[发明专利]在能量产生系统中的集中式与分布式最大功率点追踪间作选择的方法与系统

说明书

技术领域

揭示内容大致上是关于能量产生系统。更明确而言，揭示内容是关于用以在能量产生系统中的集中式及分布式最大功率点追踪之间作选择的方法及系统。

背景技术

相对于习知的非再生、会污染的能量来源(离如煤或是石油)而言，太阳能及风力提供可再生且不会污染的能量来源。因此，太阳能及风力已成为日益重要的可转换为电能的能量来源。对于太阳能而言，排列成数组的光伏打面板通常提供用以转换太阳能为电能的装置。类似的数组可用于收集风力或是其它自然的能量来源。

在操作光伏打数组时，通常使用最大功率点追踪(MPPT)以自动地判定应在何种电压或是电流操作该数组，以在特定温度及太阳辐射产生最大功率输出。尽管当数组在理想条件(亦即，对于数组中的各个面板有相同的辐射、温度及电性特征)时，对于整体数组而言，实施MPPT相当简单，但当有不匹配或是部份被遮蔽的情况下，对于整体数组的MPPT则更为复杂。在此情况中，因为不匹配的数组的多峰功率对电压特征的相对最佳条件，MPPT技术不能提供精确的结果。因此，该数组面板中仅有一些能理想地操作。因为对于包含数排面板的数组而言，最无效率的面板会决定整体面板的电流及效率，如此则造成产生功率的剧烈下降。

因此，某些光伏打系统对数组中的各面板提供一DC-DC转换器。各该DC-DC转换器执行MPPT以搜寻其的对应面板的最大功率点。然而，在此系统中的DC-DC转换器有可能被蒙蔽而选择局部最大点来操作其面板，而非选择面板的实际最大功率点。此外，在此系统中使用多个DC-DC转换器会造成操作转换器引起的电损失，如此则降低整体系统的效能。

附图说明

为了提供对揭示内容及其特征的更透彻的了解，参考伴随附图的以下说明，在附图中：

图1为根据揭示内容的一个实施例，显示可为集中式控制的能量产生系统；

图2为根据揭示内容的一个实施例，显示图1的局部转换器；

图3为根据揭示内容的一个实施例，显示图2的局部转换器的细部；

图4为根据揭示内容的一个实施例，显示在图2的局部转换器中实现最大功率点追踪(MPPT)的方法；

图5为根据揭示内容的一个实施例，显示包含一中央数组控制器的能量产生系统，该中央数组控制器能在能量产生系统中的集中式及分布式MPPT之间作选择；

图6为根据揭示内容的一个实施例，显示图5的数组被部份遮蔽的情形；

图7A-C为根据揭示内容的一个实施例，显示对应于图6的三个光伏打面板的电压对功率特性；

图8为根据揭示内容的一个实施例，显示用以在图5的能量产生系统的集中式及分布式MPPT之间作选择的方法；

图9为根据揭示内容的一个实施例，显示用以启动及停止局部转换器的系统；

图10为根据揭示内容的一个实施例，显示图9的系统的装置电压随着时间变异的范例；

图11为根据揭示内容的一个实施例，显示图9的启动器；及

图12为根据揭示内容的一个实施例，显示用以启动及停止图9的局部转换器的方法。

具体实施方式

在此专利文件中，以下将讨论的图1到12及用于说明本发明原理的各种实施例仅为说明性的，不应解释为限制本发明的范围。熟知本技艺者当可了解，本发明的原理可用于任何种类的适当设置的装置或是系统。

图1为根据揭示内容的一个实施例，显示能为集中式控制的能量产生系统100。能量产生系统100包含多数个能量产生装置(EGD)102，其各耦接至对应的一局部转换器104，并一起形成能量产生数组106。对于一特定实施例而言，如揭示内容所述，能量产生系统100可包含光伏打系统，且能量产生装置102可包含光伏打(PV)面板。然而，应了解，能量产生系统100可包含任何合适类型的能量产生系统，例如风力涡轮系统、燃料电池等。对于此等实施例而言，能量产生装置102可包含风力涡轮、燃料电池等。

所述的光伏打系统100包含中央数组控制器110，且亦可包含DC-AC转换器112或是其它合适的负载，以因应系统100操作为并联型系统的情况。然而，应了解，系统100可借由将数组106耦接至电池充电器或是其它合适的能量储存装置而非DC-AC转换器112，而操作为独立型系统。