[發明專利]太陽能光伏系統

有效

• 申請號: 201110130712.1
• 申請日: 2011-05-19
• 公開（公告）號: CN102270850A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 萊斯利·基辛格;安德魯·馬修;保爾·恩格里
• 申請（專利權）人: 艾尼克賽思有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;G05F1/67
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明涉及使用最大功率點追蹤(MPPT)產生光伏功率的改進技術。

發明背景

涉及太陽能轉換器和MPPT的背景技術，大體上可以在如下文獻中找到：EP0780750A；JP2000020150A；US2005/0068012；JP05003678A；GB2415841A；EP0947905A；WO2006/011071；EP1,235,339A；WO2004/006342；DE10064039A；US2005/030772；WO96/07130；US6,657,419；US2004/117676；US2006/232220；WO2004/001942；GB2419968A；US7,319,313；US7,450,401；US7,414,870；US7,064,967；P.T.?Kerin和R.S.Balog的技術論文“Cost-Effective?Hundred-YearLife?for?Single-Phase?Inverters?and?Rectifiers?in?Solar?and?LED?Lighting?ApplicationsBased?on?Minimum?CapACitance?Requirements?and?a?Ripple?Power?Port”：US2009/0097283；C.Rodriguez和G.A.J.Amaratunga在2008年的IEEE?Trans?IE的55(7)第2593頁的“Long-Lifetime?Power?Inverter?for?Photovoltaic?AC?Modules”；以及US2008/097655。

我們已經描述了用于太陽能轉換器的最大功率點追蹤(MPPT)的改進技術(參見我們于2010年3月19日提交的英國專利申請號No.1004621.7以及2010年5月27日提交的US?12/789,154。已經認可的是，這些技術有助于可行地使用新的太陽能光伏系統構造。

發明內容

因而，根據本發明第一方面，提供了一種光伏功率產生系統，該系統包括：至少兩塊光伏板，每一塊光伏板具有DC功率輸出；功率調節單元，其具有DC功率輸入和AC干線電源功率輸出，用于提供AC干線供電；其中所述至少兩塊光伏板的所述DC功率輸出彼此并聯連接至所述功率調節單元的所述DC功率輸入；其中所述功率調節單元包括具有耦合至所述DC功率輸入的輸入以及具有耦合至所述功率調節單元的DC鏈接的輸出的DC至DC轉換器、具有耦合至所述DC鏈接的輸入以及具有耦合至所述AC干線電源輸出的輸出的DC至AC轉換器、以及耦合至所述DC鏈接的儲能電容器；其中所述功率調節單元配置以響應于流入所述DC功率輸入的功率水平而執行最大功率點追蹤(MPPT)，并且其中在所述DC鏈接處感測流入所述DC功率輸入的所述功率水平。

在一個相關方面，本發明提供了一種光伏功率產生系統，該系統包括：至少兩塊光伏板，每一塊光伏板具有DC功率輸出；功率調節單元，其具有DC功率輸入和AC干線電源功率輸出，用于提供AC干線供電；其中所述至少兩塊光伏板的所述DC功率輸出彼此并聯連接至所述功率調節單元的所述DC功率輸入；其中所述功率調節單元包括用于存儲來自所述光伏板的能量的儲能電容器，以及具有耦合至所述儲能電容器的DC輸入、以及耦合至所述AC干線電源輸出的AC輸出的DC至AC轉換器；其中所述功率調節單元包括控制器，該控制器耦合以控制所述DC至AC轉換器以執行最大功率點追蹤(MPPT)；其中所述控制器具有感測輸入，其耦合至所述儲能電容器，以響應于流入所述功率調節單元的所述DC功率輸入的功率水平而在所述該儲能電容器處感測信號，其中所述控制器被配置以通過響應于在所述儲能電容器處感測得的流入所述功率調節單元的所述DC輸入的所述功率水平，控制所述DC至AC轉換器以控制注入所述AC干線電源的功率，而執行所述MPPT。

廣泛地說，發明者已經認識到，通過在DC鏈接上使用儲能電容器，并且通過基于在該鏈接處感測得的功率流而執行最大功率點追蹤(MPPT)，可以采用兩塊或多塊并聯連接(即正極對正極連接，而負極對負極連接)的太陽能光伏板，而仍然實現從板對(或更多)中幾乎獲得最優功率：試驗已經示出，根據本發明的實施例，對于一對并聯的板而言，在對于每塊板分別進行MPPT和組合的MPPT追蹤之間的性能差別通常僅在1％的數量級，甚至在陰影效應等等存在的時候。