用于互联的直流电源的电路制造技术

公开了控制用于直流(DC)电源的功率转换器电路。功率转换器可操作的以将从DC电源接收的输入功率转换为输出功率并执行电源的最大功率点跟踪。功率转换器适于向负载提供输出功率，该负载也执行最大功率点跟踪。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】公开了控制用于直流(DC)电源的功率转换器电路。功率转换器可操作的以将从DC电源接收的输入功率转换为输出功率并执行电源的最大功率点跟踪。功率转换器适于向负载提供输出功率，该负载也执行最大功率点跟踪。【专利说明】用于互联的直流电源的电路背景在本申请中描述的实施方案通常涉及对来自分布式的电流源(如直流(DC)电源)的功率生产的控制。最近对可再生能源的兴趣已引起在用于分布式能源产生的系统方面研究的增加，分布式能源如光伏电池(PV)、燃料电池和蓄电池。制造中的各种矛盾可导致两个其它相同的源提供不同的输出特性。同样地，两个这样的源可对操作条件，例如负载和/或环境条件(例如温度)，有不同的反应。在装置中，不同的源也可能会经历不同的环境条件，例如，在太阳能发电装置中的一些电池板可能会暴露到充足的阳光，而其它的电池板可能会被遮蔽，从而提供不同的功率输出。在多个蓄电池装置中，一些蓄电池可能使用寿命不同，从而提供不同的功率输出。概述各种实施方案涉及在分布式能源系统中的功率转换，该系统可具有上述的一些特性。虽然各种实施方案可适用于任何分布式电源系统，以下讨论转向太阳能，以便以举例的方式提供更好地理解，而不限制其它应用。描述了分布式电源系统，包括用于直流(DC)电源的功率转换器电路，所述DC电源诸如一个或多个光伏电池板、光伏子链或光伏电池。例如并网逆变器的负载，可由DC电源线进行连接以从一个或多个功率转换器电路接收采集的功率。根据一个方面，功率转换器电路可包括直流到直流(DC/DC)功率转换器，其被配置为将在DC/DC功率转换器输入端上的从光伏电池板接收的DC功率转换成DC/DC功率转换器的输出。电路可包括控制电路，其被配置为感测输入电压和/或输入电流，并确定在DC/DC功率转换器输入端上接收的输入功率(来自光伏电池板的输出功率)。控制电路可被配置为通过操作电源(例如，光伏电池板)达被跟踪以最大化电源的功率产量的电流和电压或其最大功率点来最大化输入功率。由于最大功率点跟踪是在功率转换器的输入端处进行的，故功率转换器的输出电压或电流是不完全受约束的。而来自DC/DC转换器的功率输出大约等于来自光伏电源的输入功率乘以转换效率，在DC/DC功率转换器的输出端处的电压和电流可通过负载或者通过在负载的输入端处的控制电路来设置、确定和/或控制。负载可以是适于将DC功率转换为电网的频率的交流电流(AC)的逆变器。根据一个方面，逆变器不使用最大功率点跟踪(MPPT)模块，因为对于每个电池板已经通过控制电路单独跟踪来自每个DC电源的最大功率。逆变器在其输入端可具有控制块，其将输入电压设置为一个方便的值，可选地为预定值和/或可选地为恒定值，例如400伏，例如以最大化负载(例如逆变器)的效率,或最小化DC线路中的功率损耗。然而，许多可商购的逆变器模块已经包括集成的MPPT跟踪电路，其被设计用于与常规的光伏分布式电源系统一起使用，该电源系统如上述那样不包括对于每个电源的单独的MPPT跟踪。理想的是，具有集成的MPPT模块的标准的可商购逆变器与带控制电路的DC/DC功率转换器电路兼容，其单独地最大化来自DC电源(例如光伏电池板)的功率。然而，由于控制电路保持光伏电池板在其最大功率点，故DC/DC转换器的功率输出可能不会给逆变器的输入端呈现一个功率峰值，该峰值可由逆变器的集成的MPPT根据在DC/DC转换器的输出端处的电流或电压的变化进行跟踪。其结果是，如果在逆变器输入端处存在MPPT模块，则MPPT模块可能不能够稳定且锁定最大化到逆变器的输入端的功率的任意特定电压。其结果是，如果在系统中使用逆变器的MPPT模块，根据这些方面，可迫使到逆变器的输入为一个极限电压(或电流)，和/或变得不稳定且可能会损耗相当大的功率。因此，存在如下的功率转换器电路是必要的且将是有利的，该功率转换器电路普遍与所有或大多数类型的逆变器一起运行，而不管该逆变器是否配备有MPPT模块，并且需要用于配备有控制块的负载，如上所述该控制块将到负载的输入电压设置为方便可选的恒定值。本文公开了各种方法、系统和/或设备，其提供功率转换器电路，包括可连接到直流(DC)电源的功率转换器,诸如光伏电池板。直流(DC)电源可包括一个或多个光伏太阳能电池或串联和/或并联互连的太阳能电池板。功率转换器包括适于连接到直流(DC)电源的输入端子和输出端子。功率转换器可操作以将在功率转换器的输入端子处的从DC电源接收的输入功率转换为在功率转换器的输出端子处的输出功率。功率转换器可具有连接在功率转换器的输入端子处的控制电路，使得在功率转换器的运行期间，控制电路设置在功率转换器的输入端子处的输入电压或输入电流，以最大化输入功率，例如，执行最大功率点跟踪(MPPT)。最大功率点跟踪电路还可连接到功率转换器输出端子。功率转换器可包括多个类似的、在其输出端子处串联连接为串联串的功率转换器电路。串联串可以是并联连接的，且经由最大功率点跟踪电路输入到负载。具有的负载输入端子和负载输出端子可配置为从功率转换器接收功率，例如经由连接到功率转换器的输出端子的最大功率点跟踪电路。负载可以是逆变器或DC/DC功率转换器。根据不同的特点:A、可感测功率转换器的输出电压。可配置控制电路以便将在功率转换器的输入端子处接收的输入功率设置为仅在预定的输出电压点或输出电压范围处或在预定的输出电流点或输出电流范围处的最大功率。远离预定的输出电压或预定输出电流，控制电路可被配置为将在输入端子处接收的输入功率设置为小于最大可用功率。以这种方式，操作地连接到功率转换器的输出端子的最大功率点跟踪电路，可稳定地跟踪预定的电压和/或电流的点或范围。B、可配置控制电路以将到功率转换器的输入端子处接收到的输入功率设置为最大功率。功率衰减器可连接到功率转换器的输出端子。可配置功率衰减器以衰减在输出电压处的预定输出电压范围(或预定输出电流范围)以外的功率输出，且不衰减在预定的输出电压或电流的点或范围处的输出功率。可将最大功率点跟踪电路连接到经衰减的功率输出端。可配置最大功率点跟踪电路以锁定在预定输出电压范围或在预定输出电流范围处的最大功率点。通常负载可被配置用于经由功率衰减器并经由连接到经衰减的功率输出端的最大功率点跟踪电路来从功率转换器接收功率。C、可配置控制电路以将在功率转换器的输入端子处接收到的输入功率设置为电源的最大功率点。配置连接到输入端子的控制电路以改变被定义为功率转换器的输入电压和输出电压之比的电压转换率。电压转换率可进行变化或扰动，以慢慢地接近输出端子上的最大功率。如本文所用的术语“慢慢地”是相对于与负载(例如，在功率转换器的输出端处)相关联的MPPT电路的响应时间。可选择转换率以达到最大功率。由于来自功率转换器的输出功率慢慢接近最大功率，故与负载关联的MPPT电路据此响应并锁定到最大输出功率处的预定的输出电压。D、与负载相关联的最大功率点跟踪电路在其运行的过程期间可扰乱其电压或电流输入(到功率转换器的输出)。功率转换器可包括将在功率转换器的输入端子处接收的输入功率设置为最大功率点的控制电路，以及配置为感测输出电压的控制电路。功率转换的转换率通过控制电路慢慢改变，以慢慢接近所选的转换率和在最大功率点处的预定输出电压。E、段本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：功率转换器，所述功率转换器具有输入端子和输出端子，且操作以将在所述输入端子处从直流电源接收的输入功率转换为在所述输出端子处的输出功率；输入传感器，所述输入传感器耦合到所述输入端子且配置为感测包括输入电流、输入电压或所述输入功率的输入参数；以及控制电路，所述控制电路耦合到所述输入端子，且配置为基于所述输入参数，最大化所述输入功率为在所述输入端子处的大约最大功率点，其中，对于至少一段时间间隔，所述控制电路被配置为将输入功率或输出功率设置为可测量地小于所述最大功率点，且在所述时间间隔之后，所述控制电路被配置为将输入功率或输出功率设置为约等于所述最大功率点，以使外部最大功率点跟踪电路能够跟踪所述输出功率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·阿德斯特，伊兰·约瑟考维奇，Y·戈林，埃拉德·思迪，
申请(专利权)人：太阳能安吉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL