[發明專利]太陽能供電系統的控制方法和裝置

有效

• 申請號: 201880026147.4
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN110945736B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 戴和平;毛小林;傅電波;朱輝斌
• 申請（專利權）人: 華為數字能源技術有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強;李稷芳

一種方法，包括：對串聯在逆變器(150)的兩個輸入端子(116,118)之間的多個功率優化器(114,124,134)進行運行，其中，所述多個功率優化器(114,124,134)連接到多塊太陽能面板(112,122,132)以形成串聯的多個功率模塊(110,120,130)；測量多塊太陽能面板(112,122,132)的運行參數；基于所述測量，計算每塊太陽能面板的最大功率流；基于所述多塊太陽能面板(112,122,132)的最大功率流確定模式轉換范圍；如果與第一功率優化器(114)相連的第一太陽能面板(112)的最大功率點跟蹤(maximum power point tracking，簡稱MPPT)電流在所述模式轉換范圍內，則配置所述第一功率優化器(114)在直通模式下運行。

技術領域

本發明涉及用于在太陽能供電系統的每塊太陽能面板上實現最大功率的裝置和方法，并且在特定實施例中涉及用于在具有多個功率優化器的太陽能供電系統中實現最大功率的裝置和方法。

背景技術

可再生能源包括太陽能、風能和潮汐能等。太陽能電力轉換系統可以包括多塊串聯或并聯的太陽能面板。根據時間、位置及太陽跟蹤能力等各種因素，太陽能面板的輸出端可生成可變直流電壓。由于大多數應用按設計是在120伏交流電上運行的，故太陽能逆變器系統用于將太陽能面板的可變直流電壓轉換為120伏交流電源。

根據拓撲差異，太陽能逆變器系統可以分成四類：微型太陽能逆變器系統、串式太陽能逆變器系統、中央太陽能逆變器系統和具有功率優化器的太陽能逆變器系統。微型太陽能逆變器是設計成與單塊太陽能面板一起運行的逆變器。微型太陽能逆變器將從單塊太陽能面板輸出的直流電轉換成交流電。串式太陽能逆變器是設計成與多塊串聯的太陽能面板一起運行的逆變器。串式太陽能逆變器將從多塊太陽能面板輸出的直流電轉換成交流電。

在中央太陽能逆變器系統中，采用匯流箱來將多塊太陽能面板/太陽能電池組列的輸出端連接在一起，并將外來電源合并到一個主電源中。中央太陽能逆變器將來自主電源的直流電轉換為交流電。在具有功率優化器的太陽能逆變器系統中，每塊太陽能面板通過功率優化器連接到逆變器。功率優化器可以實現為四開關升降壓型轉換器。四開關升降壓型轉換器用于通過跟蹤太陽能面板的最大功率點來增大太陽能面板的能量輸出。

發明內容

通過本發明的優選實施例提供的用于實現具有多個功率優化器的太陽能系統的高效運行的控制方法，上述及其他問題通常能得以解決或避免，并且通常也能實現技術上的優勢。

根據一實施例，提供了一種方法，包括：對串聯在逆變器的兩個輸入端子之間的多個功率優化器進行運行，其中，所述多個功率優化器連接到多塊太陽能面板以形成串聯的多個功率模塊；測量多塊太陽能面板的運行參數；基于所述測量，計算每塊太陽能面板的最大功率流；基于所述多塊太陽能面板的最大功率流確定模式轉換范圍；如果與第一功率優化器相連的第一太陽能面板的最大功率點跟蹤(maximum power point tracking，簡稱MPPT)電流在所述模式轉換范圍內，則配置所述第一功率優化器在直通模式下運行。

根據另一實施例，提供了一種裝置，包括：串聯的太陽能面板和電容器；升降壓型轉換器，其第一輸入/輸出端子與所述電容器相連，其第二輸入/輸出端子與所述太陽能面板和所述電容器的公共節點相連，且其第三輸入/輸出端子與所述太陽能面板相連。

根據又一實施例，提供了一種系統，包括：多個功率模塊，其串聯在逆變器的兩個輸入端子之間；耦合到相應各個功率模塊的多個本地控制器，其中，所述多個本地控制器中的第一本地控制器耦合到包括第一太陽能面板、第一電容器和第一功率優化器的第一功率模塊，并且所述第一本地控制器用于基于所述第一太陽能面板的最大功率點跟蹤(maximumpower point tracking，簡稱MPPT)電流使所述第一功率優化器能夠在降壓模式、升壓模式和直通模式之間切換；耦合到所述逆變器的中央控制器，其中，所述中央控制器用于調節所述逆變器的輸入電壓。

本方面實施例的優點在于：太陽能供電系統提供更高效的電力轉換。