[发明专利]太阳能供电系统的控制方法和装置

说明书

一种方法，包括：对串联在逆变器(150)的两个输入端子(116,118)之间的多个功率优化器(114,124,134)进行运行，其中，所述多个功率优化器(114,124,134)连接到多块太阳能面板(112,122,132)以形成串联的多个功率模块(110,120,130)；测量多块太阳能面板(112,122,132)的运行参数；基于所述测量，计算每块太阳能面板的最大功率流；基于所述多块太阳能面板(112,122,132)的最大功率流确定模式转换范围；如果与第一功率优化器(114)相连的第一太阳能面板(112)的最大功率点跟踪(maximum power point tracking，简称MPPT)电流在所述模式转换范围内，则配置所述第一功率优化器(114)在直通模式下运行。

技术领域

本发明涉及用于在太阳能供电系统的每块太阳能面板上实现最大功率的装置和方法，并且在特定实施例中涉及用于在具有多个功率优化器的太阳能供电系统中实现最大功率的装置和方法。

背景技术

可再生能源包括太阳能、风能和潮汐能等。太阳能电力转换系统可以包括多块串联或并联的太阳能面板。根据时间、位置及太阳跟踪能力等各种因素，太阳能面板的输出端可生成可变直流电压。由于大多数应用按设计是在120伏交流电上运行的，故太阳能逆变器系统用于将太阳能面板的可变直流电压转换为120伏交流电源。

根据拓扑差异，太阳能逆变器系统可以分成四类：微型太阳能逆变器系统、串式太阳能逆变器系统、中央太阳能逆变器系统和具有功率优化器的太阳能逆变器系统。微型太阳能逆变器是设计成与单块太阳能面板一起运行的逆变器。微型太阳能逆变器将从单块太阳能面板输出的直流电转换成交流电。串式太阳能逆变器是设计成与多块串联的太阳能面板一起运行的逆变器。串式太阳能逆变器将从多块太阳能面板输出的直流电转换成交流电。

在中央太阳能逆变器系统中，采用汇流箱来将多块太阳能面板/太阳能电池组列的输出端连接在一起，并将外来电源合并到一个主电源中。中央太阳能逆变器将来自主电源的直流电转换为交流电。在具有功率优化器的太阳能逆变器系统中，每块太阳能面板通过功率优化器连接到逆变器。功率优化器可以实现为四开关升降压型转换器。四开关升降压型转换器用于通过跟踪太阳能面板的最大功率点来增大太阳能面板的能量输出。

发明内容

通过本发明的优选实施例提供的用于实现具有多个功率优化器的太阳能系统的高效运行的控制方法，上述及其他问题通常能得以解决或避免，并且通常也能实现技术上的优势。

根据一实施例，提供了一种方法，包括：对串联在逆变器的两个输入端子之间的多个功率优化器进行运行，其中，所述多个功率优化器连接到多块太阳能面板以形成串联的多个功率模块；测量多块太阳能面板的运行参数；基于所述测量，计算每块太阳能面板的最大功率流；基于所述多块太阳能面板的最大功率流确定模式转换范围；如果与第一功率优化器相连的第一太阳能面板的最大功率点跟踪(maximum power point tracking，简称MPPT)电流在所述模式转换范围内，则配置所述第一功率优化器在直通模式下运行。

根据另一实施例，提供了一种装置，包括：串联的太阳能面板和电容器；升降压型转换器，其第一输入/输出端子与所述电容器相连，其第二输入/输出端子与所述太阳能面板和所述电容器的公共节点相连，且其第三输入/输出端子与所述太阳能面板相连。

根据又一实施例，提供了一种系统，包括：多个功率模块，其串联在逆变器的两个输入端子之间；耦合到相应各个功率模块的多个本地控制器，其中，所述多个本地控制器中的第一本地控制器耦合到包括第一太阳能面板、第一电容器和第一功率优化器的第一功率模块，并且所述第一本地控制器用于基于所述第一太阳能面板的最大功率点跟踪(maximumpower point tracking，简称MPPT)电流使所述第一功率优化器能够在降压模式、升压模式和直通模式之间切换；耦合到所述逆变器的中央控制器，其中，所述中央控制器用于调节所述逆变器的输入电压。

本方面实施例的优点在于：太阳能供电系统提供更高效的电力转换。