[發明專利]一種集成數據通信功能的光伏優化器

有效

• 申請號: 201410293455.7
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104065336A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 杜進;王睿馳;胡斯登;吳建德;何湘寧
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02S40/30
• 分類號: H02S40/30
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種集成數據通信功能的光伏優化器，包括DC-DC變換器、信號采樣與調理電路、數字控制器和驅動電路；其特征在于：

所述的DC-DC變換器一方面對光伏組件的輸出電壓進行變換，以達到最大功率輸出，另一方面通過調制向輸出端口發送數字信息；

所述的信號采樣與調理電路用于采集光伏組件的輸出電壓和輸出電流以及DC-DC變換器輸出端口的電壓，并對輸出端口的電壓進行濾波得到其中的紋波電壓，進而將所述的輸出電壓、輸出電流和紋波電壓輸出至數字控制器；

所述的數字控制器在光伏優化器通信時，根據待發送的數據為0或1通過調制算法計算出對應的擾動量，并在內部功率調節環的輸出端或給定參考功率上疊加所述的擾動量以確定最終的調制波信號，進而使所述的調制波信號與給定的功率載波信號比較，生成DC-DC變換器的控制信號以實現功率與通信數據的雙調制控制；

所述的驅動電路用于對所述的控制信號進行功率放大后以驅動控制DC-DC變換器。

2.根據權利要求1所述的光伏優化器，其特征在于：所述的數字控制器包括以下硬件或軟件功能模塊：

采樣信號處理模塊，對所述的輸出電壓和輸出電流進行AD采樣并計算光伏組件的輸出功率，對所述的紋波電壓進行傅里葉變換以得到紋波電壓的頻譜信息；

通信載波調制模塊，在光伏優化器對外發送信息時，根據待發送的數據為0或1通過調制算法計算出對應的擾動量；

最大功率跟蹤模塊，用于根據輸出功率利用最大功率跟蹤算法確定功率調節的控制量，使所述的擾動量與控制量相疊加得到調制波信號；或使所述的擾動量與給定的參考功率相疊加后，進而根據輸出功率利用最大功率跟蹤算法計算得到調制波信號；

控制信號生成模塊，用于使所述的調制波信號與給定的功率載波信號比較，生成DC-DC變換器的控制信號；

接收解碼模塊，在光伏優化器接收信息時，對所述的頻譜信息進行解碼識別以還原發送設備傳遞的數據。

3.根據權利要求1或2所述的光伏優化器，其特征在于：所述的調制算法采用固定占空比改變開關頻率的調制方法，或采用固定開關頻率在功率給定的占空比基礎上疊加擾動的調制方法。

4.根據權利要求1所述的光伏優化器，其特征在于：所述的DC-DC變換器采用Buck電路、Boost電路或Buck-Boost電路。

5.根據權利要求1所述的光伏優化器，其特征在于：所述的數字控制器采用DSP、MCU、FPGA或CPLD。

6.根據權利要求1所述的光伏優化器，其特征在于：所述的數字控制器在光伏優化器不通信時，采用傳統的PID控制算法或MPPT控制算法進行功率調節，以對DC-DC變換器進行控制。