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一種控制方法、裝置與控制電路以及發(fā)電系統(tǒng)的制作方法

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一種控制方法、裝置與控制電路以及發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種控制方法、裝置與控制電路以及發(fā)電系統(tǒng),用以解決現(xiàn)有的控制電路由于跟蹤光伏電池的最大輸出功率,可能導(dǎo)致光伏電池輸出的電壓出現(xiàn)震蕩,甚至導(dǎo)致控制電路關(guān)機(jī)的問(wèn)題。該方法包括:根據(jù)光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓和電流,獲取光伏電池的最大功率點(diǎn)電壓,并作為目標(biāo)電壓;根據(jù)光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓與目標(biāo)電壓的電壓差,確定占空比,并根據(jù)確定的占空比生成調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整輸入阻抗可變器件的輸入阻抗。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種控制方法、裝置與控制電路以及發(fā)電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明新能源發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種控制方法、裝置與控制電路以及發(fā)電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在發(fā)展新能源的過(guò)程中,太陽(yáng)能光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電受到廣泛的應(yīng)用。以太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)為例,該系統(tǒng)通過(guò)太陽(yáng)能電池板追蹤太陽(yáng)方向,使太陽(yáng)光線(xiàn)始終能垂直照射至IJ太陽(yáng)能電池板上,以實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的最大化。電池板輸出特性受光照強(qiáng)度、溫度等外部環(huán)境因素影響較大,因此其輸出功率具有時(shí)變非線(xiàn)性特點(diǎn),需要改變太陽(yáng)能電池板的輸出電壓或電流或傾斜角度,以使其工作在最佳功率曲線(xiàn)上。
[0003]目前常用的最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT, Maximum Power Point Tracking)方法有恒定電壓跟蹤(CVT, Constant Voltage Tracking)方法,擾動(dòng)觀察(Pertubat1n &Observat1n)方法、電導(dǎo)增量算法(ICA, Incremental Conductance Algorithms)等?,F(xiàn)有技術(shù)中的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)通常包括光伏電池(光伏電池通常是幾塊太陽(yáng)能電池板串聯(lián)在一起),每個(gè)光伏電池可以看作為一個(gè)能量輸入組件,對(duì)于每個(gè)能量輸入組件,與該能量輸入組件相連的控制電路通過(guò)檢測(cè)該能量輸入組件的輸出電壓及輸出電流獲取其當(dāng)前時(shí)刻的功率值,如果當(dāng)前時(shí)刻的功率值大于前一時(shí)刻的功率值,則說(shuō)明在當(dāng)前向最大功率點(diǎn)調(diào)整過(guò)程中的擾動(dòng)方向正確,因此按照一定的步長(zhǎng)值改變電壓或電流將輸出功率繼續(xù)向該擾動(dòng)方向改變,反之,則將輸出功率向相反的方向進(jìn)行擾動(dòng),如此逐步調(diào)整,使發(fā)電系統(tǒng)最終工作在最大功率點(diǎn)附近。這正是目前常用的最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT,Maximum Power
Point Tracking)方法之一-擾動(dòng)觀察(Pertubat1n & Observat1n)方法。常用的
MPPT方法還有恒定電壓跟蹤(CVT, Constant Voltage Tracking)方法、電導(dǎo)增量算法(ICA,Incremental Conductance Algorithms)等。
[0004]但是,當(dāng)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)僅采用MPPT技術(shù)跟蹤最大功率點(diǎn)時(shí),當(dāng)光照突然減弱時(shí),光伏電池的輸出電壓會(huì)突然減小,如果光伏電池的輸出電壓小于控制電路的欠壓關(guān)機(jī)電壓,就會(huì)導(dǎo)致控制電路關(guān)機(jī)。當(dāng)光伏電池的輸出電壓與輸出電流的關(guān)系如圖1所示時(shí),其中,曲線(xiàn)I和曲線(xiàn)2分別表示不同光照強(qiáng)度下光伏電池的輸出電壓與輸出電流的特性曲線(xiàn),當(dāng)光伏電池的輸出電壓與輸出電流的特性曲線(xiàn)為曲線(xiàn)I時(shí),光伏電池接受的光照較弱,當(dāng)光伏電池的輸出電壓與輸出電流的特性曲線(xiàn)為曲線(xiàn)2時(shí),光伏電池接受的光照較強(qiáng);A點(diǎn)和B點(diǎn)分別表不不同光照強(qiáng)度下,光伏電池輸出最大功率時(shí)的輸出電壓。當(dāng)光伏電池的輸出電壓與輸出電流的特性曲線(xiàn)為曲線(xiàn)2時(shí),控制電路通過(guò)調(diào)節(jié)自身的輸入阻抗,使光伏電池工作在最大功率點(diǎn),即B點(diǎn),當(dāng)光伏電池接受到的光照強(qiáng)度突然減弱時(shí),光伏電池的輸出電壓與輸出電流的特性曲線(xiàn)變?yōu)榍€(xiàn)1,但是由于控制電路是通過(guò)跟蹤最大功率點(diǎn)來(lái)調(diào)整自身的輸入阻抗的,調(diào)整的速度比較慢,通常幾百毫秒調(diào)節(jié)一次,因此,控制電路的輸入阻抗來(lái)不及改變,即光伏電池所接的負(fù)載保持不變,依然為負(fù)載2,這使得光伏電池不再工作在最大功率點(diǎn),即A點(diǎn),而是工作在B’點(diǎn),當(dāng)光伏電池接受到的光照強(qiáng)度很弱時(shí),B’點(diǎn)的電壓可能會(huì)小于控制電路的欠壓關(guān)機(jī)電壓,這會(huì)導(dǎo)致控制電路關(guān)機(jī)。另外,即使B’點(diǎn)的電壓沒(méi)有導(dǎo)致控制電路關(guān)機(jī),控制電路正常工作,即改變自身的輸入阻抗,使光伏電池重新工作在最大功率點(diǎn)A點(diǎn),如果此時(shí),光伏電池接受到的光照強(qiáng)度突然增強(qiáng),使得光伏電池的輸出電壓與輸出電流的特性曲線(xiàn)為曲線(xiàn)2時(shí),由于控制電路的輸入阻抗來(lái)不及調(diào)整,因此,光伏電池的負(fù)載依然為負(fù)載1,這使得光伏電池不再工作在最大功率點(diǎn),即B點(diǎn),而是工作在A’點(diǎn)。因此,當(dāng)光伏電池接受到的光照強(qiáng)度發(fā)生突然改變時(shí),光伏電池輸出的電壓就容易出現(xiàn)震蕩,并且當(dāng)光伏電池接受到的光照強(qiáng)度突然減小時(shí),光伏電池的輸出電壓可能會(huì)小于控制電路的欠壓關(guān)機(jī)電壓,從而導(dǎo)致控制電路關(guān)機(jī)。
[0005]綜上所述,現(xiàn)有的控制電路由于跟蹤光伏電池的最大輸出功率,這可能會(huì)導(dǎo)致在光伏電池接受到的光照強(qiáng)度發(fā)生突然改變時(shí),光伏電池輸出的電壓出現(xiàn)震蕩,并且可能會(huì)導(dǎo)致當(dāng)光伏電池接受到的光照強(qiáng)度突然減小時(shí),光伏電池的輸出電壓會(huì)小于控制電路的欠壓關(guān)機(jī)電壓,從而導(dǎo)致控制電路關(guān)機(jī)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種控制方法、裝置與控制電路與發(fā)電系統(tǒng),用以解決現(xiàn)有的控制電路由于跟蹤光伏電池的最大輸出功率,這可能會(huì)導(dǎo)致在光伏電池接受到的光照強(qiáng)度發(fā)生突然改變時(shí),光伏電池輸出的電壓出現(xiàn)震蕩的問(wèn)題,并且可能會(huì)導(dǎo)致當(dāng)光伏電池接受到的光照強(qiáng)度突然減小時(shí),光伏電池的輸出電壓會(huì)小于控制電路的欠壓關(guān)機(jī)電壓,從而導(dǎo)致控制電路關(guān)機(jī)的問(wèn)題。
[0007]基于上述問(wèn)題,本發(fā)明實(shí)施例提供的一種控制方法,包括:
[0008]根據(jù)光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓和電流,獲取光伏電池的最大功率點(diǎn)電壓,并作為目標(biāo)電壓;
[0009]根據(jù)光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓與目標(biāo)電壓的電壓差,確定占空t匕,并根據(jù)確定的占空比生成調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整輸入阻抗可變器件的輸入阻抗。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種控制裝置,包括:
[0011 ] 獲取模塊,用于根據(jù)光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓和電流,獲取光伏電池的最大功率點(diǎn)電壓,并作為目標(biāo)電壓;
[0012]確定模塊,用于根據(jù)光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓與目標(biāo)電壓的電壓差,確定占空比;
[0013]生成模塊,用于根據(jù)確定的占空比生成調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整輸入阻抗可變器件的輸入阻抗。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種控制電路,包括最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT單元、輸入電壓控制單元、驅(qū)動(dòng)邏輯單元;所述驅(qū)動(dòng)邏輯單元分別連接所述輸入電壓控制單元和輸入阻抗可變器件,所述MPPT單元分別連接所述輸入阻抗可變器件和所述輸入電壓控制單元;
[0015]所述MPPT單元,用于根據(jù)光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓和電流,獲取光伏電池的最大功率點(diǎn)電壓,并作為目標(biāo)電壓輸出給所述輸入電壓控制單兀;
[0016]所述輸入電壓控制單元,用于根據(jù)光伏電池輸出到所述輸入阻抗可變器件的電壓與目標(biāo)電壓之差確定占空比,并輸出給所述驅(qū)動(dòng)邏輯單元;
[0017]所述驅(qū)動(dòng)邏輯單元,用于根據(jù)接收到的占空比生成調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),并輸出給所述輸入阻抗可變器件,用于調(diào)整輸入阻抗可變器件的輸入阻抗。
[0018]本發(fā)明實(shí)施例還提供的一種發(fā)電系統(tǒng),包括本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例的有益效果包括:
[0020]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種控制方法、裝置與控制電路以及發(fā)電系統(tǒng),根據(jù)光伏電池輸出的電壓和電流獲取光伏電池的最大工作點(diǎn)電壓,并作為目標(biāo)電壓,然后根據(jù)光伏電池輸出給輸入阻抗可變器件的電壓與目標(biāo)電壓之差確定占空比并生成調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整輸入阻抗可變器件的輸入阻抗,使得光伏電池輸出給輸入阻抗可變器件的電壓為目標(biāo)電壓,從而使光伏電池?zé)o論在接受到的光照強(qiáng)度是否變化,其輸出到輸入阻抗可變器件的電壓都能夠維持在目標(biāo)電壓,避免了現(xiàn)有的控制電路由于跟蹤光伏電池的最大輸出功率,從而在光伏電池接受到的光照強(qiáng)度發(fā)生突然改變,即光伏電池的最大輸出功率突然發(fā)生改變時(shí),由于功率跟蹤速度比較慢,導(dǎo)致光伏電池輸出的電壓出現(xiàn)震蕩的問(wèn)題;并避免了當(dāng)光伏電池接受到的光照強(qiáng)度突然減小,即光伏電池的最大輸出功率突然減小時(shí),由于功率跟蹤速度比較慢,導(dǎo)致光伏電池的輸出電壓小于控制電路的欠壓關(guān)機(jī)電壓,從而導(dǎo)致控制電路關(guān)機(jī)的問(wèn)題。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中光伏電池的輸出電壓與輸出電流的關(guān)系的示意圖;
[0022]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)架構(gòu)的示意圖;
[0023]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制方法的流程圖之一;
[0024]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制方法的流程圖之二 ;
[0025]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制方法的流程圖之三;
[0026]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制方法的流程圖之四;
[0027]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制方法的流程圖之五;
[0028]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0029]圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路的結(jié)構(gòu)之一的示意圖;
[0030]圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路的結(jié)構(gòu)之二的示意圖;
[0031]圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路的結(jié)構(gòu)之三的示意圖;
[0032]圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路的結(jié)構(gòu)之四的示意圖;
[0033]圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路中的輸入阻抗可變器件僅包括升壓型DCDC變換器時(shí)輸入阻抗可變器件的增益與放大和補(bǔ)償后的電壓差之間的關(guān)系的示意圖;
[0034]圖14為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路中的輸入阻抗可變器件僅包括降壓型D⑶C變換器時(shí)輸入阻抗可變器件的增益與放大和補(bǔ)償后的電壓差之間的關(guān)系的示意圖;
[0035]圖15為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路中的輸入阻抗可變器件包括降壓型IX:DC變換器和降壓型DCDC變換器時(shí)輸入阻抗可變器件的增益與放大和補(bǔ)償后的電壓差之間的關(guān)系的不意圖;
[0036]圖16為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路的結(jié)構(gòu)之五的示意圖;
[0037]圖17為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路的結(jié)構(gòu)之六的示意圖;
[0038]圖18為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路的結(jié)構(gòu)之七的示意圖;
[0039]圖19a為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路的結(jié)構(gòu)之八的示意圖;
[0040]圖19b為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路的結(jié)構(gòu)之九的示意圖;
[0041]圖20a為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路的結(jié)構(gòu)之十的示意圖;
[0042]圖20b為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路的結(jié)構(gòu)之i^一的示意圖;
[0043]圖21a為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路的結(jié)構(gòu)之十二的示意圖;
[0044]圖21b為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路的結(jié)構(gòu)之十三的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0045]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種控制方法、裝置與電路以及發(fā)電系統(tǒng),通過(guò)獲取光伏電池工作在最大功率點(diǎn)的電壓,并作為目標(biāo)電壓,以及根據(jù)光伏電池輸出的實(shí)時(shí)電壓與目標(biāo)電壓之差,確定占空比,并根據(jù)確定的占空比生成調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),以調(diào)整輸入阻抗可變器件的輸入阻抗,使得光伏電池輸出到該輸入阻抗可變器件的電壓維持在目標(biāo)電壓,避免了現(xiàn)有的包含輸入阻抗可變器件的控制電路,在光伏電池接受到的光照強(qiáng)度發(fā)生突然改變時(shí),會(huì)使得光伏電池輸出的電壓出現(xiàn)震蕩的問(wèn)題,以及避免了當(dāng)光伏電池接受到的光照強(qiáng)度突然減小時(shí),可能導(dǎo)致的控制電路欠壓關(guān)機(jī)的問(wèn)題。
[0046]當(dāng)外界環(huán)境發(fā)生改變,如溫度、光照強(qiáng)度等發(fā)生改變時(shí),光伏電池輸出電流與輸出電壓的特性曲線(xiàn)會(huì)發(fā)生改變,輸出功率與輸出電壓的特性曲線(xiàn)會(huì)發(fā)生改變,為了獲得最大的輸出功率,現(xiàn)有技術(shù)中提出了一些跟蹤最大功率的方法,以使得光伏電池能夠工作在最大功率點(diǎn)。但由于跟蹤功率時(shí),跟蹤速度比較慢,而當(dāng)光照強(qiáng)度突然發(fā)生變化時(shí),光伏電池的輸出功率與輸出電壓的特性曲線(xiàn)突然發(fā)生變化,現(xiàn)有的跟蹤功率的方法無(wú)法使光伏電池迅速回到最大功率點(diǎn)工作,這會(huì)使得光伏電池的輸出電壓迅速發(fā)生變化,若光照強(qiáng)度突然減小很多,光伏電池的輸出電壓可能會(huì)小于控制電路的欠壓關(guān)機(jī)電壓,導(dǎo)致控制電路關(guān)機(jī)。
[0047]由于光照強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí),光伏電池的輸出功率與輸出電壓的特性曲線(xiàn)雖然會(huì)發(fā)生改變,但是,光伏電池的最大功率點(diǎn)的電壓基本不變,因此,本發(fā)明提供了一種控制方法、裝置和電路以及發(fā)電系統(tǒng),通過(guò)獲取光伏電池工作在最大功率點(diǎn)時(shí)的電壓并作為目標(biāo)電壓,然后根據(jù)光伏電池實(shí)時(shí)輸出的電壓與目標(biāo)電壓之差調(diào)整輸入阻抗可變器件的輸入阻抗,使得光伏電池的實(shí)時(shí)輸出電壓能夠迅速跟蹤目標(biāo)電壓,以避免光照強(qiáng)度發(fā)生突變時(shí),光伏電池輸出的電壓會(huì)發(fā)生震蕩,甚至導(dǎo)致包含輸入阻抗可變器件的控制電路關(guān)機(jī)。
[0048]太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)如圖2所示,包括光伏電池21、輸入阻抗可變器件22、后級(jí)負(fù)載23和控制電路24,輸入阻抗可變器件22分別連接光伏電池21和后級(jí)負(fù)載23,若輸入阻抗可變器件22輸出直流信號(hào),則后級(jí)負(fù)載23中可以包括蓄電池以?xún)?chǔ)存電能;若輸入阻抗可變器件22輸出交流信號(hào),則后級(jí)負(fù)載23可以?xún)H包括用電設(shè)備,控制電路24通過(guò)調(diào)節(jié)輸入阻抗可變器件22的輸入阻抗,來(lái)改變光伏電池21的輸出電壓和輸出功率。
[0049]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種控制方法、裝置和電路以及發(fā)電系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說(shuō)明。
[0050]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種控制方法,如圖3所示,包括:
[0051]S301、根據(jù)光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓和電流,獲取光伏電池的最大功率點(diǎn)電壓,并作為目標(biāo)電壓;
[0052]S302、根據(jù)光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓與目標(biāo)電壓的電壓差,確定占空比;
[0053]S303、根據(jù)確定的占空比生成調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整輸入阻抗可變器件的輸入阻抗。
[0054]其中,輸入阻抗可變器件可以是直流-直流Drac變換器。在S301中,隨著外界環(huán)境的改變,光伏電池的輸出功率與輸出電壓的特性曲線(xiàn)在不斷發(fā)生變化,因此,目標(biāo)電壓也會(huì)隨之改變。
[0055]進(jìn)一步地,當(dāng)輸入阻抗可變器件中包括第一直流-直流D⑶C變換器時(shí),如圖4所示,S302和S303具體包括:
[0056]S30201、將光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓與目標(biāo)電壓的電壓差進(jìn)行放大和補(bǔ)償;
[0057]S30202、判斷放大和補(bǔ)償后的電壓差與第一預(yù)設(shè)范圍的關(guān)系;
[0058]S30203、若放大和補(bǔ)償后的電壓差在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi),則根據(jù)放大和補(bǔ)償后的電壓差確定第一占空比;
[0059]S30204、若放大和補(bǔ)償后的電壓差不大于第一預(yù)設(shè)范圍的最小值,確定第一占空比為第一 D⑶C變換器可接受的最小占空比;
[0060]S30205、若放大和補(bǔ)償后的電壓差不小于第一預(yù)設(shè)范圍的最大值,確定第一占空比為第一 D⑶C變換器可接受的最大占空比;
[0061]S3031、根據(jù)確定的第一占空比生成第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整第一 D⑶C變換器的輸入阻抗。
[0062]在放大和補(bǔ)償后的電壓差在第一預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)時(shí),根據(jù)放大和補(bǔ)償后的電壓差確定占空比,可以采用線(xiàn)性關(guān)系,將放大和補(bǔ)償后的電壓差轉(zhuǎn)換為第一占空比。當(dāng)?shù)谝?DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后處在第一預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)時(shí),可以控制第一 D⑶C變換器通過(guò)改變自身的輸入阻抗來(lái)使得光伏電池輸出到第一 D⑶C變換器的電壓等于目標(biāo)電壓。
[0063]當(dāng)?shù)谝?D⑶C變換器為升壓型D⑶C變換器時(shí),若光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓小于目標(biāo)電壓時(shí),第一 DCDC變換器需要增大自身的輸入阻抗,以增大自身接收到的電壓,由于,升壓型DCDC變換器在接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比增大時(shí),自身的輸入阻抗會(huì)減小,因此,需要生成一個(gè)較小的第一占空比,以增大第一 D⑶C變換器的輸入阻抗,從而增大光伏電池輸出到第一 DCDC變換器的電壓;若光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓大于目標(biāo)電壓時(shí),第一 DCDC變換器需要減小自身的輸入阻抗,以減小自身接收到的電壓,由于,升壓型DCDC變換器在接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比增大時(shí),自身的輸入阻抗會(huì)減小,因此,需要生成一個(gè)較大的第一占空比,以減小第一 D⑶C變換器的輸入阻抗,從而降低光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓。
[0064]由于升壓型變換器接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比在其可接受的最小占空比和其可接受的最大占空比之間時(shí),接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比越大,增益越大,即升壓型變換器輸出的信號(hào)與其接收到的信號(hào)之比就越大;當(dāng)升壓型變換器接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比為其可接受的最小占空比時(shí),增益為I ;當(dāng)升壓型變換器接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比為其可接受的最大占空比時(shí),增益為無(wú)窮大。
[0065]當(dāng)?shù)谝?D⑶C變換器為降壓型D⑶C變換器時(shí),若光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓小于目標(biāo)電壓時(shí),第一 DCDC變換器需要增大自身的輸入阻抗,以增大自身接收到的電壓,由于,降壓型DCDC變換器在接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比增大時(shí),自身的輸入阻抗會(huì)減小,因此,需要生成一個(gè)較小的第一占空比,以增大第一 D⑶C變換器的輸入阻抗,從而提高光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓;若光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓大于目標(biāo)電壓時(shí),第一 DCDC變換器需要減小自身的輸入阻抗,以減小自身接收到的電壓,由于,降壓型DCDC變換器在接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比增大時(shí),自身的輸入阻抗會(huì)減小,因此,需要生成一個(gè)較大的第一占空比,以減小第一 D⑶C變換器的輸入阻抗,從而降低光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓。
[0066]由于降壓型變換器接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比在其可接受的最小占空比和其可接受的最大占空比之間時(shí),接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比越小,增益越小,即降壓型變換器輸出的信號(hào)與其接收到的信號(hào)之比就越小;當(dāng)降壓型變換器接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比為其可接受的最大占空比時(shí),增益為I ;當(dāng)降壓型變換器接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比為其可接受的最小占空比時(shí),增益為O。
[0067]進(jìn)一步地,如圖5所示,當(dāng)輸入阻抗可變器件還包括與第一直流-直流D⑶C變換器相連的第二 D⑶C變換器時(shí),S302和S303還包括:
[0068]S30206、確定放大和補(bǔ)償后的電壓差與偏置電壓的電壓和;偏置電壓在第一D⑶C變換器為升壓型DCDC變換器、第二 DCDC變換器為降壓型DCDC變換器時(shí)等于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值與第一預(yù)設(shè)范圍的最小值之差,在第一 DCDC變換器為降壓型DCDC變換器、第二DCDC變換器為升壓型DCDC變換器時(shí)等于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值與第一預(yù)設(shè)范圍的最大值之差;
[0069]S30207、判斷確定的電壓和與第二預(yù)設(shè)范圍的關(guān)系;
[0070]S30208、若確定的電壓和在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi),根據(jù)確定的電壓和確定第二占空比;
[0071]S30209、若確定的電壓和不大于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值時(shí),則確定第二占空比為第二 ECDC變換器可接受的最小占空比;
[0072]S30210、若確定的電壓和不小于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值時(shí),則確定第二占空比為第二 ECDC變換器可接受的最大占空比;
[0073]S3032、根據(jù)確定的第二占空比生成第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整第二 IX:DC變換器的輸入阻抗。
[0074]其中,S30202-S30205與S30206-S30210并沒(méi)有時(shí)序上的先后關(guān)系,可以先執(zhí)行S30202-S30205,后執(zhí)行S30206-S30210 ;也可以先執(zhí)行S30206-S30210,后執(zhí)行S30202-S30205 ;還可以同時(shí)執(zhí)行 S30202-S30205 和 S30206-S30210。另外,S3031 和 S3032也沒(méi)有時(shí)序上的先后順序,可以先執(zhí)行S3031,后執(zhí)行S3032 ;也可以先執(zhí)行S3032,后執(zhí)行S3031 ;還可以同時(shí)執(zhí)行S3031和S3032。
[0075]在確定的電壓和在第二預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)時(shí),根據(jù)確定的電壓和確定占空比,可以采用線(xiàn)性關(guān)系,將確定的電壓和轉(zhuǎn)換為第二占空比。當(dāng)確定的電壓和在第二預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)時(shí),可以控制第二 Drac變換器通過(guò)改變自身的輸入阻抗來(lái)使得光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓等于目標(biāo)電壓。
[0076]當(dāng)?shù)谝?D⑶C變換器為升壓型D⑶C變換器,第二 D⑶C變換器為降壓型D⑶C變換器時(shí),若輸入阻抗可變器件接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后在第一預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)時(shí),根據(jù)放大和補(bǔ)償后的電壓差確定占空比,可以采用線(xiàn)性關(guān)系,將放大和補(bǔ)償后的電壓差轉(zhuǎn)換為第一占空比并確定第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),從而控制第一 DCDC變換器調(diào)整自身的輸入阻抗,使得光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓為目標(biāo)電壓;若輸入阻抗可變器件接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后不大于第一預(yù)設(shè)范圍的最小值時(shí),則確定的第一占空比為第一 D⑶C變換器可接受的最小占空比,因此,第一DCDC變換器的增益為1,此時(shí),如果輸入阻抗可變器件接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差繼續(xù)減小,則確定的第一占空比仍然為第一 D⑶C變換器可接受的最小占空比,因此,第一 DCDC變換器的增益仍然為1,也就是說(shuō)第一 DCDC變換器不能夠再通過(guò)調(diào)整自身的輸入阻抗來(lái)跟蹤目標(biāo)電壓。
[0077]但當(dāng)輸入阻抗可變器件中還包括第二 Drac變換器時(shí),若輸入阻抗可變器件接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后等于第一預(yù)設(shè)范圍的最小值時(shí),確定的第一占空比為第一 D⑶C變換器可接受的最小占空比,第一 D⑶C變換器的增益為I ;由于偏置電壓在第一 D⑶C變換器為升壓型D⑶C變換器、第二 D⑶C變換器為降壓型D⑶C變換器時(shí)等于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值與第一預(yù)設(shè)范圍的最小值之差,因此,此時(shí)放大和補(bǔ)償后的電壓差與偏置電壓的電壓和等于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值,確定的第二占空比為第二 DCDC變換器可接受的最大占空比,第二 D⑶C變換器的增益為I ;當(dāng)?shù)谝?D⑶C變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差進(jìn)一步減小時(shí),雖然,第一 DCDC變換器不能夠再通過(guò)調(diào)整自身的輸入阻抗來(lái)跟蹤目標(biāo)電壓,但是,放大和補(bǔ)償后的電壓差與偏置電壓之和會(huì)從等于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值變?yōu)樘幵诘诙A(yù)設(shè)范圍之內(nèi),也就是說(shuō)第二占空比會(huì)從第二 DCDC變換器可接受的最大占空比,變?yōu)樾∮诘诙?D⑶C變換器可接受的最大占空比,第二 D⑶C變換器的增益為會(huì)從I減小到小于I。
[0078]第二 Drac變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后與偏置電壓的電壓和處在第二預(yù)設(shè)范圍之內(nèi),則第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后小于第一預(yù)設(shè)范圍的最小值,此時(shí),第一 DCDC變換器的增益為1,可以通過(guò)調(diào)整第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比來(lái)調(diào)整第二 Drac變換器的輸入阻抗,從而改變輸入阻抗可變器件的輸入阻抗,調(diào)整光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓;隨著第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差的增大,第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后與偏置電壓的電壓和也會(huì)增大,當(dāng)電壓和不小于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值時(shí),第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后不小于第一預(yù)設(shè)范圍的最小值,此時(shí),第二 DCDC變換器的增益為1,可以通過(guò)調(diào)整第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比來(lái)調(diào)整第一 DCDC變換器的輸入阻抗,從而改變輸入阻抗可變器件的輸入阻抗,調(diào)整光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓。
[0079]當(dāng)?shù)谝?D⑶C變換器為降壓型D⑶C變換器,第二 D⑶C變換器為升壓型D⑶C變換器時(shí),若第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后在第一預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)時(shí),根據(jù)放大和補(bǔ)償后的電壓差確定占空比,可以采用線(xiàn)性關(guān)系,將放大和補(bǔ)償后的電壓差轉(zhuǎn)換為占空比并根據(jù)占空比確定第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),從而控制第一 DCDC變換器調(diào)整自身的輸入阻抗,使得光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓為目標(biāo)電壓;若第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后不小于第一預(yù)設(shè)范圍的最大值時(shí),則確定的第一占空比為第一 D⑶C變換器可接受的最大占空比,因此,第一 D⑶C變換器的增益為I,此時(shí),如果第一 D⑶C變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差繼續(xù)增大,則確定的第一占空比仍然為第一 D⑶C變換器可接受的最大占空比,因此,第一 DCDC變換器的增益仍然為1,也就是說(shuō)第一 DCDC變換器不能夠再通過(guò)調(diào)整自身的輸入阻抗來(lái)跟蹤目標(biāo)電壓。
[0080]但由于輸入阻抗可變器件中還包括第二 D⑶C變換器,當(dāng)?shù)谝?D⑶C變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后等于第一預(yù)設(shè)范圍的最大值時(shí),確定的第一占空比為第一 D⑶C變換器可接受的最大占空比,第一 D⑶C變換器的增益為I ;由于偏置電壓在第一 D⑶C變換器為降壓型D⑶C變換器、第二 D⑶C變換器為升壓型D⑶C變換器時(shí)等于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值與第一預(yù)設(shè)范圍的最大值之差,因此,此時(shí)確定放大和補(bǔ)償后的電壓差與偏置電壓的電壓和等于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值,此時(shí),確定的第二占空比為第二Drac變換器可接受的最小占空比,第二Drac變換器的增益為I;當(dāng)?shù)谝籇⑶c變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差進(jìn)一步增大時(shí),雖然,第一 DCDC變換器不能夠再通過(guò)調(diào)整自身的輸入阻抗來(lái)跟蹤目標(biāo)電壓,但是,放大和補(bǔ)償后的電壓差與偏置電壓之和會(huì)從等于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值變?yōu)?,處在第二預(yù)設(shè)范圍之內(nèi),也就是說(shuō)第二占空比會(huì)從第二D⑶C變換器可接受的最小占空比,變?yōu)榇笥诘诙?D⑶C變換器可接受的最小占空比,第二D⑶C變換器的增益為會(huì)從I增大到大于I。
[0081]當(dāng)?shù)谝?D⑶C變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后的值從第一預(yù)設(shè)范圍的最大值開(kāi)始逐漸增大時(shí),第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后與偏置電壓的電壓和會(huì)從第二預(yù)設(shè)范圍的最小值開(kāi)始逐漸增大,此時(shí),第一 D⑶C變換器的增益為1,可以通過(guò)調(diào)整第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比來(lái)調(diào)整第二 DCDC變換器的輸入阻抗,從而改變輸入阻抗可變器件的輸入阻抗,調(diào)整光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓;隨著第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差減小,第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后與偏置電壓的電壓和也會(huì)減小,當(dāng)?shù)谝?DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差不大于第一預(yù)設(shè)范圍的最大值時(shí),放大和補(bǔ)償后的電壓差與偏置電壓的電壓和小于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值,此時(shí),第二 DCDC變換器的增益為1,可以通過(guò)調(diào)整第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比來(lái)調(diào)整第一 D⑶C變換器的輸入阻抗,從而改變輸入阻抗可變器件的輸入阻抗,調(diào)整光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓。
[0082]進(jìn)一步地,如圖6所示,當(dāng)輸入阻抗可變器件包括第一 D⑶C變換器時(shí),本發(fā)明實(shí)施例提供的控制方法還包括:
[0083]S601、判斷輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率是否不小于光伏電池的最大功率,若是,執(zhí)行S602 ;否則,執(zhí)行S603 ;
[0084]S602、確定第三占空比為第一 D⑶C變換器可接受的最大占空比;
[0085]S603、確定第三占空比為能夠使光伏電池輸出所述后級(jí)負(fù)載所需的功率的電壓的占空比。
[0086]此時(shí),S3031具體包括:生成占空比為第一占空比與第三占空比中最小的占空比的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整第一 D⑶C變換器的輸入阻抗。
[0087]當(dāng)輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率小于光伏電池的最大功率時(shí),可以控制第一 DCDC變換器改變自身的輸入阻抗,使得光伏電池輸出功率小于光伏電池的最大功率,同時(shí)控制光伏電池的輸出電壓大于其最大功率點(diǎn)電壓,也就是說(shuō),可以生成占空比小于光伏電池輸出最大功率點(diǎn)電壓時(shí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比,并生成相應(yīng)的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),控制輸入阻抗可變器件的輸入阻抗增大。因此,當(dāng)輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率小于光伏電池的最大功率時(shí),從接收到的第一占空比和第三占空比中確定出最小的占空比,并生成占空比為確定的最小的占空比的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出給第一 DCDC變換器,使得輸入阻抗可變器件的輸入阻抗增大,從而使光伏電池輸出給輸入阻抗可變器件的電壓增大、功率減小。
[0088]進(jìn)一步地,如圖7所示,當(dāng)輸入阻抗可變器件包括第一 D⑶C變換器和第二 D⑶C變換器時(shí),本發(fā)明實(shí)施例提供的控制方法還包括:
[0089]S701、判斷輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率是否不小于光伏電池的最大功率,若是,執(zhí)行S702 ;否則,執(zhí)行S703 ;
[0090]S702、確定第四占空比為第一 D⑶C變換器可接受的最大占空比,并確定第五占空比為第二 D⑶C變換器可接受的最大占空比;
[0091]S703、確定第四占空比和第五占空比均為能夠使光伏電池輸出所述后級(jí)負(fù)載所需的功率的電壓的占空比。
[0092]此時(shí),S3031具體包括:生成占空比為第一占空比與第四占空比中最小的占空比的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整第一D⑶C變換器的輸入阻抗;S3032具體包括:生成占空比為第二占空比與第五占空比中最小的占空比的第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整第二 Drac變換器的輸入阻抗。
[0093]當(dāng)輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率小于光伏電池的最大功率時(shí),可以改變第一 DCDC變換器的輸入阻抗,或者改變第二 DCDC變換器的輸入阻抗,使得光伏電池輸出功率小于光伏電池的最大功率,同時(shí)控制光伏電池的輸出電壓大于其最大功率點(diǎn)電壓,也就是說(shuō),可以生成占空比小于光伏電池輸出最大功率點(diǎn)電壓時(shí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比,并生成相應(yīng)的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),控制輸入阻抗可變器件的輸入阻抗增大。因此,當(dāng)輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率小于光伏電池的最大功率時(shí),會(huì)從接收到的第一占空比和第四占空比中確定出最小的占空比,并生成占空比為確定的最小的占空比的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出給第一 DCDC變換器,并會(huì)從接收到的第二占空比和第五占空比中確定出最小的占空比,并生成占空比為確定的最小的占空比的第_■調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出給第二 DCDC變換器,使得輸入阻抗可變器件的輸入阻抗增大,從而使光伏電池輸出給輸入阻抗可變器件的電壓增大、功率減小。若第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比為第四占空比,那么第一 D⑶C變換器改變自身的輸入阻抗,從而使輸入阻抗可變器件的輸入阻抗增大;若第二調(diào)整信號(hào)的占空比為第五占空比,那么第二 Drac變換器改變自身的輸入阻抗,從而使輸入阻抗可變器件的輸入阻抗增大。
[0094]當(dāng)輸入阻抗可變器件包括逆變器時(shí),本發(fā)明實(shí)施例提供的控制方法不再判斷輸入阻抗可變器件連接的負(fù)載所需的功率與光伏電池的最大功率的關(guān)系,即不再包括圖6與圖7所示的步驟。此時(shí),輸入阻抗可變器件中的逆變器與后級(jí)負(fù)載相連。
[0095]進(jìn)一步地,當(dāng)輸入阻抗可變器件包括逆變器時(shí),本發(fā)明實(shí)施例提供的控制方法還包括:根據(jù)逆變器輸出的電壓和電流確定逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于控制該逆變器將接收到的直流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣餍盘?hào)。若輸入阻抗可變器件中包括第一 DCDC變換器和逆變器,則逆變器將從第一 DCDC變換器接收到的直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流信號(hào)。若輸入阻抗可變器件包括第一DCDC變換器、第二DCDC變換器和逆變器,則逆變器將從第二DCDC變換器接收到的直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流信號(hào)。
[0096]基于同一發(fā)明構(gòu)思,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種控制裝置及控制電路,由于控制裝置和控制電路所解決問(wèn)題的原理與前述控制方法相似,因此該裝置和電路的實(shí)施可以參見(jiàn)前述方法的實(shí)施,重復(fù)之處不再贅述。
[0097]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種控制裝置,如圖8所示,包括:
[0098]獲取模塊81,用于根據(jù)光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓和電流,獲取光伏電池的最大功率點(diǎn)電壓,并作為目標(biāo)電壓;
[0099]確定模塊82,用于根據(jù)光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓與目標(biāo)電壓的電壓差,確定占空比;
[0100]生成模塊83,用于根據(jù)確定的占空比生成調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整輸入阻抗可變器件的輸入阻抗。
[0101]進(jìn)一步地,確定模塊82具體用于:在輸入阻抗可變器件包括第一直流-直流D⑶C變換器時(shí),將光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓與目標(biāo)電壓的電壓差進(jìn)行放大和補(bǔ)償;若放大和補(bǔ)償后的電壓差在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi),則根據(jù)所述電壓差確定第一占空比;若放大和補(bǔ)償后的電壓差不大于第一預(yù)設(shè)范圍的最小值,確定第一占空比為第一 DCDC變換器可接受的最小占空比;若放大和補(bǔ)償后的電壓差不小于第一預(yù)設(shè)范圍的最大值,確定第一占空比為第一 D⑶C變換器可接受的最大占空比;
[0102]生成模塊83具體用于:根據(jù)確定的第一占空比生成第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整第一 D⑶C變換器的輸入阻抗。
[0103]較佳地,確定模塊82還用于:在所述輸入阻抗可變器件還包括與第一直流-直流DCDC變換器相連的第二 DCDC變換器時(shí),確定放大和補(bǔ)償后的電壓差與偏置電壓的電壓和;若確定的電壓和在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi),根據(jù)確定的電壓和確定第二占空比;若確定的電壓和不大于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值時(shí),則確定第二占空比為第二 DCDC變換器可接受的最小占空比;若確定的電壓和不小于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值時(shí),則確定第二占空比為第二 Drac變換器可接受的最大占空比;所述偏置電壓在第一 D⑶C變換器為升壓型Drac變換器、第二DCDC變換器為降壓型DCDC變換器時(shí)等于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值與第一預(yù)設(shè)范圍的最小值之差,在第一 D⑶C變換器為降壓型D⑶C變換器、第二 D⑶C變換器為升壓型D⑶C變換器時(shí)等于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值與第一預(yù)設(shè)范圍的最大值之差;
[0104]生成模塊83還用于:根據(jù)確定的第二占空比生成第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整第二 D⑶C變換器的輸入阻抗。
[0105]進(jìn)一步地,確定模塊82還用于:在輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率不小于光伏電池的最大功率時(shí),確定第三占空比為第一 DCDC變換器可接受的最大占空比;在所述輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率小于光伏電池的最大功率時(shí),確定第三占空比為能夠使光伏電池輸出所述后級(jí)負(fù)載所需的功率的電壓的占空比;
[0106]生成模塊83具體用于:生成占空比為第一占空比與第三占空比中最小的占空比的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整第一 D⑶C變換器的輸入阻抗。
[0107]進(jìn)一步地,確定模塊82還用于:在所述輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率不小于光伏電池的最大功率時(shí),確定第四占空比為第一 DCDC變換器可接受的最大占空比,確定第五占空比為第二Drac變換器可接受的最大占空比;在所述輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率小于光伏電池的最大功率時(shí),確定第四占空比和第五占空比均為能夠使光伏電池輸出所述后級(jí)負(fù)載所需的功率的電壓的占空比;
[0108]生成模塊83具體用于:生成占空比為第一占空比與第四占空比中最小的占空比的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整第二 Drac變換器的輸入阻抗;并生成占空比為第二占空比與第五占空比中最小的占空比的第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整第二 Drac變換器的輸入阻抗。
[0109]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種控制電路,如圖9所示,包括輸入電壓控制單元91、驅(qū)動(dòng)邏輯單元92和最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT單元93 ;驅(qū)動(dòng)邏輯單元92分別連接輸入電壓控制單元91和輸入阻抗可變器件22 ;MPPT單元93分別連接輸入阻抗可變器件22和輸入電壓控制單元91 ;MPPT單元93,用于根據(jù)光伏電池21輸出到輸入阻抗可變器件22的電壓和電流,獲取光伏電池21的最大功率點(diǎn)電壓,并作為目標(biāo)電壓輸出給輸入電壓控制單兀91 ;輸入電壓控制單元91,用于根據(jù)光伏電池21輸出到輸入阻抗可變器件22的電壓與目標(biāo)電壓之差確定占空比,并輸出給驅(qū)動(dòng)邏輯單元92 ;驅(qū)動(dòng)邏輯單元92,用于根據(jù)接收到的占空比生成調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),并輸出給所述輸入阻抗可變器件22,用于調(diào)整輸入阻抗可變器件22的輸入阻抗。其中,輸入阻抗可變器件33可以包括直流-直流D⑶C變換器。
[0110]其中MPPT單元可以以任何一種方式跟蹤光伏電池工作在最大功率點(diǎn)時(shí)的電壓。
[0111]由于在光伏電池接受到的光照強(qiáng)度突然發(fā)生改變時(shí),光伏電池的輸出功率-輸出電壓PV曲線(xiàn)會(huì)發(fā)生變化,但是光照強(qiáng)度改變前后,光伏電池的PV曲線(xiàn)中的最大功率點(diǎn)的電壓卻基本不變。此時(shí),控制電路中的MPPT單元可以跟蹤光伏電池的最大功率點(diǎn)的電壓,但是,由于該電壓基本保持不變,因此,MPPT模塊輸出給輸入電壓控制單元的目標(biāo)電壓也基本保持不變,通過(guò)輸入電壓控制單元對(duì)光伏電池輸出電壓的跟蹤,使得光伏電池也能夠工作在最大功率點(diǎn)。因此,在控制電路中沒(méi)有MPPT模塊時(shí),控制電路能夠在不同的光照環(huán)境下使光伏電池工作在最大功率點(diǎn)。
[0112]光伏電池周?chē)沫h(huán)境溫度發(fā)生改變時(shí),光伏電池的輸出功率-輸出電壓PV曲線(xiàn)會(huì)發(fā)生變化,并且光伏電池的PV曲線(xiàn)中的最大功率點(diǎn)的電壓也會(huì)發(fā)生改變。此時(shí),控制電路中的MPPT單元可以跟蹤光伏電池的最大功率點(diǎn)的電壓,不斷地改變輸出給輸入電壓控制單元的目標(biāo)電壓,通過(guò)輸入電壓控制單元對(duì)光伏電池輸出電壓的跟蹤,使得光伏電池也能夠工作在最大功率點(diǎn)。因此,在控制電路中有MPPT單元時(shí),控制電路能夠在不同的光照環(huán)境下,不同的溫度環(huán)境下使光伏電池工作在最大功率點(diǎn)。
[0113]進(jìn)一步地,如圖10所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路中的輸入阻抗可變器件22包括第一直流-直流D⑶C變換器221,輸入電壓控制單元91包括電壓控制電路911,驅(qū)動(dòng)邏輯單元92包括第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路921 ;
[0114]電壓控制電路911,用于確定光伏電池21輸出到第一 D⑶C變換器221的電壓與目標(biāo)電壓的電壓差,并對(duì)確定的電壓差進(jìn)行放大和補(bǔ)償;并在放大和補(bǔ)償后的電壓差在第一預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)時(shí),根據(jù)放大和補(bǔ)償后的電壓差確定第一占空比,在放大和補(bǔ)償后的電壓差不大于第一預(yù)設(shè)范圍的最小值時(shí),確定第一占空比為第一DCDC變換器221可接受的最小占空比,在放大和補(bǔ)償后的電壓差不小于第一預(yù)設(shè)范圍的最大值時(shí),確定第一占空比為第一D⑶C變換器221可接受的最大占空比,以及將確定的第一占空比輸出給第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路921 ;
[0115]第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路921,用于根據(jù)接收到的第一占空比生成第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出給第一 D⑶C變換器221。
[0116]在放大和補(bǔ)償后的電壓差在第一預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)時(shí),根據(jù)放大和補(bǔ)償后的電壓差確定第一占空比,可以采用線(xiàn)性關(guān)系,將放大和補(bǔ)償后的電壓差轉(zhuǎn)換為第一占空比。當(dāng)?shù)谝籇CDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后處在第一預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)時(shí),電壓控制電路和第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路可以控制第一 DCDC變換器通過(guò)改變自身的輸入阻抗來(lái)使得光伏電池輸出到第一 DCDC變換器的電壓等于目標(biāo)電壓。
[0117]當(dāng)?shù)谝?D⑶C變換器為升壓型D⑶C變換器時(shí),若光伏電池輸出到第一 D⑶C變換器的電壓小于目標(biāo)電壓時(shí),第一 DCDC變換器需要增大自身的輸入阻抗,以增大自身接收到的電壓,由于,升壓型DCDC變換器在接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比增大時(shí),自身的輸入阻抗會(huì)減小,因此,電壓控制電路需要生成一個(gè)較小的第一占空比,以增大第一 D⑶C變換器的輸入阻抗,從而增大光伏電池輸出到第一 DCDC變換器的電壓;若光伏電池輸出到第一 DCDC變換器的電壓大于目標(biāo)電壓時(shí),第一 DCDC變換器需要減小自身的輸入阻抗,以減小自身接收到的電壓,由于,升壓型DCDC變換器在接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比增大時(shí),自身的輸入阻抗會(huì)減小,因此,電壓控制電路需要生成一個(gè)較大的第一占空比,以減小第一 D⑶C變換器的輸入阻抗,從而降低光伏電池輸出到第一 D⑶C變換器的電壓。
[0118]由于升壓型變換器接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比在其可接受的最小占空比和其可接受的最大占空比之間時(shí),接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比越大,增益越大,即升壓型變換器輸出的信號(hào)與其接收到的信號(hào)之比就越大;當(dāng)升壓型變換器接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比為其可接受的最小占空比時(shí),增益為I;當(dāng)升壓型變換器接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比為其可接受的最大占空比時(shí),增益為無(wú)窮大。
[0119]當(dāng)?shù)谝?D⑶C變換器為降壓型D⑶C變換器時(shí),若光伏電池輸出到第一 D⑶C變換器的電壓小于目標(biāo)電壓時(shí),第一 DCDC變換器需要增大自身的輸入阻抗,以增大自身接收到的電壓,由于,降壓型DCDC變換器在接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比增大時(shí),自身的輸入阻抗會(huì)減小,因此,電壓控制電路需要生成一個(gè)較小的第一占空比,以增大第一 D⑶C變換器的輸入阻抗,從而提高光伏電池輸出到第一 DCDC變換器的電壓;若光伏電池輸出到第一 DCDC變換器的電壓大于目標(biāo)電壓時(shí),第一 DCDC變換器需要減小自身的輸入阻抗,以減小自身接收到的電壓,由于,降壓型DCDC變換器在接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比增大時(shí),自身的輸入阻抗會(huì)減小,因此,電壓控制電路需要生成一個(gè)較大的第一占空比,以減小第一 D⑶C變換器的輸入阻抗,從而降低光伏電池輸出到第一 D⑶C變換器的電壓。
[0120]由于降壓型變換器接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比在其可接受的最小占空比和其可接受的最大占空比之間時(shí),接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比越效,增益越小,即降壓型變換器輸出的信號(hào)與其接收到的信號(hào)之比就越??;當(dāng)降壓型變換器接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比為其可接受的最大占空比時(shí),增益為I;當(dāng)降壓型變換器接收到的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比為其可接受的最小占空比時(shí),增益為O。
[0121]進(jìn)一步地,如圖11所示,電壓控制電路911包括減法器9111、補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)9112和第一脈寬產(chǎn)生器9113 ;
[0122]減法器9111,用于確定光伏電池輸出到第一D⑶C變換器221的電壓與目標(biāo)電壓的電壓差,并輸出給補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)9112 ;
[0123]補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)9112,用于對(duì)接收到的來(lái)自減法器9111的電壓差進(jìn)行放大和補(bǔ)償,并輸出給第一脈寬產(chǎn)生器9113 ;
[0124]第一脈寬產(chǎn)生器9113,用于在接收到的來(lái)自補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)9112的電壓差在第一預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)時(shí),根據(jù)接收到的電壓差確定第一占空比,在接收到的電壓差不大于第一預(yù)設(shè)范圍的最小值時(shí),確定第一占空比為第一 DCDC變換器可接受的最小占空比,在接收到的電壓差不小于第一預(yù)設(shè)范圍的最大值時(shí),確定第一占空比為第一 DCDC變換器可接受的最大占空比,以及將確定的第一占空比輸出給所述第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路921。
[0125]其中,補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)可以采用比例積分調(diào)節(jié)器或者其他補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。
[0126]較佳地,如圖12所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路中的輸入阻抗可變器件22還包括第二 D⑶C變換器222,第二 D⑶C變換器222連接第一 D⑶C變換器221 ;輸入電壓控制單元91還包括可調(diào)范圍增大電路912,驅(qū)動(dòng)邏輯單元92還包括第二驅(qū)動(dòng)邏輯電路922 ;
[0127]可調(diào)范圍增大電路912,用于確定接收到的電壓控制電路911輸出的放大和補(bǔ)償后的電壓差與偏置電壓的電壓和;并在確定的電壓和在第二預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)時(shí),根據(jù)確定的電壓和確定第二占空比,在確定的電壓和不大于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值時(shí),確定第二占空比為第二 DCDC變換器可接受的最小占空比,在確定的電壓和不小于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值時(shí),確定第二占空比為第二 Drac變換器可接受的最大占空比;以及將確定的第二占空比輸出給第二驅(qū)動(dòng)邏輯電路922 ;偏置電壓在第一 D⑶C變換器為升壓型D⑶C變換器、第二DCDC變換器為降壓型DCDC變換器時(shí)等于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值與第一預(yù)設(shè)范圍的最小值之差,在第一 D⑶C變換器為降壓型D⑶C變換器、第二 D⑶C變換器為升壓型D⑶C變換器時(shí)等于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值與第一預(yù)設(shè)范圍的最大值之差;
[0128]第二驅(qū)動(dòng)邏輯電路922,用于根據(jù)接收到的第二占空比生成第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出給所述第二 D⑶C變換器,用于調(diào)整第二 D⑶C變換器的輸入阻抗。
[0129]在確定的電壓和在第二預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)時(shí),根據(jù)確定的電壓和確定第二占空比,可以采用線(xiàn)性關(guān)系,將確定的電壓和轉(zhuǎn)換為第二占空比。當(dāng)電壓控制電路輸出的放大和補(bǔ)償后的電壓差與偏置電壓的電壓和在第二預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)時(shí),可調(diào)范圍增大電路和第二驅(qū)動(dòng)邏輯電路可以控制第二 D⑶C變換器通過(guò)改變自身的輸入阻抗來(lái)使得光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓等于目標(biāo)電壓。
[0130]當(dāng)?shù)谝?D⑶C變換器為升壓型D⑶C變換器,第二 D⑶C變換器為降壓型D⑶C變換器時(shí),若第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后在第一預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)時(shí),根據(jù)放大和補(bǔ)償后的電壓差確定第一占空比,可以采用線(xiàn)性關(guān)系,將放大和補(bǔ)償后的電壓差轉(zhuǎn)換為第一占空比并輸出給第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路,第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路根據(jù)接收到的第一占空比確定第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),從而控制第一 DCDC變換器調(diào)整自身的輸入阻抗,使得光伏電池輸出到第一 DCDC變換器的電壓為目標(biāo)電壓;若第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后不大于第一預(yù)設(shè)范圍的最小值時(shí),電壓控制電路確定的第一占空比為第一 D⑶C變換器可接受的最小占空比,因此,第一 D⑶C變換器的增益為1,此時(shí),如果第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差繼續(xù)減小,電壓控制電路確定的第一占空比仍然為第一 DCDC變換器可接受的最小占空比,因此,第一 DCDC變換器的增益仍然為1,也就是說(shuō)第一 DCDC變換器不能夠再通過(guò)調(diào)整自身的輸入阻抗來(lái)跟蹤目標(biāo)電壓。
[0131]但由于控制電路中還包括可調(diào)范圍增大電路、第二邏輯驅(qū)動(dòng)電路和第二 Drac變換器,當(dāng)?shù)谝?DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后等于第一預(yù)設(shè)范圍的最小值時(shí),電壓控制電路確定的第一占空比為第一 DCDC變換器可接受的最小占空比,第一 D⑶C變換器的增益為I ;由于偏置電壓在第一 D⑶C變換器為升壓型Drac變換器、第二 DCDC變換器為降壓型DCDC變換器時(shí)等于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值與第一預(yù)設(shè)范圍的最小值之差,因此,此時(shí)可調(diào)范圍增大電路在確定接收到的電壓控制電路輸出的放大和補(bǔ)償后的電壓差與偏置電壓的電壓和,等于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值,此時(shí),可調(diào)范圍增大電路確定的第二占空比為第二 D⑶C變換器可接受的最大占空比,第二 Drac變換器的增益為I ;當(dāng)?shù)谝?DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差進(jìn)一步減小時(shí),雖然,第一 D⑶C變換器不能夠再通過(guò)調(diào)整自身的輸入阻抗來(lái)跟蹤目標(biāo)電壓,但是,放大和補(bǔ)償后的電壓差與偏置電壓之和會(huì)從等于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值變?yōu)樘幵诘诙A(yù)設(shè)范圍之內(nèi),也就是說(shuō)可調(diào)范圍增大電路確定的第二占空比會(huì)從第二 DCDC變換器可接受的最大占空比,變?yōu)樾∮诘诙?ECDC變換器可接受的最大占空比,第二 ECDC變換器的增益為會(huì)從I減小到小于I。
[0132]第二 Drac變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后與偏置電壓的電壓和處在第二預(yù)設(shè)范圍之內(nèi),則第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后小于第一預(yù)設(shè)范圍的最小值,此時(shí),第一 DCDC變換器的增益為1,可以通過(guò)調(diào)整第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比來(lái)調(diào)整第二 Drac變換器的輸入阻抗,從而改變輸入阻抗可變器件的輸入阻抗,調(diào)整光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓;隨著第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差的增大,第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后與偏置電壓的電壓和也會(huì)增大,當(dāng)電壓和不小于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值時(shí),第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后不小于第一預(yù)設(shè)范圍的最小值,此時(shí),第二 DCDC變換器的增益為1,可以通過(guò)調(diào)整第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比來(lái)調(diào)整第一 DCDC變換器的輸入阻抗,從而改變輸入阻抗可變器件的輸入阻抗,調(diào)整光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓。
[0133]當(dāng)?shù)谝?D⑶C變換器為降壓型D⑶C變換器,第二 D⑶C變換器為升壓型D⑶C變換器時(shí),若第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后在第一預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)時(shí),根據(jù)放大和補(bǔ)償后的電壓差確定第一占空比,可以采用線(xiàn)性關(guān)系,將放大和補(bǔ)償后的電壓差轉(zhuǎn)換為第一占空比并輸出給第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路,第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路根據(jù)接收到的第一占空比確定第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),從而控制第一 DCDC變換器調(diào)整自身的輸入阻抗,使得光伏電池輸出到第一 DCDC變換器的電壓為目標(biāo)電壓;若第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后不小于第一預(yù)設(shè)范圍的最大值時(shí),電壓控制電路確定的第一占空比為第一 D⑶C變換器可接受的最大占空比,因此,第一 D⑶C變換器的增益為1,此時(shí),如果第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差繼續(xù)增大,電壓控制電路確定的第一占空比仍然為第一 DCDC變換器可接受的最大占空比,因此,第一 DCDC變換器的增益仍然為1,也就是說(shuō)第一 DCDC變換器不能夠再通過(guò)調(diào)整自身的輸入阻抗來(lái)跟蹤目標(biāo)電壓。
[0134]但由于控制電路中還包括可調(diào)范圍增大電路、第二邏輯驅(qū)動(dòng)電路和第二 D⑶C變換器,當(dāng)?shù)谝?DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后等于第一預(yù)設(shè)范圍的最大值時(shí),電壓控制電路確定的第一占空比為第一 DCDC變換器可接受的最大占空比,第一 D⑶C變換器的增益為I ;由于偏置電壓在第一 D⑶C變換器為降壓型Drac變換器、第二 DCDC變換器為升壓型DCDC變換器時(shí)等于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值與第一預(yù)設(shè)范圍的最大值之差,因此,此時(shí)可調(diào)范圍增大電路在確定接收到的電壓控制電路輸出的放大和補(bǔ)償后的電壓差與偏置電壓的電壓和,等于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值,此時(shí),可調(diào)范圍增大電路確定的第二占空比為第二 D⑶C變換器可接受的最小占空比,第二 Drac變換器的增益為I ;當(dāng)?shù)谝?DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差進(jìn)一步增大時(shí),雖然,第一 D⑶C變換器不能夠再通過(guò)調(diào)整自身的輸入阻抗來(lái)跟蹤目標(biāo)電壓,但是,放大和補(bǔ)償后的電壓差與偏置電壓之和會(huì)從等于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值變?yōu)?,處在第二預(yù)設(shè)范圍之內(nèi),也就是說(shuō)可調(diào)范圍增大電路確定的第二占空比會(huì)從第二 DCDC變換器可接受的最小占空比,變?yōu)榇笥诘诙?ECDC變換器可接受的最小占空比,第二 ECDC變換器的增益為會(huì)從I增大到大于I。
[0135]當(dāng)?shù)谝?D⑶C變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后的值從第一預(yù)設(shè)范圍的最大值開(kāi)始逐漸增大時(shí),第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后與偏置電壓的電壓和會(huì)從第二預(yù)設(shè)范圍的最小值開(kāi)始逐漸增大,此時(shí),第一 D⑶C變換器的增益為1,可以通過(guò)調(diào)整第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比來(lái)調(diào)整第二 DCDC變換器的輸入阻抗,從而改變輸入阻抗可變器件的輸入阻抗,調(diào)整光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓;隨著第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差減小,第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后與偏置電壓的電壓和也會(huì)減小,當(dāng)?shù)谝?DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差不大于第一預(yù)設(shè)范圍的最大值時(shí),可調(diào)范圍增大電路確定的接收到的電壓控制電路輸出的放大和補(bǔ)償后的電壓差與偏置電壓的電壓和小于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值,此時(shí),第二 DCDC變換器的增益為1,可以通過(guò)調(diào)整第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比來(lái)調(diào)整第一 DCDC變換器的輸入阻抗,從而改變輸入阻抗可變器件的輸入阻抗,調(diào)整光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓。
[0136]當(dāng)控制電路中包括第一 DCDC變換器、第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路、電壓控制電路時(shí),若第一D⑶C變換器為升壓型D⑶C變換器,則第一 D⑶C變換器的增益與第一 D⑶C變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后的值的關(guān)系如圖13所示,輸入阻抗可變器件,即第一 DCDC變換器的增益可以從I調(diào)到無(wú)窮大;若第一 DCDC變換器為降壓型DCDC變換器,則第一 DCDC變換器的增益與第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后的值的關(guān)系如圖14所示,輸入阻抗可變器件,即第一 DCDC變換器的增益可以從O調(diào)到I。當(dāng)控制電路中包括第一 D⑶C變換器、第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路、電壓控制電路、第二 DCDC變換器、可調(diào)范圍增大電路、第二驅(qū)動(dòng)邏輯電路時(shí),輸入阻抗可變器件的增益與其中的第一 DCDC變換器接收到的輸入電壓與目標(biāo)電壓的電壓差經(jīng)過(guò)放大和補(bǔ)償后的值的關(guān)系如圖15所示,輸入阻抗可變器件的增益可以從O調(diào)到無(wú)窮大。因此,當(dāng)控制電路中既包括升壓型DCDC變換器,又包括降壓型DCDC變換器時(shí),控制電路對(duì)目標(biāo)電壓的跟蹤范圍會(huì)增大。
[0137]采用兩級(jí)DCDC變換器,可以使控制電路滿(mǎn)足較寬范圍的輸入輸出條件,例如可以有較多的太陽(yáng)能電池板串聯(lián)起來(lái)組成光伏電池,可以滿(mǎn)足不同電壓需求的后級(jí)負(fù)載。
[0138]進(jìn)一步地,如圖16所示,可調(diào)范圍增大電路912包括加法器9121和第二脈寬產(chǎn)生器9122 ;
[0139]加法器9121,用于確定接收到的電壓控制電路911輸出的放大和補(bǔ)償后的電壓差與偏置電壓的電壓和,并傳輸給第二脈寬產(chǎn)生器9122 ;
[0140]第二脈寬產(chǎn)生器9122,用于在接收到的來(lái)自加法器9121的電壓和在第二預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)時(shí),根據(jù)接收到的電壓和確定第二占空比,在接收到的電壓和不大于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值時(shí),確定第二占空比為第二 DCDC變換器222可接受的最小占空比,在接收到的電壓和不小于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值時(shí),確定第二占空比為第二DCDC變換器222可接受的最大占空比;以及將確定的第二占空比輸出給第二驅(qū)動(dòng)邏輯電路922。
[0141]進(jìn)一步地,如圖17所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路還包括第一直流-直流D⑶C控制電路94 ;
[0142]第一 D⑶C控制電路94,用于在輸入阻抗可變器件22連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率不小于光伏電池的最大功率時(shí),確定第三占空比為第一 DCDC變換器可接受的最大占空比;并在輸入阻抗可變器件22連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率小于光伏電池的最大功率時(shí),確定第三占空比為能夠使光伏電池輸出后級(jí)負(fù)載所需的功率的電壓的占空比,并將確定的第三占空比輸出給第一邏輯驅(qū)動(dòng)電路921 ;
[0143]第一邏輯驅(qū)動(dòng)電路921,具體用于確定出接收到的第一占空比和第三占空比中最小的占空比,生成占空比為確定出的最小的占空比的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出給第一 DCDC變換器221。
[0144]當(dāng)輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率小于光伏電池的最大功率時(shí),電壓控制電路、第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路和第一 DCDC控制電路可以控制第一 DCDC變換器改變自身的輸入阻抗,使得光伏電池輸出功率小于光伏電池的最大功率,同時(shí)控制光伏電池的輸出電壓大于其最大功率點(diǎn)電壓,也就是說(shuō),第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路可以生成占空比小于光伏電池輸出最大功率點(diǎn)電壓時(shí)的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比,并生成相的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),控制輸入阻抗可變器件的輸入阻抗增大。因此,當(dāng)輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率小于光伏電池的最大功率時(shí),第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路會(huì)從接收到的多個(gè)占空比中確定出最小的占空比,并生成占空比為確定的最小的占空比的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出給第一 DCDC變換器,使得輸入阻抗可變器件的輸入阻抗增大,從而使光伏電池輸出給輸入阻抗可變器件的電壓增大、功率減小。
[0145]進(jìn)一步地,如圖18所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路還包括第二直流-直流DCDC控制電路95 ;
[0146]第二 Drac控制電路95,用于在輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率不小于光伏電池輸出的最大功率時(shí),確定第四占空比為第一 DCDC變換器221可接受的最大占空比,并確定第五占空比為第二 ECDC變換器222可接受的最大占空比;以及在輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率小于該光伏電池的最大功率時(shí),確定第四占空比和第五占空比均為能夠使光伏電池輸出后級(jí)負(fù)載所需的功率的電壓的占空比,并向第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路221輸出第四占空比,向第二驅(qū)動(dòng)邏輯電路222輸出第五占空比;
[0147]第一邏輯驅(qū)動(dòng)電路921,具體用于確定出接收到的第一占空比和第四占空比中最小的占空比,生成占空比為確定出的最小的占空比的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出給所述第一DCDC變換器221 ;
[0148]第二邏輯驅(qū)動(dòng)電路922,具體用于確定出接收到的第二占空比和第五占空比中最小的占空比,生成占空比為確定出的最小的占空比的第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出給第二 DCDC變換器222。
[0149]當(dāng)輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率小于光伏電池的最大功率時(shí),可以通過(guò)電壓控制電路、第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路和第二 DCDC控制電路改變第一 DCDC變換器的輸入阻抗,或者通過(guò)可調(diào)范圍增大電路、第二驅(qū)動(dòng)邏輯電路和第二 Drac控制電路改變第二DCDC變換器的輸入阻抗,使得光伏電池輸出功率小于光伏電池的最大功率,同時(shí)控制光伏電池的輸出電壓大于其最大功率點(diǎn)電壓。因此,當(dāng)輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率小于光伏電池的最大功率時(shí),第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路會(huì)從接收到的多個(gè)占空比中確定出最小的占空比,并生成占空比為確定的最小的占空比的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出給第一DCDC變換器,第二驅(qū)動(dòng)邏輯電路會(huì)從接收到的多個(gè)占空比中確定出最小的占空比,并生成占空比為確定的最小的占空比的第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出給第二 DCDC變換器,使得輸入阻抗可變器件的輸入阻抗增大,從而使光伏電池輸出給輸入阻抗可變器件的電壓增大、功率減小。若第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比為第二 D⑶C控制電路輸出的占空比,那么第一 D⑶C變換器改變自身的輸入阻抗,從而使輸入阻抗可變器件的輸入阻抗增大;若第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比為第二 D⑶C控制電路輸出的占空比,那么第二 D⑶C變換器改變自身的輸入阻抗,從而使輸入阻抗可變器件的輸入阻抗增大。
[0150]進(jìn)一步地,如圖19a和圖19b所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路連接的輸入阻抗可變器件還包括直流濾波器223,直流濾波器223,用于將接收到的信號(hào)濾波并輸出給輸入阻抗可變器件22連接的后級(jí)負(fù)載。圖19a中輸入阻抗可變器件22還包括第一 D⑶C變換器221,驅(qū)動(dòng)邏輯單元92僅包括第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路921,輸入電壓控制單元91僅包括電壓控制電路911,直流濾波器223接收到的信號(hào)為第一 DCDC變換器221輸出的直流信號(hào);圖19b中輸入阻抗可變器件22還包括第一 D⑶C變換器221和第二 D⑶C變換器222,驅(qū)動(dòng)邏輯單元92包括第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路921和第二驅(qū)動(dòng)邏輯電路922,輸入電壓控制單元91包括電壓控制電路911和可調(diào)范圍增大電路912,直流濾波器223接收到的信號(hào)為第二 DCDC變換器222輸出的直流信號(hào)。
[0151]進(jìn)一步地,如圖20a和圖20b所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路連接的輸入阻抗可變器件中還包括隔離變壓器224,隔離變壓器224連接直流濾波器223,用于將光伏電池輸出的信號(hào)與后級(jí)負(fù)載接收到的信號(hào)隔離。圖20a中輸入阻抗可變器件22還包括第一D⑶C變換器221,驅(qū)動(dòng)邏輯單元92僅包括第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路921,輸入電壓控制電路91僅包括電壓控制電路911,隔離變壓器224接收到的信號(hào)為第一 D⑶C變換器221輸出的直流信號(hào);圖20b中輸入阻抗可變器件22還包括第一 D⑶C變換器221和第二 D⑶C變換器222,驅(qū)動(dòng)邏輯單元92包括第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路921和第二驅(qū)動(dòng)邏輯電路922,輸入電壓控制單元91包括電壓控制電路911和可調(diào)范圍增大電路912,隔離變壓器224接收到的信號(hào)為第二D⑶C變換器222輸出的直流信號(hào)。
[0152]進(jìn)一步地,如圖21a和圖21b所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路連接的輸入阻抗可變器件還包括逆變器225,控制電路24中還包括逆變驅(qū)動(dòng)電路96 ;
[0153]逆變器225,用于在逆變驅(qū)動(dòng)電路96輸出的逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制下將接收到的直流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣餍盘?hào);
[0154]當(dāng)輸入阻抗可變器件22中包括第一 D⑶C變換器221時(shí),逆變器225將從第一 D⑶C變換器221接收到的直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流信號(hào);當(dāng)輸入阻抗可變器件22中包括第一 DCDC變換器221和第二 D⑶C變換器222時(shí),逆變器225將從第二 D⑶C變換器222接收到的直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流信號(hào);
[0155]逆變驅(qū)動(dòng)電路96,用于根據(jù)逆變器225輸出的電壓和電流確定逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0156]上述控制電路中的各部分可以通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP, Digital SignalProcessor)芯片來(lái)實(shí)現(xiàn),也可以通過(guò)模擬電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。上述的升壓型IX:DC變換器可以采用Boost變換器電路,或者,其它輸出電壓不低于輸入電壓的變換器電路;上述的降壓型DCDC變換器可以采用Buck變換器電路,LLC電路,正激、反激電路;半橋變換器電路、全橋變換器電路等。
[0157]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種發(fā)電系統(tǒng),包括本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路。
[0158]通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明實(shí)施例可以通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn),也可以借助軟件加必要的通用硬件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)?;谶@樣的理解,本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái),該軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在一個(gè)非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)(可以是⑶-R0M,U盤(pán),移動(dòng)硬盤(pán)等)中,包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述的方法。
[0159]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖,附圖中的模塊或流程并不一定是實(shí)施本發(fā)明所必須的。
[0160]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實(shí)施例中的裝置中的模塊可以按照實(shí)施例描述進(jìn)行分布于實(shí)施例的裝置中,也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)裝置中。上述實(shí)施例的模塊可以合并為一個(gè)模塊,也可以進(jìn)一步拆分成多個(gè)子模塊。
[0161]上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述,不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0162]顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種控制方法,其特征在于,包括: 根據(jù)光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓和電流,獲取光伏電池的最大功率點(diǎn)電壓,并作為目標(biāo)電壓; 根據(jù)光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓與目標(biāo)電壓的電壓差,確定占空比,并根據(jù)確定的占空比生成調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整輸入阻抗可變器件的輸入阻抗。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,若所述輸入阻抗可變器件包括第一直流-直流DCDC變換器,則根據(jù)光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓與目標(biāo)電壓的電壓差確定占空比,具體包括: 將光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓與目標(biāo)電壓的電壓差進(jìn)行放大和補(bǔ)償;若放大和補(bǔ)償后的電壓差在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi),則根據(jù)所述電壓差確定第一占空比;若放大和補(bǔ)償后的電壓差不大于第一預(yù)設(shè)范圍的最小值,確定第一占空比為第一 DCDC變換器可接受的最小占空比;若放大和補(bǔ)償后的電壓差不小于第一預(yù)設(shè)范圍的最大值,確定第一占空比為第一 D⑶C變換器可接受的最大占空比; 所述根據(jù)確定的占空比生成調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整輸入阻抗可變器件的輸入阻抗,具體包括: 根據(jù)確定的第一占空比生成第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整第一 D⑶C變換器的輸入阻抗。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,若所述輸入阻抗可變器件還包括與第一直流-直流DCDC變換器相連的第二 DCDC變換器,則根據(jù)光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓與目標(biāo)電壓的電壓差確定占空比,還包括: 確定放大和補(bǔ)償后的電壓差與偏置電壓的電壓和;若確定的電壓和在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi),根據(jù)確定的電壓和確定第二占空比;若確定的電壓和不大于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值時(shí),則確定第二占空比為第二 Drac變換器可接受的最小占空比;若確定的電壓和不小于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值時(shí),則確定第二占空比為第二 DCDC變換器可接受的最大占空比;所述偏置電壓在第一 D⑶C變換器為升壓型D⑶C變換器、第二 D⑶C變換器為降壓型D⑶C變換器時(shí)等于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值與第一預(yù)設(shè)范圍的最小值之差,在第一 DCDC變換器為降壓型DCDC變換器、第二 DCDC變換器為升壓型DCDC變換器時(shí)等于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值與第一預(yù)設(shè)范圍的最大值之差; 所述根據(jù)確定的占空比生成調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整輸入阻抗可變器件的輸入阻抗,還包括: 根據(jù)確定的第二占空比生成第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整第二 Drac變換器的輸入阻抗。
4.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法還包括: 在所述輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率不小于光伏電池的最大功率時(shí),確定第三占空比為第一 D⑶C變換器可接受的最大占空比;在所述輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率小于光伏電池的最大功率時(shí),確定第三占空比為能夠使光伏電池輸出所述后級(jí)負(fù)載所需的功率的電壓的占空比; 根據(jù)確定的第一占空比生成第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),具體包括: 生成占空比為第一占空比與第三占空比中最小的占空比的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
5.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法還包括: 在所述輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率不小于光伏電池的最大功率時(shí),確定第四占空比為第一 D⑶C變換器可接受的最大占空比,確定第五占空比為第二 Drac變換器可接受的最大占空比;在所述輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率小于光伏電池的最大功率時(shí),確定第四占空比和第五占空比均為能夠使光伏電池輸出所述后級(jí)負(fù)載所需的功率的電壓的占空比; 根據(jù)確定的第一占空比生成第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),具體包括: 生成占空比為第一占空比與第四占空比中最小的占空比的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào); 根據(jù)確定的第二占空比生成第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),具體包括: 生成占空比為第二占空比與第五占空比中最小的占空比的第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
6.如權(quán)利要求1?3任一所述的方法,其特征在于,所述輸入阻抗可變器件包括逆變器; 根據(jù)所述逆變器輸出的電壓和電流確定逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于控制所述逆變器將接收到的直流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣餍盘?hào)。
7.—種控制裝置,其特征在于,包括: 獲取模塊,用于根據(jù)光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓和電流,獲取光伏電池的最大功率點(diǎn)電壓,并作為目標(biāo)電壓; 確定模塊,用于根據(jù)光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓與目標(biāo)電壓的電壓差,確定占空比; 生成模塊,用于根據(jù)確定的占空比生成調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整輸入阻抗可變器件的輸入阻抗。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,所述確定模塊具體用于: 在所述輸入阻抗可變器件包括第一直流-直流DCDC變換器時(shí),將光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓與目標(biāo)電壓的電壓差進(jìn)行放大和補(bǔ)償;若放大和補(bǔ)償后的電壓差在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi),則根據(jù)所述電壓差確定第一占空比;若放大和補(bǔ)償后的電壓差不大于第一預(yù)設(shè)范圍的最小值,確定第一占空比為第一 DCDC變換器可接受的最小占空比;若放大和補(bǔ)償后的電壓差不小于第一預(yù)設(shè)范圍的最大值,確定第一占空比為第一 DCDC變換器可接受的最大占空比; 所述生成模塊具體用于: 根據(jù)確定的第一占空比生成第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整第一 D⑶C變換器的輸入阻抗。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置,其特征在于,所述確定模塊還用于: 在所述輸入阻抗可變器件還包括與第一直流-直流D⑶C變換器相連的第二 D⑶C變換器時(shí),確定放大和補(bǔ)償后的電壓差與偏置電壓的電壓和;若確定的電壓和在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi),根據(jù)確定的電壓和確定第二占空比;若確定的電壓和不大于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值時(shí),則確定第二占空比為第二 Drac變換器可接受的最小占空比;若確定的電壓和不小于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值時(shí),則確定第二占空比為第二 DCDC變換器可接受的最大占空比;所述偏置電壓在第一 D⑶C變換器為升壓型D⑶C變換器、第二 D⑶C變換器為降壓型D⑶C變換器時(shí)等于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值與第一預(yù)設(shè)范圍的最小值之差,在第一 DCDC變換器為降壓型DCDC變換器、第二 DCDC變換器為升壓型DCDC變換器時(shí)等于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值與第一預(yù)設(shè)范圍的最大值之差; 所述生成模塊還用于: 根據(jù)確定的第二占空比生成第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整第二 Drac變換器的輸入阻抗。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置,其特征在于,所述確定模塊還用于: 在所述輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率不小于光伏電池的最大功率時(shí),確定第三占空比為第一 D⑶C變換器可接受的最大占空比;在所述輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率小于光伏電池的最大功率時(shí),確定第三占空比為能夠使光伏電池輸出所述后級(jí)負(fù)載所需的功率的電壓的占空比; 所述生成模塊具體用于: 生成占空比為第一占空比與第三占空比中最小的占空比的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整第一 D⑶C變換器的輸入阻抗。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置,其特征在于,所述確定模塊還用于: 在所述輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率不小于光伏電池的最大功率時(shí),確定第四占空比為第一 D⑶C變換器可接受的最大占空比,確定第五占空比為第二 D⑶C變換器可接受的最大占空比;在所述輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率小于光伏電池的最大功率時(shí),確定第四占空比和第五占空比均為能夠使光伏電池輸出所述后級(jí)負(fù)載所需的功率的電壓的占空比; 所述生成模塊具體用于: 生成占空比為第一占空比與第四占空比中最小的占空比的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整第二 IX:DC變換器的輸入阻抗;并生成占空比為第二占空比與第五占空比中最小的占空比的第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),用于調(diào)整第二 D⑶C變換器的輸入阻抗。
12.—種控制電路,其特征在于,包括最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT單元、輸入電壓控制單元、驅(qū)動(dòng)邏輯單元;所述驅(qū)動(dòng)邏輯單元分別連接所述輸入電壓控制單元和輸入阻抗可變器件,所述MPPT單元分別連接所述輸入阻抗可變器件和所述輸入電壓控制單元; 所述MPPT單元,用于根據(jù)光伏電池輸出到輸入阻抗可變器件的電壓和電流,獲取光伏電池的最大功率點(diǎn)電壓,并作為目標(biāo)電壓輸出給所述輸入電壓控制單元; 所述輸入電壓控制單元,用于根據(jù)光伏電池輸出到所述輸入阻抗可變器件的電壓與目標(biāo)電壓之差確定占空比,并輸出給所述驅(qū)動(dòng)邏輯單元; 所述驅(qū)動(dòng)邏輯單元,用于根據(jù)接收到的占空比生成調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào),并輸出給所述輸入阻抗可變器件,用于調(diào)整輸入阻抗可變器件的輸入阻抗。
13.如權(quán)利要求12所述的控制電路,其特征在于,所述輸入阻抗可變的器件包括第一直流-直流DCDC變換器,所述輸入電壓控制單元包括電壓控制電路,所述驅(qū)動(dòng)邏輯單元包括第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路; 所述電壓控制電路,用于確定光伏電池輸出到第一 DCDC變換器的電壓與目標(biāo)電壓的電壓差,并對(duì)確定的電壓差進(jìn)行放大和補(bǔ)償;并在放大和補(bǔ)償后的電壓差在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí),根據(jù)放大和補(bǔ)償后的電壓差確定第一占空比,在放大和補(bǔ)償后的電壓差不大于第一預(yù)設(shè)范圍的最小值時(shí),確定第一占空比為第一 DCDC變換器可接受的最小占空比,在放大和補(bǔ)償后的電壓差不小于第一預(yù)設(shè)范圍的最大值時(shí),確定第一占空比為第一 DCDC變換器可接受的最大占空比,以及將確定的第一占空比輸出給所述第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路; 所述第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路,用于根據(jù)接收到的第一占空比生成第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出給所述第一 D⑶C變換器,用于調(diào)整第一 D⑶C變換器的輸入阻抗。
14.如權(quán)利要求13所述的控制電路,其特征在于,所述電壓控制電路包括減法器、補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)和第一脈寬產(chǎn)生器; 所述減法器,用于確定光伏電池輸出到所述第一 DCDC變換器的電壓與目標(biāo)電壓的電壓差,并輸出給補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò); 所述補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),用于對(duì)接收到的來(lái)自減法器的電壓差進(jìn)行放大和補(bǔ)償,并輸出給第一脈寬產(chǎn)生器; 所述第一脈寬產(chǎn)生器,用于在接收到的電壓差在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí),根據(jù)所述電壓差確定第一占空比,在接收到的電壓差不大于第一預(yù)設(shè)范圍的最小值時(shí),確定第一占空比為第一 DCDC變換器可接受的最小占空比,在接收到的電壓差不小于第一預(yù)設(shè)范圍的最大值時(shí),確定第一占空比為第一 D⑶C變換器可接受的最大占空比,以及將確定的第一占空比輸出給所述第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路。
15.如權(quán)利要求13所述的控制電路,其特征在于,輸入阻抗可變的器件還包括第二D⑶C變換器,所述第二 D⑶C變換器連接所述第一 D⑶C變換器,所述輸入電壓控制單元還包括可調(diào)范圍增大電路,所述驅(qū)動(dòng)邏輯單元還包括第二驅(qū)動(dòng)邏輯電路; 所述可調(diào)范圍增大電路,用于確定接收到的電壓控制電路輸出的放大和補(bǔ)償后的電壓差與偏置電壓的電壓和;并在確定的電壓和在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí),根據(jù)確定的電壓和確定第二占空比,在確定的電壓和不大于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值時(shí),確定第二占空比為第二DCDC變換器可接受的最小占空比,在確定的電壓和不小于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值時(shí),確定第二占空比為第二Drac變換器可接受的最大占空比;以及將確定的第二占空比輸出給所述第二驅(qū)動(dòng)邏輯電路;所述偏置電壓在第一 D⑶C變換器為升壓型D⑶C變換器、第二 D⑶C變換器為降壓型DCDC變換器時(shí)等于第二預(yù)設(shè)范圍的最大值與第一預(yù)設(shè)范圍的最小值之差,在第一 D⑶C變換器為降壓型D⑶C變換器、第二 D⑶C變換器為升壓型D⑶C變換器時(shí)等于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值與第一預(yù)設(shè)范圍的最大值之差; 所述第二驅(qū)動(dòng)邏輯電路,用于根據(jù)接收到的第二占空比生成第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出給所述第二 D⑶C變換器,用于調(diào)整第二 D⑶C變換器的輸入阻抗。
16.如權(quán)利要求15所述的控制電路,其特征在于,所述可調(diào)范圍增大電路包括加法器和第二脈寬產(chǎn)生器; 所述加法器,用于確定接收到的電壓控制電路輸出的放大和補(bǔ)償后的電壓差與第一偏置電壓的電壓和,并傳輸給第二脈寬產(chǎn)生器; 所述第二脈寬產(chǎn)生器,用于在接收到的來(lái)自所述加法器的電壓和在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí),根據(jù)所述電壓和確定第二占空比,在所述電壓和不大于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值時(shí),確定第二占空比為第二 DCDC變換器可接受的最小占空比,在所述電壓和不小于第二預(yù)設(shè)范圍的最小值時(shí),確定第二占空比為第二 Drac變換器可接受的最大占空比;以及將確定的第二占空比輸出給所述第二驅(qū)動(dòng)邏輯電路。
17.如權(quán)利要求13所述的控制電路,其特征在于,所述控制電路還包括第一直流-直流DCDC控制電路; 所述第一 DCDC控制電路,用于在所述輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率不小于光伏電池的最大功率時(shí),確定第三占空比為第一 DCDC變換器可接受的最大占空比;并在所述輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率小于光伏電池的最大功率時(shí),確定第三占空比為能夠使光伏電池輸出所述后級(jí)負(fù)載所需的功率的電壓的占空比,并將確定的第三占空比輸出給第一邏輯驅(qū)動(dòng)電路; 所述第一邏輯驅(qū)動(dòng)電路,具體用于確定出接收到的第一占空比和第三占空比中最小的占空比,生成占空比為確定出的最小的占空比的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出給所述第一 DCDC變換器。
18.如權(quán)利要求15所述的控制電路,其特征在于,所述控制電路還包括第二直流-直流DCDC控制電路; 所述第二 DCDC控制電路,用于在所述輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率不小于光伏電池的最大功率時(shí),確定第四占空比為第一 DCDC變換器可接受的最大占空比,確定第五占空比為第二 Drac變換器可接受的最大占空比;并在所述輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載所需的功率小于光伏電池的最大功率時(shí),確定第四占空比和第五占空比均為能夠使光伏電池輸出所述后級(jí)負(fù)載所需的功率的電壓的占空比;以及向第一驅(qū)動(dòng)邏輯電路輸出第四占空比,并向第二驅(qū)動(dòng)邏輯電路輸出第五占空比; 所述第一邏輯驅(qū)動(dòng)電路,具體用于確定出接收到的第一占空比和第四占空比中最小的占空比,生成占空比為確定出的最小的占空比的第一調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出給所述第一 DCDC變換器; 所述第二邏輯驅(qū)動(dòng)電路,具體用于確定出接收到的第二占空比和第五占空比中最小的占空比,生成占空比為確定出的最小的占空比的第二調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)并輸出給所述第二 DCDC變換器。
19.如權(quán)利要求12?18任一所述的控制電路,其特征在于,所述控制電路連接的輸入阻抗可變器件中還包括直流濾波器,所述直流濾波器,用于將接收到的信號(hào)濾波并輸出給所述輸入阻抗可變器件連接的后級(jí)負(fù)載。
20.如權(quán)利要求19所述的控制電路,其特征在于,所述控制電路連接的輸入阻抗可變器件中還包括隔離變壓器,所述隔離變壓器連接所述直流濾波器,所述隔離變壓器用于將光伏電池輸出的信號(hào)與后級(jí)負(fù)載接收到的信號(hào)隔離。
21.如權(quán)利要求12?16任一所述的控制電路,其特征在于,所述控制電路連接的輸入阻抗可變器件中還包括逆變器,所述控制電路中還包括逆變驅(qū)動(dòng)電路; 所述逆變器,用于在所述逆變驅(qū)動(dòng)電路輸出的逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制下將接收到的直流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣餍盘?hào); 所述逆變驅(qū)動(dòng)電路,用于根據(jù)所述逆變器件輸出的電壓和電流確定逆變驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
22.—種發(fā)電系統(tǒng),其特征在于,包括權(quán)利要求12?21任一所述的控制電路。
【文檔編號(hào)】H02S40/30GK104423414SQ201310397498
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月4日
【發(fā)明者】盧章慶, 首??? 柳樹(shù)渡 申請(qǐng)人:艾默生網(wǎng)絡(luò)能源系統(tǒng)北美公司
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