陣列產生的功率值小于所述負載所需功率值時，該方法還包括：控制驅動芯片根據接收到的數(shù)字信號處理器輸出的開關控制信號使得所述電壓變換器的開關斷開并控制所述蓄電池通過所述雙向升降變換器變壓后為所述負載供電。

作為一種并列的實施方式，該方法還包括：當所述太陽能電池陣列產生的功率值小于所述負載所需功率值時，控制所述交流斷路器閉合，使得所述公共電網為所述負載供電。

本發(fā)明實施例提供的光伏供電方法，通過公共電網或蓄電池為負載供電，保證了負載用電的穩(wěn)定性。

相應地，本發(fā)明實施例還提供一種光伏供電裝置，如圖3所示，用于上述實施例所述的光伏供電系統(tǒng)，包括：

獲取單元31，用于獲取太陽能電池陣列產生的功率值；

判斷單元32，用于判斷所述功率值是否大于負載所需功率值；

執(zhí)行單元33，用于當所述功率值大于所述負載所需功率值，根據所述負載所需功率值調節(jié)阻抗變換電路的阻抗值，使得所述電壓變換器輸入端電壓值滿足所述負載電壓變換需求。

本發(fā)明實施例提供的光伏供電裝置，通過獲取單元采集太陽能電池陣列的功率值，并將采集功率值傳輸至數(shù)字信號處理器，繼而數(shù)字信號處理器根據檢測電路檢測的功率值與負載所需功率值調節(jié)阻抗變換電路的阻抗值，使得電壓變換器輸入端電壓值滿足負載電壓的需求，解決了現(xiàn)有光伏供電系統(tǒng)不能及時對升壓變換電路的輸入電壓進行調節(jié)，在影響負載的正常用電需求的同時降低了光伏供電系統(tǒng)輸出功率的使用效率的問題。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。