光伏发电系统及其控制方法

本申请涉及但不限于光伏发电，尤其涉及一种光伏发电系统及其控制方法。

背景技术：

1、光伏发电是利用太阳能进行能量转换的过程。其核心部件是光伏板，通过光电效应将太阳光中的光子能量转化为直流电能，光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式，对于持续发展具有重大意义。

2、相关技术中，由于太阳光照强度存在波动性和间歇性，由光伏板产生的电流频繁存在不稳定的波动，波动的电流容易对连接在光伏板线路上的用电设施造成损坏。

技术实现思路

1、以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

2、本申请实施例提供了一种光伏发电系统及其控制方法，能够提升光伏发电系统的安全性。

3、为实现上述目的，本申请实施例的第一方面提出了一种光伏发电系统，其特征在于，包括：光伏发电模块，用于利用太阳能产生电能，所述光伏发电模块设置有光伏输出端；用电模块，用于消耗和储存所述光伏发电模块产生的电能，所述用电模块设置有电能输入端；调控模块，包括第一开关芯片、第二开关芯片、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、缓冲电感和缓冲电容，所述第一开关芯片设置有第一开关端和第二开关端，所述第二开关芯片设置有第三开关端，所述第一开关端与所述第一场效应管的栅极连接，所述第二开关端与所述第二场效应管的栅极连接，所述第三开关端与所述第三场效应管的栅极连接，所述光伏输出端与所述第三场效应管的漏极连接，所述第三场效应管的源极与所述第一场效应管的源极连接，所述缓冲电感的其中一端和所述第二场效应管的源极分别与所述第一场效应管的漏极连接，所述第二场效应管的漏极接地，所述缓冲电感的另一端与缓冲电容的其中一端连接，所述缓冲电容的另一端接地，所述缓冲电感的另一端还与所述电能输入端连接；控制模块，所述光伏发电模块、所述用电模块和所述调控模块分别与所述控制模块电连接，所述控制模块用于获取所述光伏发电模块的发电电压和所述用电模块的输入电压，并根据所述发电电压和所述输入电压对所述光伏发电模块、所述用电模块和所述调控模块进行控制。

4、在一实施例中，所述光伏发电模块包括光伏板和云台伺服电机，所述光伏板与所述云台伺服电机的活动端连接，所述云台伺服电机与所述控制模块通讯连接，所述控制模块用于通过所述云台伺服电机控制所述光伏板的朝向。

5、在一实施例中，所述光伏发电模块还包括电流比较组件和多个光敏电阻，所述光敏电阻分别安装在所述光伏板的四周，各个所述光敏电阻分别与所述电流比较组件连接，所述电流比较组件用于对各个所述光敏电阻所在通路的检测电流进行比较，所述电流比较组件与所述控制模块电连接，所述控制模块根据所述检测电流的比较情况控制所述光伏板的朝向。

6、在一实施例中，所述调控模块还包括保护二极管，所述保护二极管的阳极接地，所述保护二极管的阴极与所述用电模块的所述电能输入端连接；其中，当所述保护二极管的阴极与阳极之间的电压大于预设的保护阈值时，所述保护二极管反向导通。

7、在一实施例中，所述用电模块包括电池管理组件和储能电池，所述储能电池与所述电池管理组件连接，所述电池管理组件与所述控制模块电连接。

8、在一实施例中，还包括联网模块，所述联网模块与所述控制模块连接，所述联网模块用于获取定位信息、天气信息和时间信息，所述控制模块用于根据所述定位信息、所述天气信息和所述时间信息控制所述光伏发电模块的工作状态。

9、为实现上述目的，本申请实施例的第二方面提出一种光伏发电系统的控制方法，应用于如第一方面所述的光伏发电系统，所述光伏发电系统包括光伏发电模块、用电模块、调控模块和控制模块，所述调控模块包括第一开关芯片、第二开关芯片、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、缓冲电感和缓冲电容，所述控制方法包括：获取所述光伏发电模块的发电电压；当所述发电电压大于预设的光伏阈值时，控制所述第三场效应管导通；持续获取所述用电模块的输入电压；当所述输入电压小于预设的第一用电阈值时，控制所述第一场效应管导通并控制所述第二场效应管阻断；当所述输入电压大于预设的第二用电阈值时，控制所述第一场效应管阻断并控制所述第二场效应管导通。

10、在一实施例中，所述光伏发电模块还包括光伏板、云台伺服电机、电流比较组件和多个光敏电阻，所述光敏电阻分布设置在所述光伏发电模块的表面，各个所述光敏电阻分别与所述电流比较组件连接，所述控制方法还包括：获取各个所述光敏电阻所在通路的检测电流，对所有所述检测电流的大小进行比较，确定最大电流电阻；控制所述光伏板向所述最大电流电阻所在的方向转动预设的单位角度。

11、为实现上述目的，本申请实施例的第三方面提出一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第二方面所述的光伏发电系统的控制方法。

12、为实现上述目的，本申请实施例的第四方面提出一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如第二方面所述的光伏发电系统的控制方法。

13、根据本申请实施例提供的方案，通过在光伏发电模块和用电模块之间连接第三场效应管，第三场效应管的栅极与第二开关芯片连接，第三场效应管的源极与朝向用电模块，第三场效应管的漏极与光伏发电模块连接，当环境中太阳光照不足时，第二开关芯片控制第三场效应管阻断，若用电模块产生的反向电压大于光伏发电模块在微弱光照下产生的发电电压时，阻断的第三场效应管能够防止用电模块向光伏发电模块反充电，若光伏发电模块在微弱光照下产生的发电电压大于用电模块产生的反向电压时，光伏发电模块能够通过第三场效应管中的寄生二极管向用电模块供电，从而提升光伏发电系统对太阳光照的利用效率；当环境中太阳光照充足时，光伏发电模块的发电电压恒定大于用电模块产生的反向电压，此时，第二开关芯片控制第三场效应管导通，使光伏发电模块与用电模块之间形成通路，降低光伏发电模块向用电模块输出发电电压的阻值，减少通路的能量损耗，也能够提升光伏发电系统对太阳光照的利用效率。

14、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种光伏发电系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述光伏发电模块包括光伏板和云台伺服电机，所述光伏板与所述云台伺服电机的活动端连接，所述云台伺服电机与所述控制模块通讯连接，所述控制模块用于通过所述云台伺服电机控制所述光伏板的朝向。

3.根据权利要求2所述的光伏发电系统，其特征在于，所述光伏发电模块还包括电流比较组件和多个光敏电阻，所述光敏电阻分别安装在所述光伏板的四周，各个所述光敏电阻分别与所述电流比较组件连接，所述电流比较组件用于对各个所述光敏电阻所在通路的检测电流进行比较，所述电流比较组件与所述控制模块电连接，所述控制模块根据所述检测电流的比较情况控制所述光伏板的朝向。

4.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述调控模块还包括保护二极管，所述保护二极管的阳极接地，所述保护二极管的阴极与所述用电模块的所述电能输入端连接；

5.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述用电模块包括电池管理组件和储能电池，所述储能电池与所述电池管理组件连接，所述电池管理组件与所述控制模块电连接。

6.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，还包括联网模块，所述联网模块与所述控制模块连接，所述联网模块用于获取定位信息、天气信息和时间信息，所述控制模块用于根据所述定位信息、所述天气信息和所述时间信息控制所述光伏发电模块的工作状态。

7.一种光伏发电系统的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的光伏发电系统，所述光伏发电系统包括光伏发电模块、用电模块、调控模块和控制模块，所述调控模块包括第一开关芯片、第二开关芯片、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、缓冲电感和缓冲电容，所述控制方法包括：

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述光伏发电模块还包括光伏板、云台伺服电机、电流比较组件和多个光敏电阻，所述光敏电阻分布设置在所述光伏发电模块的表面，各个所述光敏电阻分别与所述电流比较组件连接，所述控制方法还包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求7至8任意一项所述的光伏发电系统的控制方法。

10.一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7至8任意一项所述的光伏发电系统的控制方法。

技术总结
本申请公开了一种光伏发电系统及其控制方法，光伏发电系统包括：光伏发电模块；用电模块；调控模块，包括第一开关芯片、第二开关芯片、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、缓冲电感和缓冲电容，第一场效应管的栅极和第二场效应管的栅极分别与第一开关芯片连接，第二开关芯片与第三场效应管的栅极连接，光伏发电模块与第三场效应管的漏极连接，第三场效应管的源极与第一场效应管的源极连接，缓冲电感和第二场效应管的源极分别与第一场效应管的漏极连接，第二场效应管的漏极接地，缓冲电感还与电能输入端连接；控制模块，光伏发电模块、用电模块和调控模块分别与控制模块电连接；本申请提出的光伏发电系统能够提升光伏发电系统的安全性。

技术研发人员：曾庆光,许梓健,陈津,倪煜奇,岑海鹏,郑伟彬,黄永淼,邓浩彬,刘代勇,麦展阳,王波,陈润俊,朱梓杰,陈佳勒,付瑞净
受保护的技术使用者：五邑大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/23