[发明专利]电力转换设备、其操作方法以及太阳能产生系统

权利要求书

1.一种用于太阳能产生系统的电力转换设备，所述电力转换设备包括：

电力转换单元，将由太阳能电池模块产生的输入信号转换成输出信号；

控制电路单元，控制电力转换单元的操作，

其中，电力转换单元包括至少一个变压器、和电流传感器以及连接到所述至少一个变压器的初级绕组的开关电路，

控制电路单元使用由电流传感器感测的至少一个变压器的初级绕组的电流计算输入信号的电压和电流，并且执行最大功率点跟踪控制，从而使得电力转换单元在最大功率点运行。

2.根据权利要求1所述的电力转换设备，其中，电力转换单元包括至少一个回扫转换器并且将直流输入信号转换成交流输出信号。

3.根据权利要求1所述的电力转换设备，其中，控制电路单元使用由连接到至少两个变压器的初级绕组的至少两个电流传感器感测的初级绕组的电流来控制在所述至少两个变压器的初级绕组中流动的电流的平衡。

4.根据权利要求1所述的电力转换设备，其中，控制电路单元从由连接到初级绕组的至少两个电流传感器感测的至少两个变压器的初级绕组的电流的和来计算输入信号的电流。

5.根据权利要求1所述的电力转换设备，其中，控制电路单元基于变压器的初级电感和包括在电力转换单元中的开关装置的操作特性来计算输入信号的电流。

6.根据权利要求5所述的电力转换设备，其中，开关装置的操作特性包括开关装置的导通时间、最大占空比和开关周期中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的电力转换设备，还包括设置在太阳能电池模块与电力转换单元之间的至少一个输入电容器，

其中，控制电路单元基于在包括在电力转换单元中的开关装置的导通时间内在输入电容器中充入的电荷量以及在开关装置的截止时间内从输入电容器释放的电荷量来计算输入信号的电压。

8.根据权利要求7所述的电力转换设备，其中，在开关装置的导通时间内在输入电容器中充入的电荷量与在开关装置的截止时间内从输入电容器释放的电荷量相同。

9.根据权利要求1所述的电力转换设备，其中，控制电路单元包括：

相位检测器，从电力转换单元的输出信号检测连接到电力转换单元的输出端子的电力系统的相位信息；

正弦波产生器，从相位信息产生整流的正弦波；

最大功率点跟踪控制器，基于输入信号的电流和电压产生用于最大功率点跟踪控制的电流命令值；

副开关控制器，使用电流命令值和所述正弦波来产生副开关控制信号；

主开关控制器，基于在变压器的初级绕组中流动的电流产生用于控制电流平衡的主开关控制信号。

10.一种电力转换设备的操作方法，所述操作方法包括：

从太阳能电池模块接收输入信号；

使用由连接到初级绕组的电流传感器检测的至少一个变压器的初级绕组的电流来计算输入信号的电流；

使用计算的输入信号的电流计算输入信号的电压；

使用计算的输入信号的电流和计算的输入信号的电压确定是否实现最大功率点跟踪；

根据是否实现最大功率点跟踪来控制连接到所述至少一个变压器的开关装置的操作。

11.根据权利要求10所述的操作方法，其中，开关装置的操作的控制包括确定开关装置的占空比。

12.根据权利要求10所述的操作方法，还包括：

通过连接到至少两个变压器的初级绕组的电流传感器检测所述至少两个变压器的初级绕组的电流；以及

调整所述至少两个变压器的初级绕组的电流的平衡。

13.根据权利要求10所述的操作方法，其中，在电流的计算中，基于变压器的初级电感以及开关装置的开关周期、最大占空比和导通时间来计算输入信号的电流。

14.根据权利要求10所述的操作方法，其中，在电压的计算中，基于在开关装置的导通时间内在设置在太阳能电池模块的输出端子处的至少一个输入电容器中充入的电荷量以及在开关装置的截止时间内从所述至少一个输入电容器释放的电荷量来计算输入信号的电压。

15.根据权利要求14所述的操作方法，其中，在开关装置的导通时间内在输入电容器中充入的电荷量与在开关装置的截止时间内从输入电容器释放的电荷量相同。