本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種方法和系統(tǒng)，其包括多個(gè)太陽能電池和多個(gè)電壓控制器。每個(gè)所述太陽能電池直接連接至所述電壓控制器的其中一個(gè)專用的電壓控制器。形成特有的一對太陽能電池和電壓控制器。每一個(gè)太陽能板包含多個(gè)所述特有的太陽能電池和電壓控制器對。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】優(yōu)先權(quán)主張本專利技術(shù)主張申請于2007年11月14日，申請?zhí)枮?1/003，091號的美國臨時(shí)專利 申 請以及中請于2008年10月17號，申請?zhí)枮?2/253，868號的美國專利申請的權(quán)利，這些 申請所披露的內(nèi)容作為本專利技術(shù)的參考。
技術(shù)介紹
通常，太陽能板可能包含串聯(lián)連接的一串太陽能電池。如圖1所示，太陽能板100 包括一串串連連接的太陽能電池lOlab-lOlrm。如圖所示，太陽能板100是一個(gè)9、串的太 陽能電池或者切片組。兩條引線102a、102b—起傳遞所有太陽能電池的串聯(lián)電壓。如果其 中一個(gè)太陽能電池失效、被陰影遮擋、變臟或者出現(xiàn)其他不良狀況，將會(huì)降低整個(gè)太陽能板 的輸出性能。圖2是一個(gè)典型的太陽能矩陣系統(tǒng)201建立的示意圖，其中使用了一定數(shù)量相互 平行的各組相互串聯(lián)的太陽能板。如果這些太陽能板的其中某些太陽能板處于陰影區(qū)域， 如圖中線條203a-n圈起來的區(qū)域，則整個(gè)矩陣202ab-202rm的性能都可能會(huì)受到影響。各 串是通過線路204并行連接的，通常會(huì)連接到一個(gè)轉(zhuǎn)換器。圖3顯示一個(gè)包含太陽能板302a-n的太陽能矩陣系統(tǒng)301，其中每一個(gè)太陽能板 具有一個(gè)附加管理單元304a-n.每一個(gè)太陽能板302a-n以及其相關(guān)的的管理單元304a-n 并聯(lián)連接。每一個(gè)管理單元304a-n將其相關(guān)的太陽能板的電壓轉(zhuǎn)化為高電壓以在總線上 傳輸。如果一個(gè)特定的太陽能板被遮擋或者如果其性能由于其他因素的影響發(fā)生衰退，這 種方法能夠幫助限制所述受影響的特定太陽能板受到的不良影響。這樣，所述受影響的太 陽能板所在的組串的性能的衰退就能夠一定程度地減小。因此，確有必要提高太陽能板的效率，以及其在較大群組中的效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
在本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例中，一種方法和系統(tǒng)，其包括多個(gè)太陽能電池和多個(gè)電壓 控制器。每一個(gè)所述太陽能電池與所述電壓控制器中的一個(gè)專用電壓控制器直接連接，所 述太陽能電池及其專用電壓控制器共同形成一對特有太陽能電池和電壓控制器。每個(gè)太陽 能板包含多個(gè)所述特有太陽能電池和電壓控制器對。關(guān)于本專利技術(shù)的其他特征和具體實(shí)施例，下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式詳細(xì)說 明。附圖說明本專利技術(shù)的具體實(shí)施例將通過舉例的方式顯示，但并不局限于附圖中所示的結(jié)構(gòu)， 其中附圖中類似的標(biāo)號表示相似的元件。圖1顯示現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)太陽能板的示意圖。圖2顯示現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)太陽能矩陣的示意圖。圖3顯示現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)太陽能矩陣及具有相關(guān)管理單元的太陽能板的示意圖。圖4顯示根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)太陽能板的示意圖。圖5a顯示根據(jù)本專利技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的電壓控制器/轉(zhuǎn)換器的示意圖。圖5b顯示根據(jù)本專利技術(shù)的另一實(shí)施例的電壓控制器/轉(zhuǎn)換器的示意圖。具體實(shí)施方式在接下來的說明中，為了解釋說明，為提供對本專利技術(shù)的全面的理解，設(shè)定了很多具 體細(xì)節(jié)。需要指出的是，對于熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員，在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下也可以 實(shí)施本專利技術(shù)的具體實(shí)施例。另外，為避免混淆本專利技術(shù)的
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
，本專利技術(shù)的一些結(jié)構(gòu)和裝置 使用方框圖表示。此處所稱的“ 一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“其他實(shí)施例，，或類似的表述是指可包含于 本專利技術(shù)至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一 個(gè)實(shí)施例中”并非均指同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的 實(shí)施例。此外，在本說明描述的在一些特征可能在一些實(shí)施例中顯示而在其他實(shí)施例中并 未顯示。同樣的，本說明描述的各種要求可能在一些實(shí)施例中有要求而在其他實(shí)施例中并 未要求。圖4顯示根據(jù)本專利技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的典型的太陽能板400。所述太陽能板400為一 個(gè)由4行乘以9列的太陽能電池或切片401a-n組成的矩陣。每一個(gè)太陽能電池或切片具 有其自己的電壓控制器/轉(zhuǎn)換器402a-n來提供直流電壓，這樣每一個(gè)太陽能電池具有高于 整個(gè)太陽能板的能量。在一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓控制器/轉(zhuǎn)換器402a-n的輸出可以作為 電流源。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述電壓控制器/轉(zhuǎn)換器402a-n的輸出可以作為電壓源。在 所述電壓控制器/轉(zhuǎn)換器作為電流源輸出的實(shí)施例中，所有的太陽能板提供相同的電流， 但電壓可以根據(jù)每一個(gè)太陽能板的太陽能能量變化。在所述電壓控制器/轉(zhuǎn)換器作為電壓 源輸出的實(shí)施例中，所有的太陽能板提供相同的電壓，但電流可以根據(jù)每一個(gè)太陽能板的 太陽能能量變化。在一些實(shí)施例中，可以不僅僅是一個(gè)單獨(dú)的太陽能電池連接至一個(gè)電壓 控制器/轉(zhuǎn)換器，也可以是兩個(gè)、四個(gè)或者其他任意數(shù)量的太陽能電池同時(shí)連接至一個(gè)電 壓控制器/轉(zhuǎn)換器。太陽能電池和所述電壓控制器/轉(zhuǎn)換器的配比可以根據(jù)成本、轉(zhuǎn)換效 率以及太陽能板的效率綜合考慮來設(shè)定。不同的切片(太陽能電池)和不同的電壓控制器 /轉(zhuǎn)換器都會(huì)導(dǎo)致太陽能電池和電壓控制器/轉(zhuǎn)換器的配比不同。圖5a和圖5b分別顯示了圖4中兩個(gè)控制器402x和402y的示例性實(shí)施例。如圖 5a所示，控制器402x與一個(gè)太陽能電池或切片501連接。所述控制器402x包括一個(gè)外部整 流器502、一個(gè)單一芯片調(diào)節(jié)器503、一個(gè)電容504以及一個(gè)肖特基二極管505。電壓由所述 單一芯片調(diào)節(jié)器503使用所述外部整流器502和電容504進(jìn)行切換。所述肖特基二極管505 避免電流的回流。在一個(gè)實(shí)施例中使用了所述肖特基二極管505來提高效率，在其他實(shí)施 例中也可以不使用所述肖特基二極管505。所述單一芯片調(diào)節(jié)器503和控制器芯片508 (將 在下面進(jìn)行說明)可以由制造集成芯片的公司例如美信(Maxim)、仙童(Fairchild)、亞德 諾半導(dǎo)體(Analog Devices)、研諾(Analogic Tech)等其他有能力的公司將其集成為一個(gè) 集成芯片。如圖5b所示，所述控制器402y連接至一個(gè)太陽能電池或切片511。所述控制器402y包括一個(gè)整流器513、一個(gè)晶體管510、控制芯片508、電容509、晶體管507、肖特基二 極管506、電容515、電阻517以及電阻519。在一個(gè)實(shí)施例中，所述晶體管507和晶體管510 為P型M0SFET晶體管。控制器402y分別使用晶體管507和晶體管510以及所述肖特基二 極管506進(jìn)行同步整流和降壓(降壓變換器的開關(guān))。所述控制器芯片508具有一個(gè)感應(yīng) 引腳S連接至所述電路的輸入端的感應(yīng)器502，其感測在晶體管510處于“導(dǎo)通”狀態(tài)下傳 輸了多少電流然后計(jì)算最佳時(shí)間。所述電容509可以在啟動(dòng)電壓很低的時(shí)候用于自舉啟動(dòng) 所述芯片直到輸出電壓可以使用并且比較穩(wěn)定為止。反饋引腳FB可以從輸出端獲得電流。 也可用于測量輸出電壓和在某些實(shí)施例中用于同步整流。電阻517和519充當(dāng)電壓分配器 來設(shè)定正常輸出電壓。門極控制線G1和G2分別用于控制晶體管510和晶體管507的導(dǎo)通。其用于驅(qū)動(dòng) 同步降壓的門極控制(晶體管510的)和整流門極控制。輸出電容515用于在降壓過程中 保持電壓穩(wěn)定。在一個(gè)實(shí)施例中，所有的電壓控制器/轉(zhuǎn)換器402a-n能夠依據(jù)每一個(gè)太陽 能電池的電流推出一個(gè)混合電壓、電流源。目前，單一芯片調(diào)節(jié)器503作為一個(gè)集成芯片，已經(jīng)能夠在非常低的電流，例如幾 百毫安的情況下工作。然而單一芯片調(diào)節(jié)器503不僅恩能夠購用于個(gè)人電子裝置也可以用 于產(chǎn)生能量的太陽能板。在一個(gè)實(shí)施例中，所述的操作控制器芯片508的本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種系統(tǒng)，其包括：多個(gè)太陽能電池；多個(gè)電壓控制器，其中每一個(gè)所述太陽能電池與所述多個(gè)電壓控制器中的一個(gè)專用電壓控制器直接連接，形成特有太陽能電池和電壓控制器對；以及多個(gè)太陽能板，每個(gè)所述太陽能板包含多個(gè)前述特有太陽能電池和電壓控制器對。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】US 2007-11-14 61/003,091;US 2008-10-17 12/253,868一種系統(tǒng)，其包括多個(gè)太陽能電池；多個(gè)電壓控制器，其中每一個(gè)所述太陽能電池與所述多個(gè)電壓控制器中的一個(gè)專用電壓控制器直接連接，形成特有太陽能電池和電壓控制器對；以及多個(gè)太陽能板，每個(gè)所述太陽能板包含多個(gè)前述特有太陽能電池和電壓控制器對。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中至少兩個(gè)所述控制器的輸出連接于一個(gè)通用節(jié)點(diǎn)。3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中至少一個(gè)所述控制器連接至不止一個(gè)所述太陽能電池。4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)控制器中的一個(gè)控制器包括連接至所述多 個(gè)太陽能電池中的一個(gè)太陽能電池的芯片調(diào)節(jié)器。5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述芯片調(diào)節(jié)器通過一個(gè)整流器連接至其中一個(gè)所 述太陽能電池。6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述整流器與一個(gè)二極管通過所述芯片控制器串聯(lián) 連接。7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述二極管為肖特基二極管。8.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述芯片調(diào)節(jié)器和一個(gè)電容并聯(lián)連接。9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)控制器中的一個(gè)包括 一個(gè)第一晶體管；一個(gè)第二晶體管；以及一個(gè)控制器芯片，其具有一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)連接和一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)連接，所述第一驅(qū)動(dòng)連接 連接至所述第一晶體管，所述第二驅(qū)動(dòng)連接連接至所述第二晶體管。10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中一個(gè)二極管與所述第一晶體管和第二晶體管相連。11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述二極管為肖特基二極管。12.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中一個(gè)整流器連接于所述控制器芯片...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：D基基尼斯，
申請(專利權(quán))人：迭戈能源有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US[美國]
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