[发明专利]用于互联的直流电源的电路

说明书

技术领域

在本申请中描述的实施方案通常涉及对来自分布式的电流源(如直流(DC)电源)的功率生产的控制。

背景技术

最近对可再生能源的兴趣已引起在用于分布式能源产生的系统方面研究的增加，分布式能源如光伏电池(PV)、燃料电池和蓄电池。制造中的各种矛盾可导致两个其它相同的源提供不同的输出特性。同样地，两个这样的源可对操作条件，例如负载和/或环境条件(例如温度)，有不同的反应。在装置中，不同的源也可能会经历不同的环境条件，例如，在太阳能发电装置中的一些电池板可能会暴露到充足的阳光，而其它的电池板可能会被遮蔽，从而提供不同的功率输出。在多个蓄电池装置中，一些蓄电池可能使用寿命不同，从而提供不同的功率输出。

发明内容

各种实施方案涉及在分布式能源系统中的功率转换，该系统可具有上述的一些特性。虽然各种实施方案可适用于任何分布式电源系统，以下讨论转向太阳能，以便以举例的方式提供更好地理解，而不限制其它应用。

根据本发明的一方面，提供了一种装置，其可包括：

功率转换器，所述功率转换器可具有输入端子和输出端子，且可操作以将在所述输入端子处从直流电源接收的输入功率转换为在所述输出端子处的输出功率；

输入传感器，所述输入传感器可耦合到所述输入端子且可配置为感测可包括输入电流、输入电压或所述输入功率的输入参数；以及

控制电路，所述控制电路可耦合到所述输入端子，且可配置为基于所述输入参数，最大化所述输入功率为在所述输入端子处的大约最大功率点，其中，对于至少一段时间间隔，所述控制电路可被配置为将输入功率或输出功率设置为可测量地小于所述最大功率点，且在所述时间间隔之后，所述控制电路可被配置为将输入功率或输出功率设置为约等于所述最大功率点，以使外部最大功率点跟踪电路能够跟踪所述输出功率。

在一些实施方式中，所述控制电路的控制频率可小于所述外部最大功率点跟踪电路的控制频率。

在一些实施方式中，所述控制电路可操作以改变在所述输入端子和所述输出端子之间的转换率，以将所述输出功率设置为可测量地小于所述最大功率点。

在一些实施方式中，所述装置还可包括输出传感器，所述输出传感器可耦合到所述输出端子，所述输出传感器可被配置为感测可包括输出电流、输出电压或所述输出功率的输出参数，且基于感测的所述输入功率或输出功率的变化，所述控制电路可被配置为改变所述转换率，使得所述输入功率接近所述最大功率点。

在一些实施方式中，所述控制电路可被配置为跟踪所述输出功率。

在一些实施方式中，所述装置还可包括：

多个附加功率转换器，所述附加功率转换器可具有各自的输入端子和输出端子，且可操作以转换从各自的多个附加直流电源接收的输入功率，其中所述功率转换器和附加功率转换器的输出端子可以在它们各自的输出端子处进行串联连接以提供串联串，以及

所述外部最大功率点跟踪电路，其可操作地连接到所述串联串，其中所述外部MPPT电路可被配置为跟踪所述串联串的组合的输出功率的变化。

在一些实施方式中，所述装置还可包括可包含负载输入端子和负载输出端子的负载，所述负载输入端子可被配置为经由所述最大功率点跟踪电路接收所述组合的输出功率。

在一些实施方式中，所述负载可包括逆变器或DC至DC功率转换器。

在一些实施方式中，所述直流电源可包括至少一个光伏太阳能电池板。

根据本发明的另一方面，提供了一种方法，其可包括：

将在输入端子处从DC电源接收的输入功率转换为输出端子处的输出功率；

感测可包括输入电流、输入电压或输入功率的输入参数；

基于所感测到的输入参数，最大化所述输入功率为在所述输入端子处的大约最大功率点；以及

对于一段时间间隔，将输入功率或输出功率设定为可测量地小于所述最大功率点，且在所述时间间隔之后，将所述输入功率或所述输出功率设置为大约等于所述最大功率点，以使外部最大功率点跟踪电路MPPT能够跟踪所述输出功率。

根据本发明的另一方面，提供了一种装置，其可包括：

功率转换器，所述功率转换器可具有输入端子和输出端子，所述功率转换器可操作以将在所述输入端子处从直流电源接收的输入功率转换为在所述输出端子处的输出功率，所述功率转换器可包括：

输入传感器，所述输入传感器可耦合在所述输入端子；