專利名稱：產(chǎn)生用于跟蹤最大功率點的電流命令值的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)，更具體地講，涉及一種在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中產(chǎn)生用于跟蹤最大功率點的電流命令值的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
一般來講，太陽能發(fā)電系統(tǒng)是使用太陽能電池來將光能轉(zhuǎn)換為電能的系統(tǒng)。

圖1示出包括回掃轉(zhuǎn)換器(flyback converter)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的一般布局。參照圖1，諸如回掃轉(zhuǎn)換器的變流器(power COnVerter)20連接到太陽能電池模塊10，電網(wǎng)30連接到變流器20的輸出端。對于在這種太陽能發(fā)電系統(tǒng)中采用的太陽能電池10，如圖2A和圖2B所示，根據(jù)可用太陽輻射量和周圍溫度，產(chǎn)生的最大功率的量及其產(chǎn)生條件變化。即，如圖2A所示，太陽能電池模塊10的最大功率點11隨著可用太陽輻射量的增加而增加，而隨著周圍溫度的增加而減小。因此，諸如回掃轉(zhuǎn)換器的變流器20應(yīng)被設(shè)計為即使環(huán)境條件變化也一直輸出功率的最大可用量。另外，為了跟蹤太陽能電池模塊10的最大功率點，現(xiàn)有技術(shù)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的變流器20除了用于檢測太陽能電池模塊10的電壓的電壓檢測器之外，還需要用于從太陽能電池模塊10檢測電流的單獨的電流檢測器。這導(dǎo)致太陽能發(fā)電系統(tǒng)的整體費用和太陽能發(fā)電系統(tǒng)電路的復(fù)雜度增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面提供了一種能夠降低太陽能發(fā)電系統(tǒng)的成本并簡化電路的產(chǎn)生用于跟蹤太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點的電流命令值的方法和設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于產(chǎn)生用于跟蹤太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點的電流命令值的設(shè)備，所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能電池模塊和用于從太陽能電池模塊接收電壓以將接收的電壓輸出為電網(wǎng)電壓的回掃變流器，所述設(shè)備包括電壓檢測器，檢測輸入到回掃變流器的電壓；第一計算器，從檢測的輸入電壓計算輸出功率；第二計算器，基于計算的輸出功率計算功率變化和輸入電壓的電壓變化；以及，電流命令值產(chǎn)生器，從計算的電壓變化和計算的功率變化產(chǎn)生用于跟蹤太陽能電池模塊的最大功率點的電流命令值。電流命令值產(chǎn)生器可從計算的電壓變化和計算的功率變化確定在太陽能電池模塊的最大功率點曲線上的操作點的位置，并基于確定的操作點產(chǎn)生用于跟蹤最大功率點的電流命令值。當(dāng)電壓變化和功率變化二者具有正值時，電流命令值產(chǎn)生器可確定在最大功率點曲線上操作點存在于最大功率點的左側(cè)，并且當(dāng)電壓變化和功率變化二者中的一個具有負(fù)值時，電流命令值產(chǎn)生器可確定在最大功率點曲線上操作點存在于最大功率點的右側(cè)。當(dāng)操作點存在于最大功率點的左側(cè)時，電流命令值產(chǎn)生器可通過從現(xiàn)有電流命令值減去預(yù)定值來產(chǎn)生電流命令值，并且當(dāng)操作點存在位于最大功率點的右側(cè)時，電流命令值產(chǎn)生器可通過將預(yù)定值和現(xiàn)有電流命令值相加來產(chǎn)生電流命令值。第一計算器可使用以下的等式來計算輸出功率
「0012權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生用于跟蹤太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點的電流命令值的設(shè)備，所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能電池模塊和用于從太陽能電池模塊接收電壓以將接收的電壓輸出為電網(wǎng)電壓的回掃變流器，所述設(shè)備包括電壓檢測器，檢測輸入到回掃變流器的電壓；第一計算器，從檢測的輸入電壓計算輸出功率；第二計算器，基于計算的輸出功率計算功率變化和輸入電壓的電壓變化；以及電流命令值產(chǎn)生器，從計算的電壓變化和計算的功率變化產(chǎn)生用于跟蹤太陽能電池模塊的最大功率點的電流命令值。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，電流命令值產(chǎn)生器從計算的電壓變化和計算的功率變化確定在太陽能電池模塊的最大功率點曲線上的操作點的位置，并基于確定的操作點產(chǎn)生用于跟蹤最大功率點的電流命令值。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，當(dāng)電壓變化和功率變化二者具有正值時，電流命令值產(chǎn)生器確定在最大功率點曲線上操作點存在于最大功率點的左側(cè)，并且當(dāng)電壓變化和功率變化二者中的一個具有負(fù)值時，電流命令值產(chǎn)生器確定在最大功率點曲線上操作點存在于最大功率點的右側(cè)。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，當(dāng)操作點存在于最大功率點的左側(cè)時，電流命令值產(chǎn)生器通過從現(xiàn)有電流命令值減去預(yù)定值來產(chǎn)生電流命令值，并且當(dāng)操作點存在于最大功率點的右側(cè)時，電流命令值產(chǎn)生器通過將預(yù)定值和現(xiàn)有電流命令值相加來產(chǎn)生電流命令值。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，第一計算器使用以下的等式來計算輸出功率V2V2P =_vG vPV_° 4Lmfmin(l-co2LfCf)(nVpv+VG)2其中，Vg表示連接到回掃變流器的輸出端的電網(wǎng)中的電網(wǎng)電壓的最大值，Vpv表示輸入電壓的最大值，Lm表示包括在回掃變流器中的變壓器的磁化電感，fmin表示最小切換頻率，ω表示切換頻率，Lf表示回掃變流器的輸出電感，Cf表示回掃變流器的輸出電容，η表示包括在回掃變流器中的變壓器的匝數(shù)比。
6.一種產(chǎn)生用于跟蹤太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點的電流命令值的方法，所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能電池模塊和用于從太陽能電池模塊接收電壓以將接收的電壓輸出為電網(wǎng)電壓的回掃變流器，所述方法包括如下步驟檢測輸入到回掃變流器的電壓；從檢測的輸入電壓計算輸出功率；基于計算的輸出功率計算功率變化和輸入電壓的電壓變化；以及從計算的電壓變化和計算的功率變化產(chǎn)生用于跟蹤太陽能電池模塊的最大功率點的電流命令值。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，產(chǎn)生電流命令值的步驟包括從計算的電壓變化和計算的功率變化確定在太陽能電池模塊的最大功率點曲線上的操作點的位置；以及基于確定的操作點產(chǎn)生用于跟蹤最大功率點的電流命令值。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，確定操作點的位置的步驟包括當(dāng)電壓變化和功率變化二者具有正值時，確定在最大功率點曲線上操作點存在于最大功率點的左側(cè)，并且當(dāng)電壓變化和功率變化二者中的一個具有負(fù)值時，確定在最大功率點曲線上操作點存在于最大功率點的右側(cè)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，產(chǎn)生電流命令值的步驟包括當(dāng)操作點存在于最大功率點的左側(cè)時，通過從現(xiàn)有電流命令值減去預(yù)定值來產(chǎn)生電流命令值，并且當(dāng)操作點存在于最大功率點的右側(cè)時，通過將預(yù)定值和現(xiàn)有電流命令值相加來產(chǎn)生電流命令值。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，通過以下的等式來執(zhí)行輸出功率的計算
全文摘要
提供了一種產(chǎn)生用于跟蹤最大功率點的電流命令值的方法和設(shè)備。所述設(shè)備包括電壓檢測器，檢測輸入到回掃變流器的電壓；第一計算器，從檢測的輸入的電壓計算輸出功率；第二計算器，基于計算的輸出功率計算功率變換和輸入的電壓的電壓變化；以及電流命令值產(chǎn)生器，從計算的電壓變化和計算的功率變化產(chǎn)生用于跟蹤太陽能電池模塊的最大功率點的電流命令值。因此，可不利用電流檢測器而僅利用電壓檢測器，在計算輸出功率之后產(chǎn)生電流命令值，從而通過降低高價格電流檢測器的成本來降低太陽能發(fā)電系統(tǒng)的成本并能夠簡化電路。
文檔編號H02M3/335GK102570828SQ201110431860
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者元忠淵, 宋斗詠, 李泰遠(yuǎn), 池涌赫, 許珉鎬, 金兌勛, 金敦植, 金榮浩, 金鎮(zhèn)郁 申請人:三星電機(jī)株式會社, 成均館大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán)