[发明专利]电源控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源控制装置及方法，尤指一种藉由模拟电路实现最大功率点追踪的电源控制装置及方法。

背景技术

太阳能板或风力发电模块等发电组件的跨压与发电功率存在一特性曲线。每一特性曲线存在一最大功率点，且在不同参数之下，会有大幅度的变化。因此，发电系统须随时改变发电组件的跨压，使其发电效率随时维持最高。

请参考图1，图1为一太阳能板(photovoltaic，PV)的特性曲线图。Y轴为太阳能板的功率(power)P，而X轴则为太阳能板的跨压Vp。如图1所示，跨压Vp与功率P之间存在一最大功率点。由于此曲线会随不同的日照、温度而大幅度变化，因此，发电系统需要具有一最大功率点追踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)功能的电源控制装置，来追踪一最大功率点MPP所对应的跨压Vp，使太阳能板的发电效率得以随时维持最高。

传统上，最大功率点追踪的实现方式大部分是利用数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)来实现。然而，由于一般电源控制装置的输入及输出信号皆为模拟信号，因此，输入至数字信号处理器之前需要模拟至数字转换器(A/D Converter)，而从数字信号处理器输出亦需要数字至模拟转换器(D/AConverter)。此外，数字信号处理器还需要锁相回路(Phase Lock Loop，PLL)电路来进行信号同步。

请参考图2，图2为公知以数字信号处理器实现的一最大功率点追踪装置20的功能方块图。最大功率点追踪装置20包含有模拟至数字转换器21及22、一数字信号处理器23、一锁相回路电路24及一数字至模拟转换器25。如图所示，最大功率点追踪装置20是通过模拟至数字转换器21及22，将发电组件的一电压信号V及一电流信号I转为数字信号。接着，经由数字信号处理器23进行内部运算之后，通过数字至模拟转换器25输出-模拟控制信号。如此一来，发电系统的一电压转换器(图未绘出)可根据模拟控制信号，改变发电组件的跨压，而达到其最大功率点。

然而，以数字方式实现最大功率点追踪的缺点为成本较高、功率损失较大，且分辨率会受模拟至数字转换器及数字至模拟转换器的限制。此外，使用者无法将其视为一离散组件购买，而增加系统实现上的困难。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供一种藉由模拟电路实现最大功率点追踪的电源控制装置及方法。

本发明公开一种电源控制装置，用来追踪一发电组件的一最大功率点。该电源控制装置包含有一感测单元、一取样与保持单元、一比较与判断单元及一电压转换器。该感测单元耦接于该发电组件，用来根据该发电组件的一跨压及一输出电流，产生一电压感测值及一功率感测值。该取样与保持单元耦接于该感测单元，用来取样与保持该电压感测值与该功率感测值。该比较与判断单元耦接于该取样与保持单元及该感测单元，用来根据该取样与保持单元所输出对应于一先前时点的该电压感测值及该功率感测值，及该感测单元所输出对应于一当前时点的该电压感测值及该功率感测值，产生一判断结果。该电压转换器耦接于该比较与判断单元及该发电组件，用来根据该判断结果，调整该发电组件的该跨压，使该发电组件达到该最大功率点。

本发明另公开一种电源控制方法，用来追踪一发电组件的一最大功率点。该方法包含有下列步骤：感测该发电组件的一跨压与一输出电流，以产生一电压感测值及一功率感测值；取样与保持该电压感测值与该功率感测值；根据在一先前时点所取样与保持的该电压感测值与该功率感测值，以及在一当前时点所感测的该电压感测值与该功率感测值，产生一判断结果；以及根据该判断结果，调整该发电组件的该跨压，使该发电组件达到该最大功率点。

在此配合下列附图、实施例的详细说明及权利要求书，将上述及本发明的其它目的与优点详述于后。

附图说明

图1为一太阳能板的特性曲线图。

图2为公知以数字信号处理器实现的一最大功率点追踪装置的功能方块图。

图3为本发明一电源控制装置的示意图。

图4为本发明实施例一电源控制装置的示意图。

图5说明了图4判断单元的一判断流程。

图6为本发明实施例的一电源控制流程的示意图。

其中，附图标记说明如下：

Vp跨压                               V电压信号

Vvp、Vvp-电压感测值                  Vpp、Vpp-功率感测值