[發明專利]使用DC電源的分布式功率收集系統

有效

• 申請號: 201610946835.5
• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN106887861B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: M·阿德斯特;L·漢德爾斯曼;Y·戈林;A·菲謝爾夫;G·塞拉
• 申請（專利權）人: 太陽能安吉科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 于小寧

本發明涉及使用DC電源的分布式功率收集系統，公開了一種用于維持分布式電力系統的可靠性的方法，分布式電力系統包括具有輸入端子和輸出端子的功率變換器。輸入功率在輸入端子處被接收。輸入功率變換為在輸出端子處的輸出功率。溫度在功率變換器中或在功率變換器的環境中被測量。溫度信號是響應于溫度的輸入。通過基于溫度信號調節輸入功率來控制功率變換。輸入功率到輸出功率的功率變換可被控制以根據預定標準通過在輸入端子處設置輸入電壓或輸入電流來最大化輸入功率。預定標準之一被配置成基于響應于溫度的溫度信號來減小輸入功率。輸入功率的調節減小輸入電壓和/或輸入電流，從而降低功率變換器的溫度。

本申請是申請日為2012年07月20日，申請號為201210253614.1，發明名稱為“使用DC電源的分布式功率收集系統”的申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請是由相同的發明人于2007年12月4日提交的未決的美國申請11/950,271的部分繼續申請。

背景

1.發明領域

本發明的領域通常涉及來自分布式直流(DC)電源的電力生產，且更具體地涉及以串聯安裝的分布式DC電源的管理。

2.相關技術

對再生能源的最近增加的興趣導致對用于能量的分布式生成的系統，例如光伏電池(PV)、燃料電池、電池組(例如，用于混合汽車)等，的增加的研究。考慮到各種參數，例如電壓/電流要求、操作條件、可靠性、安全、成本等，提出了用于將這些電源連接到負載的各種拓撲。例如，這些源中的大多數可提供低電壓輸出(對于一個電池通常是幾伏，或對于串聯連接的電池是幾十伏)，所以它們中的很多需要被串聯連接以實現所需的操作電壓。相反，串聯連接可能未能提供所需的電流，所以串聯連接的幾個串需要被并聯連接以提供所需的電流。

也是已知的是，來自這些源中的每一個的電力生成可取決于制造、操作和環境條件。例如，在制造中的各種不一致性可能使兩個相同的源提供不同的輸出特性。類似地，兩個相同的源可能對操作和/或環境條件例如負載、溫度等不同地起反應。在實際設備中，不同的源也可能經受不同的環境條件，例如在太陽能設備中，一些電池板可暴露于充足的陽光，而其它電池板可被遮蔽，從而提供不同的功率輸出。在多電池設備中，一些電池可不同地老化，從而提供不同的功率輸出。雖然這些問題和本發明的方面所提供的解決方案可適用于任何分布式電力系統，但是下面的討論致力于太陽能，以便通過具體的例子提供更好的理解。

鑒于上述內容，用于將多個DC電源連接到負載的新近提出的拓撲也有助于在安裝期間和安裝之后容易地測試和操作驗證。

簡要概述

根據本發明的方面，提供了包括輸入端子和輸出端子的功率變換器。功率變換器可操作以將輸入端子處的輸入功率變換成輸出端子處的輸出功率。控制器可適合于控制功率變換器的功率變換。溫度傳感器可適合于測量功率變換器的環境中的溫度。溫度傳感器連接到控制器的輸入。控制器可配置成輸入來自溫度傳感器的溫度信號，并基于溫度信號來調節輸入功率。輸入端子可適合于連接到光伏電池板。功率變換器可操作以將在輸入端子處從光伏電池板接收的輸入功率變換成在輸出端子處的輸出功率。在功率變換器的操作期間，控制回路可根據預定標準設置輸入端子處的輸入電壓和/或輸入電流，預定標準包括基于作為來自溫度傳感器的輸入的溫度信號的溫度標準。預定標準可規定基于作為來自溫度傳感器的輸入的溫度信號來最大化輸入功率，而不需要完全關閉功率變換器和完全停止輸入功率到輸出功率的變換。