光伏组件优化系统及方法

本发明是关于光伏组件，尤其是关于光伏组件优化系统及方法。

背景技术：

1、能源是人类生产与生活的重要物质基础，自从工业革命以来，人类社会的发展日以迅猛，对能源的需求也与日俱增。当今世界，能源的主要来源仍是以煤、石油、天然气等化石能源为主，但化石能源的储量有限，而且在使用过程中会产生污染及温室气体。在当前全球能源转型的大背景下，光伏发电作为清洁、可再生的能源形式，得到了广泛的关注和应用。

2、然而，随着光伏系统规模的不断扩大，系统的安全性、稳定性以及效率成为亟待解决的问题。特别是在光伏发电系统中，各种不可预测的故障和突发情况可能对系统的正常运行产生负面影响。现有的光伏优化器方案存在功能单一、不够完善的问题。

3、一方面，传统光伏优化器缺少紧急情况下的远程快速关断机制，这使得在火灾等紧急状况下难以及时切断系统电源，进而增加了系统的风险。另一方面，传统光伏优化器存在功率优化效率低，缺乏故障排查机制。

4、因此，对光伏优化器进行细致而全面的监测和优化显得尤为迫切。

技术实现思路

1、为了克服相关技术中存在的问题，本发明提供了一种光伏组件优化系统。所述技术方案如下：

2、光伏组件优化系统包括主机和多个从机，多个从机的输出端之间串联连接；主机包括第一通信模块、物联网模块和第一控制模块，第一通信模块和物联网模块分别与第一控制模块之间电连接；从机包括第二通信模块、第二控制模块、光伏组件、采样模块、驱动模块以及电压转换模块；光伏组件与采样模块输入端电连接，采样模块输出端与第二控制模块的输入端电连接，第二控制模块的输出端与驱动模块的输入端电连接，驱动模块的输出端与电压转换模块电连接；第二通信模块与第二控制模块电连接；主机通过第一通信模块与从机的第二通信模块之间进行信息双向传输，主机通过物联网模块将从机回传的信息上传至云平台。

3、进一步的，驱动模块包括一个以上的电流检测放大器、一个外部可编程输入过压比较器以及一个pgood指示器；电流检测放大器有高电平检测输入端以及低电平检测输入端。

4、进一步的，采样模块包括电压采样电路；电压采样电路对光伏组件的输出电压进行分压处理；电压采样电路中电阻r1输入端与光伏组件的输出端连接，电阻r1输出端与电阻r2输入端串联，电阻r2输出端与电阻r3输入端连接，电阻r3输出端接地，电容c4与电阻r3并联连接，电容c4的输入端与电阻r3的输入端连接，电容c4的输出端接地；电容r3的输入端与电压跟随器连接。

5、进一步的，采样模块包括电流采样电路；电流采样电路包括电阻器，电阻器并联在驱动模块的电流检测放大器两端；电流检测放大器为闭环跨导放大器。

6、进一步的，电压转换模块为h型全桥电路，电压转换模块包括四个开关管，开关管一端串联小额电阻，小额电阻两端并联二极管。

7、进一步的，主机包括第一电源模块，第一电源模块包括依次电连接的电源滤波电路、第一降压模块以及第二降压模块。

8、更进一步的，电源滤波电路中压敏电阻rv1输入端连接市电，压敏电阻rv1输出端与电容cy1输入端连接，电容cy1输出端与电容cy2输入端串联连接；压敏电阻rv2与电容cyi和电容cy2并联连接，压敏电阻rv2输入端与电容cyi输入端连接，压敏电阻rv2的输出端与电容cy2的输出端连接；电容cx2与压敏电阻rv2并联连接，电容cx2输入端与压敏电阻rv2输入端连接，电容cx2输出端与压敏电阻rv2输出端连接；电容cx1两端并联在第一降压模块上；电容cx2和电容cx1之间并联有共模电感；第一降压模块为高压降压型开关稳压器；第二压降模块为线性稳压器。

9、进一步的，从机包括第二电源模块，第二电源模块包括依次电连接的第一稳压器、第二稳压器以及第三稳压器。

10、更进一步的，第一稳压器为高压降压型开关稳压器；第二稳压器为降压开关稳压器；第三稳压器为线性稳压器。

11、本发明还提供了一种光伏组件优化方法，应用于上述的光伏组件优化系统。

12、本发明提供的光伏组件优化系统及方法具有如下有益效果：

13、本发明的光伏组件优化系统，包括主机和多个从机，多个从机的输出端之间串联连接；主机通过第一通信模块与从机的第二通信模块之间进行信息双向传输，本发明还包括应用于上述系统的方法，本发明通过设置主机和多个从机之间的通信交互增加实时故障判断及快速关断功能，同时本发明中从机的输出端之间的串联连接结构可以使从机的输入电压与输出电压接近，提高从机的光伏优化效率。

14、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

技术特征：

1.光伏组件优化系统，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的光伏组件优化系统，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的光伏组件优化系统，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的光伏组件优化系统，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的光伏组件优化系统，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的光伏组件优化系统，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的光伏组件优化系统，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的光伏优化系统，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的光伏组件优化系统，其特征在于：

10.光伏组件优化方法，其特征在于：

技术总结本发明公开了光伏组件优化系统，包括主机和多个从机，多个从机的输出端之间串联连接；主机通过第一通信模块与从机的第二通信模块之间进行信息双向传输，本发明还包括应用于上述系统的方法，本发明通过设置主机和多个从机之间的通信交互增加实时故障判断及快速关断功能，同时本发明中从机的输出端之间的串联连接结构可以使从机的输入电压与输出电压接近，提高从机的光伏优化效率。技术研发人员：滕金玉,张晓新,李明沂,王星元受保护的技术使用者：沈阳航空航天大学技术研发日：技术公布日：2024/8/27