[發明專利]用于光電發生器中的能量優化的系統和方法

有效

• 申請號: 200980143277.7
• 申請日: 2009-04-08
• 公開（公告）號: CN102203897A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 亞歷桑德羅·維加貝托萊特;何塞阿方索·阿爾曼莎蕾昂迪茲;奧斯卡·桑斯蘭迪瓦爾;阿爾弗雷多·迪茨霍赫萊特納魯伊茲
• 申請（專利權）人: 阿西布朗勃法瑞股份有限公司
• 主分類號: H01J3/38
• 分類號: H01J3/38;G05F1/67;H01L31/042
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 吳杰

技術領域

本發明涉及用于光電發生器中的能量優化的系統和方法，尤其涉及基于不同光電發生器相對于轉換器組的開關的以優化轉換器性能為目的的系統和方法。

背景技術

光電裝置已知包括多個光電發生器，這些光電發生器的輸出端連接到各自的轉換器來將生成的能量轉換為交變電流，并且，舉例而言，將其同時提供給電網。

取決于當日時間、地理位置、日期、天氣等，很多時候陽光在所述光電發生器的面板上的入射量較低或非常低，于是，所述轉換器性能的效率可能也較低。在某些情況下，發生器提供的不間斷能量(電流或電壓)可能處于轉換器可接受的供其開始工作的最低值以下。

由于這個原因，在本領域已經提出了不同的用于光電發生器中的能量優化的替代方案，這些方案基于引用的轉換器的相同方面的開關或基于包含附加的也即非光電的發生器來保證能量供給。

根據申請US2008078436A1，已知一種包括太陽能面板陣列的系統，其中每個陣列連接到各自的轉換器。為了保證能量供給，當來自太陽能面板的能量不足時，該系統包括一個附加發生器，其原則上只連接到一個附加的轉換器來協作產生能量。當太陽能面板產生的能量很低或不存在時(例如在夜間)，所述附加發生器連接到其它轉換器的輸入端并以受控的方式來增強這些轉換器的性能，以代替上述面板來產生能量。這種開關可以是手動的或是自動的(例如，該系統可以被編程來在太陽能非常低的時段內進行連接)，所述附加發生器是“對生物友善的”，例如包括使用生物柴油燃料的發動機的發生器。該申請沒有提出選擇性地將所述附加發生器僅連接到已連接到太陽能面板的轉換器中的一部分，也沒有提出當太陽能面板提供充足的能量時，使所述附加發生器與其各自的轉換器斷開。

專利JP2002073184提出了一種即使在太陽能輻射較弱時仍能產生高效光電能量的系統。為上述目的，包括多行太陽能面板且其中每個面板原則上連接到各自轉換器的系統具有開關單元，這些開關單元在其最簡單的操作中，(當輸出能量低于該轉換器的最低要求時)將多行面板中的一行面板與轉換器斷開，并將這行面板連接到另一個轉換器。在其它實施例中，該系統包括監視轉換器的輸出并進行關于所述輸出的預測的控制單元，目的在于當這樣做有效時，將斷開的轉換器連回到它的那行面板。

在專利ES2284577T3中，提出了一種包括光電發生器的裝置，在一個實施例中，由串聯連接的光電模塊形成，從而在由轉換器進行相應的轉換后提供交變能量。該裝置包括多個開關裝置，其由控制裝置激活來啟動開關操作，使得當輸入到第二轉換器的功率降低到低水平以至于該第二轉換器不再工作在其最佳效率區間內時，至少一個發生器與第一轉換器斷開并連接到第二轉換器。該裝置包括若干發生器和若干轉換器，以及根據上述條件來斷開和連接它們的開關裝置的控制裝置。

在專利JP2002073184和ES2284577T3中都提出，由于第一轉換器工作不佳或沒有以最高效率工作(JP2002073184)，或由于第二轉換器工作在其最佳效率區間之下(ES2284577T3)，而將一個或多個光電發生器從第一轉換器斷開并連接到第二轉換器。

上述任一專利都沒有提出過：提供之前沒有連接到另一轉換器的附加光電發生器，這些附加光電發生器與轉換器之間具有選擇性和分立性的連接，該轉換器能夠使用比它所連接的光電發生器正在提供的功率更高的功率，從而在必要時，對所述發生器的能量供給加以補充。

發明內容

本發明的發明人認為需要為以上引述的專利所代表的背景技術提供一種替代方案，這種替代方案允許在光電轉換器中進行能量優化，具體地，允許對所用的轉換器的效率進行優化，為它們提供由主光電發生器產生的基礎或主功率，并且，在需要時，提供同樣源于光電轉換的附加功率，所述附加功率可以選擇性地變化從而通過微調來對主功率進行補充(而非代替)。

為了上述目的，在第一方面中提供了一種用于光電發生器中的能量優化的系統，該系統以一種本身已知的方式包括以下部分：

-多個光電發生器，其中每個包括第一類型光電面板集合，

-多個轉換器，用于將直流電壓/電流轉換為交變電壓/電流，

-第一開關裝置，置于至少一部分光電發生器的輸出端與所述多個轉換器的輸入端之間，以及

-控制裝置，用于自動控制所述開關裝置，從而選擇性地連接或斷開所述光電發生器的輸出端與所述轉換器的輸入端。

不同于常見手段，在本發明所提出的系統中，每個所述光電發生器都是一個主發生器，并且，以特有的方式，該系統還包括：