本发明涉及晶硅类光伏发电技术领域，主要是基于光伏电池智能管理单元（CMU）的组串间光生电流智能匹配的新型设计，具体为电流自匹配光伏组串。
背景技术：
晶硅类（单晶和多晶）光伏发电已广泛应用，基于PN结光生发电，单片电池片光生电压只有0.55v-0.75v，所以标准组件以多片串联为主流。现行60片 156mm*156mm（156.75mmx156.75mm±0.25mm）组件以20片串联为一组串，三组串再串联，形成60片串联组件；现行72片组件也是以24片串联为一组串，三组串再串联，形成72片串联组件。组件首尾反向加旁路二极管，以提供组串电流失配时串联主回路电流通路。
附图图4属于传统的光伏组件结构，这种传统结构，当某组串某些电池片因遮挡或沾污或性能衰减等因素引起光生电流小于主回路电流，旁路二极管导通时，该组串中光生电流失配的电池片将承受该组串其它电池片叠加给它的反向电压偏置，见图5，以20片组串中某一电池片偏置为例，Vs+19Vc=-Vd,Vs=-（19Vc+Vd），根据遮挡等程度不同，Vs值在-12V左右，这一反向偏置电压引起该片电池片反向漏电而发热，形成热斑现象，热应力会造成电池片性能衰减、有效寿命减小；如果这一电压引起该电池片反向击穿，将引起电池片烧毁，造成严重火灾隐患。也就是说传统组件结构，在遮挡等因素造成各组串电流失配时，被遮挡组串不仅不能发电，反而会造成热斑，轻者会造成性能不同程度衰减、严重的会造成火灾隐患。
技术实现要素：
本发明正是针对以上技术问题，提供一种通过光伏电池片组串间智能管理单元（CMU）设计，使组串光生电流失配时，不进入热斑状态，并将失配电流存储再导入主回路，增加遮挡等因素下系统发电量的电流自匹配光伏组串。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
电流自匹配光伏组串，包括太阳能硅晶片组串Vc、储能电容C、可控开关n、旁路二极管D、LCU逻辑控制单元、可控开关p，其特征在于太阳能硅晶片组串Vc由三个硅晶片组件组成，储能电容C与太阳能硅晶片组串Vc并联后与可控开关n串联，然后再与旁路二极管D、可控开关p并联，LCU逻辑控制单元由太阳能硅晶片组串Vc串联供电，并采样N*Vc电压变化，形成逻辑控制信号（on/off）来驱动可控开关n、可控开关p的状态（on/off）。可控开关n、可控开关p优选场效应管。旁路二极管D优先利用可控开关p的内部二极管。储能电容C、可控开关n、旁路二极管D、LCU逻辑控制单元共同组成CMU单元。太阳能硅晶片组串Vc的个数N=10～40。在正常状态下，太阳能硅晶片组串Vc光生电流与主回路电流Ic一致，可控开关n连通，组件跟随系统MPPT正常发电输出。太阳能硅晶片组串Vc有遮挡等引起其光生电流Is降低小于主回路电流Ic时，并联储能电容C两端电压Vcc降低到预设电压值时，可控开关n适时断开，可控开关p适时连通，这样可控开关p及旁路二极管D为主回路电流提供通路，同时，可控开关n断开后，有遮挡等引起光生电流Is降低的太阳能硅晶片组串Vc继续以Is电流为储能电容C充电储能。当储能电容C充电电压Vcc接近组串正常电压（N*Vc）时，控制开关p断开，控制开关n连通，储能电容C以Ics放电与组串Is并联一起，跟随主回路电流Ic放电，Ics+Is=Ic；当放电到储能电容C电压Vcc降低到预设电压值时，可控开关n适时断开，控制开关p连通，太阳能硅晶片组串Vc又以Is电流再次为储能电容C充电储能。
本发明通过将储能电容C、可控开关n、旁路二极管D、LCU逻辑控制单元共同组成CMU单元、控制开关p，并通过合理设置各电子器件的连接，通过周期性充放电工作，完成组串电流失配时自动跟踪主回路电流功能，实现组串间电流自匹配功能，实现系统MPPT功能。且本发明所述太阳能硅晶片组串Vc不需要分子串保护，完全兼容现有集中式接线盒组件制造工艺，同时减小实际工艺布铝条线的个数，提升了生产效率。
附图说明
图1为本发明正常情况下的状态示意图。
图2为本发明异常情况下，为储能电能C充电状态示意图。
图3为本发明异常情况下，储能电能C放电状态示意图。
图4为是现行的标准组串结构图。
图5为传统组件某组串某个（些）电池片热斑现象图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
电流自匹配光伏组串，包括太阳能硅晶片组串Vc、储能电容C、可控开关n、旁路二极管D、LCU逻辑控制单元、可控开关p，其特征在于太阳能硅晶片组串Vc由三个硅晶片组件组成，储能电容C与太阳能硅晶片组串Vc并联后与可控开关n串联，然后再与旁路二极管D、可控开关p并联，LCU逻辑控制单元由太阳能硅晶片组串Vc串联供电，并采样N*Vc电压变化，形成逻辑控制信号（on/off）来驱动可控开关n、可控开关p的状态（on/off）。可控开关n、可控开关p优选场效应管。旁路二极管D优先利用可控开关p的内部二极管。储能电容C、可控开关n、旁路二极管D、LCU逻辑控制单元共同组成CMU单元。太阳能硅晶片组串Vc的个数N=10～40。在正常状态下，太阳能硅晶片组串Vc光生电流与主回路电流Ic一致，可控开关n连通，组件跟随系统MPPT正常发电输出。太阳能硅晶片组串Vc有遮挡等引起其光生电流Is降低小于主回路电流Ic时，并联储能电容C两端电压Vcc降低到预设电压值时，可控开关n适时断开，可控开关p适时连通，这样可控开关p及旁路二极管D为主回路电流提供通路，同时，可控开关n断开后，有遮挡等引起光生电流Is降低的太阳能硅晶片组串Vc继续以Is电流为储能电容C充电储能。当储能电容C充电电压Vcc接近组串正常电压（N*Vc）时，控制开关p断开，控制开关n连通，储能电容C以Ics放电与组串Is并联一起，跟随主回路电流Ic放电，Ics+Is=Ic；当放电到储能电容C电压Vcc降低到预设电压值时，可控开关n适时断开，控制开关p连通，太阳能硅晶片组串Vc又以Is电流再次为储能电容C充电储能。
本发明通过将储能电容C、可控开关n、旁路二极管D、LCU逻辑控制单元共同组成CMU单元、控制开关p，并通过合理设置各电子器件的连接，通过周期性充放电工作，完成组串电流失配时自动跟踪主回路电流功能，实现组串间电流自匹配功能，实现系统MPPT功能。且本发明所述太阳能硅晶片组串Vc不需要分子串保护，完全兼容现有集中式接线盒组件制造工艺，同时减小实际工艺布铝条线的个数，提升了生产效率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。