[发明专利]实现输出功率最大化的光伏发电系统及方法

权利要求书

1.一种实现输出功率最大化的光伏发电系统，其特征在于，包括：

光伏电池配置的电压转换电路，用于将光伏电池提供的前级电压进行电压转换后输出后级电压；由多级光伏电池串联连接在一起构成电池组串，与每块光伏电池对应的一个电压转换电路输出的电压表征该光伏电池提供在所述的电池组串上的实际电压；

逆变器模块，与多级光伏电池对应的多级电压转换电路各自输出的后级电压叠加后作为输入电压提供给逆变器模块，逆变器模块将输入电压逆变成交流电；

其中光伏发电系统实现输出功率最大化的模式为：

定义逆变器模块的输入电压在一个下限值和一个上限值之间波动时逆变器模块输出的功率随着输入电压的增加而增加，藉此，各级电压转换电路在输出后级电压的阶段使所述输入电压趋于接近该上限值而促使逆变器模块输出的功率执行输出功率最大化；

逆变器模块监测输入电压，不停的推高输入电压接近等于预定的上限值：

逆变器模块检测到输入电压小于下限值时会通知各级电压转换电路为增加占空比的电压调整模式、检测到输入电压大于上限值时会通知各级电压转换电路为降低占空比的电压调整模式，让输入电压归位到介于下限值和上限值之间；

只有输入电压归位到介于下限值和上限值之间满足之后，各级电压转换电路才以执行最大功率点追踪的方式输出后级电压，否则各级电压转换电路先跳出最大功率点追踪模式而进入输入电压小于下限值或输入电压大于上限值条件下的电压调整模式。

2.根据权利要求1所述的实现输出功率最大化的光伏发电系统，其特征在于，每一级电压转换电路在将对应的前级电压转换成后级电压的过程中：

电压转换电路对前级电压以执行最大功率点追踪的电压转换方式输出后级电压。

3.根据权利要求1所述的实现输出功率最大化的光伏发电系统，其特征在于，所述的电压转换电路是降压型或升压型或升-降压型的电压转换电路。

4.根据权利要求2所述的实现输出功率最大化的光伏发电系统，其特征在于，每一级电压转换电路在对相应的光伏电池提供的前级电压执行最大功率点追踪时：

每一级电压转换电路在基于监测光伏电池输出的电流值和电压值的前提下追踪电压值和电流值乘积的最高值。

5.根据权利要求1所述的实现输出功率最大化的光伏发电系统，其特征在于，逆变器模块在执行最大功率点追踪时：

在所述输入电压介于下限值和上限值之间的波动区间，逆变器模块输出的功率随着所述输入电压增加而增加的趋势不受流入至逆变器模块的电流波动的影响。

6.一种在光伏发电系统中实现输出功率最大化的方法，其特征在于，由多级光伏电池串联连接在一起构成电池组串来为逆变器模块供电，每个电压转换电路用于将对应的一个光伏电池提供的前级电压进行电压转换后输出后级电压；

所述的方法包括：

使与多级光伏电池对应的多级电压转换电路各自输出的后级电压叠加后作为输入电压提供给逆变器模块；

控制各级电压转换电路抬升各自输出的后级电压，使所述的输入电压在一个下限值和一个上限值之间极力趋于接近该上限值，促使逆变器模块输出的功率最大化，其中输入电压在下限值和上限值之间波动时逆变器模块输出的功率随着输入电压的增加而增加；

逆变器模块监测输入电压，不停的推高输入电压接近等于预定的上限值：

逆变器模块检测到输入电压小于下限值时会通知各级电压转换电路为增加占空比的电压调整模式、检测到输入电压大于上限值时会通知各级电压转换电路为降低占空比的电压调整模式，让输入电压归位到介于下限值和上限值之间；

只有输入电压归位到介于下限值和上限值之间满足之后，各级电压转换电路才以执行最大功率点追踪的方式输出后级电压，否则各级电压转换电路先跳出最大功率点追踪模式而进入输入电压小于下限值或输入电压大于上限值条件下的电压调整模式。