[发明专利]光伏组件功率优化电路及其通信方法

权利要求书

1.一种光伏组件功率优化电路，任意一个光伏组件均具有多级电池串，其特征在于：

每一个光伏组件均配置有与其电池串数量一致的多级电压转换电路；

其中与任意一个光伏组件对应的多级电压转换电路中：每一级电压转换电路均用于对该任意一个光伏组件中的一个相应的电池串单独执行最大功率追踪；

以及与任意一个光伏组件对应的多级电压转换电路设置成并联连接，使它们各自输出的电压共同输出在与该任意一个光伏组件所对应的一个输出电容上；

与任意一个光伏组件对应的多级电压转换电路中：

每个电压转换电路的第一和第二输入节点对应分别连接到该任意一个光伏组件中相应的一个电池串的正极和负极；以及

每个电压转换电路的第一和第二输出节点对应分别连接到该任意一个光伏组件所对应的一个输出电容的第一端和第二端；

由多个光伏组件串联连接构成一个电池组串，每个电池组串中多个光伏组件各自对应的输出电容通过传输线路而相互串联连接；

在每一个光伏组件对应的多级电压转换电路具有的一个输出电容的第一端和第二端之间设置一个与该输出电容串联的控制开关；

任意一个光伏组件对应的多级电压转换电路所配置的该控制开关被接通时，与该任意一个光伏组件对应的多级电压转换电路处于将接收的电压予以转换输出的第一工作模式；

任意一个光伏组件对应的多级电压转换电路所配置的该控制开关被关断时，与该任意一个光伏组件对应的多级电压转换电路当中的任意一个指定电路处于将在高低电平间跳变的激励脉冲耦合到所述传输线路上作为载波信号的第二工作模式；

其中激励脉冲源于：用于驱动该指定电路的脉冲宽度调制信号迫使该指定电路输出的电压随着脉冲宽度调制信号的频率而发生阶跃变化，输出的阶跃电压视为激励脉冲。

2.根据权利要求1所述的光伏组件功率优化电路，其特征在于，每个电池组串的总电压等于它上面串联的光伏组件各自所对应的输出电容上的电压的叠加值。

3.根据权利要求1所述的光伏组件功率优化电路，其特征在于，该电压转换电路是升压型的电压转换电路，每个电压转换电路的第一输入节点和第一输出节点之间串联有电感和第一开关以及第二输入节点耦合到第二输出节点，其中电感的一端耦合到第一输入节点而相对的另一端和第一输出节点之间设置第一开关，电感和第一开关之间的互连节点与第二输入节点或第二输出节点之间设置第二开关。

4.根据权利要求1所述的光伏组件功率优化电路，其特征在于，在每个电压转换电路的第一输入节点与电池串的正极之间或在其第二输入节点与电池串的负极之间设置有断路模块；或者

在每个电压转换电路的第一输出节点与输出电容的第一端之间或在其第二输出节点与输出电容的第二端之间设置有断路模块。

5.根据权利要求1所述的光伏组件功率优化电路，其特征在于，在与任意一个光伏组件对应的多级电压转换电路中定义一个预设的电压转换电路；其中

在该预设的电压转换电路的第一输出节点与输出电容的第一端之间设有断路模块；与任意一个光伏组件对应的多级电压转换电路中，除了预设的电压转换电路之外余下的其他各个电压转换电路各自的第一输出节点均耦合到该预设的电压转换电路的第一输出节点；或者

在该预设的电压转换电路的第二输出节点与输出电容的第二端之间设有断路模块；与任意一个光伏组件对应的多级电压转换电路中，除了预设的电压转换电路之外余下的其他各个电压转换电路各自的第二输出节点均耦合到该预设的电压转换电路的第二输出节点。

6.根据权利要求1所述的光伏组件功率优化电路，其特征在于，在与任意一个光伏组件对应的多级电压转换电路中定义一个预设的电压转换电路；其中

在该预设的电压转换电路的第二输入节点和与该预设的电压转换电路唯一对应的一个电池串的负极之间设置一个断路模块；以及

与任意一个光伏组件对应的多级电压转换电路中，除了预设的电压转换电路之外余下的其他各个电压转换电路各自的第二输出节点也通过该断路模块连到其他各个电压转换电路各自唯一对应的一个电池串的负极。

7.一种光伏组件功率优化电路的通信方法，任意一个光伏组件均具有多级电池串，其特征在于，在光伏组件功率优化电路中，每一个光伏组件均配置有与其电池串数量一致的多级电压转换电路，其中与任意一个光伏组件对应的多级电压转换电路中：每一级电压转换电路均用于对该任意一个光伏组件中的一个相应的电池串单独执行最大功率追踪；以及与任意一个光伏组件对应的多级电压转换电路设置成并联连接，使它们各自输出的电压共同输出在与该任意一个光伏组件所对应的一个输出电容上；

由多个光伏组件串联连接构成一个电池组串，每个电池组串中多个光伏组件各自对应的输出电容通过传输线路而相互串联连接，在每一个光伏组件对应的多级电压转换电路具有的一个输出电容的第一端和第二端之间设置一个与该输出电容串联的控制开关；

在任意一个指定的光伏组件所配置的多级电压转换电路向将所述传输线路上发送载波信号执行通信时：

该指定的光伏组件配置的一个处理器将与该指定的光伏组件对应的输出电容串联在一起的控制开关驱动至少关断一次，电池组串中除了该指定的光伏组件之外余下的其他光伏组件各自配置的处理器将各自对应的控制开关驱动至进入接通状态藉此形成所述载波信号的传播通路；

其中在该指定的光伏组件对应的多级电压转换电路所设置的该控制开关被关断时，与该指定的光伏组件对应的多级电压转换电路当中的任意一个指定电路将在高低电平间跳变的激励脉冲耦合到所述传输线路上作为载波信号，激励脉冲源于：用于驱动该指定电路的脉冲宽度调制信号迫使该指定电路输出的电压随着脉冲宽度调制信号的频率而发生阶跃变化，输出的阶跃电压视为激励脉冲。