一種逆變器的mppt控制裝置、方法及逆變器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力發(fā)電控制領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，是涉及一種逆變器的MPPT控制裝 置、方法及逆變器。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，用電需求的不斷增大，常規(guī)的能源也日益枯竭，進(jìn)而， 電力系統(tǒng)逐步向新能源W及可再生能源方向發(fā)展。而新能源和可再生能源輸出能量受多種 因素影響，例如光伏系統(tǒng)中光伏板輸出電能受光照強(qiáng)度和溫度變化而產(chǎn)生明顯地變化。為 了提高逆變裝置的工作效率，需要使其工作在輸入源最大功率點(diǎn)。
[0003] 通常，米用MPPT算法實(shí)現(xiàn)對(duì)最大功率點(diǎn)的跟蹤。具體的MPPT算法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)是跟 蹤的快速性和準(zhǔn)確性，即在外界因素引起輸入源功率發(fā)生突變時(shí)，其能夠快速響應(yīng)W及穩(wěn) 定工作時(shí)發(fā)電裝置輸出功率波動(dòng)小。
[0004] 常用的MPPT算法為擾動(dòng)觀察法，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)；該方法是通過(guò)直接或間接地檢測(cè)發(fā) 電裝置輸入側(cè)（輸出側(cè)）功率變化方向來(lái)實(shí)現(xiàn)功率最大點(diǎn)跟蹤。一旦輸入側(cè)（輸出側(cè)）傳 感器或采樣電路失效時(shí)，將導(dǎo)致MPPT算法失效，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)電裝置無(wú)法跟蹤最大功率點(diǎn)， 降低了輸入源的效率W及發(fā)電裝置的發(fā)電量，導(dǎo)致能量的損失，甚至是使發(fā)電裝置停止工 作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種逆變器的MPPT控制裝置及方法，有效的解決了現(xiàn)有 技術(shù)中當(dāng)輸入側(cè)傳感器或采樣電路失效時(shí)導(dǎo)致能量的損失的問(wèn)題。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0007] -種逆變器的MPPT控制裝置，包括直流采樣支路、交流采樣支路、MPPT控制器W 及控制電路；
[0008] 所述控制電路通過(guò)所述MPPT控制器分別與所述直流采樣支路W及所述交流采樣 支路相連；
[0009] 在所述MPPT控制器判斷直流功率和交流功率滿足第一預(yù)設(shè)條件時(shí)，導(dǎo)通所述交 流采樣支路與所述控制電路所在的支路；不滿足所述第一預(yù)設(shè)條件時(shí)，導(dǎo)通所述直流采樣 支路與所述控制電路所在的支路。
[0010] 優(yōu)選的，所述直流采樣支路包括直流電流采樣支路W及直流電壓采樣支路，分別 用于采樣直流側(cè)的電流信號(hào)W及電壓信號(hào)。
[0011] 優(yōu)選的，所述直流采樣支路通過(guò)第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述直流采樣支路采集到的電 流、電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號(hào)，所述第一數(shù)字信號(hào)按照第一預(yù)設(shè)公式計(jì)算得到所述直 流功率；
[0012] 所述交流采樣支路通過(guò)第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述交流采樣支路采集到的電流、電壓 信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字信號(hào)，所述第二數(shù)字信號(hào)按照第二預(yù)設(shè)公式計(jì)算得到所述交流功率。
[0013] 優(yōu)選的，所述第一預(yù)設(shè)條件為所述交流功率大于交流功率的上限，且所述直流功 率小于直流功率的下限。
[0014] 優(yōu)選的，所述不滿足所述第一預(yù)設(shè)條件時(shí)，導(dǎo)通所述直流采樣支路與所述控制電 路所在的支路具體為：
[0015] 在不滿足所述第一預(yù)設(shè)條件時(shí)，在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)，當(dāng)判斷所述直流采樣支路采樣的 電流值不等于預(yù)設(shè)電流值時(shí)，導(dǎo)通所述直流采樣支路與所述控制電路所在的支路，所述預(yù) 設(shè)電流值為所述直流采樣支路失效后的直流電流值。
[0016] 一種逆變器的MPPT控制方法，應(yīng)用于任意一項(xiàng)上述MPPT控制裝置，該MPPT控制 方法包括：
[0017] 采集第一信號(hào)，所述第一信號(hào)包括直流側(cè)的電流、電壓信號(hào)W及交流側(cè)的電流、電 壓信號(hào)；
[0018] 根據(jù)所述第一信號(hào)，計(jì)算得到直流功率W及交流功率；
[0019] 判斷所述直流功率W及所述交流功率是否滿足第一預(yù)設(shè)條件，如果是，則通過(guò)所 述交流功率判斷MPPT功率方向的變化；如果否，則通過(guò)所述直流功率判斷MPPT功率方向的 變化。
[0020] 優(yōu)選的，將所述直流采樣支路采集到的電流、電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號(hào)，所述 第一數(shù)字信號(hào)按照第一預(yù)設(shè)公式計(jì)算得到所述直流功率；
[0021] 將所述交流采樣支路采集到的電流、電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字信號(hào)，所述第二數(shù) 字信號(hào)按照第二預(yù)設(shè)公式計(jì)算得到所述交流功率。
[0022] 優(yōu)選的，所述第一預(yù)設(shè)條件為所述交流功率大于交流功率的上限，且所述直流功 率小于直流功率的下限。
[0023] 優(yōu)選的，所述如果否，則通過(guò)所述直流功率判斷MPPT功率方向的變化，具體為：
[0024] 在不滿足所述第一預(yù)設(shè)條件時(shí)，在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)，當(dāng)判斷所述直流采樣支路采樣的 電流值不等于預(yù)設(shè)電流值時(shí)，通過(guò)所述直流功率判斷MPPT功率方向的變化，所述預(yù)設(shè)電流 值為所述直流采樣支路失效后的直流電流值。
[00巧]一種逆變器，其特征在于，包括任意一項(xiàng)上述的MPPT控制裝置。
[0026] 經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種逆變器的MPPT控 制方法，應(yīng)用于MPPT控制裝置，該MPPT控制方法通過(guò)采集第一信號(hào)，其中，第一信號(hào)包括直 流側(cè)的電流、電壓信號(hào)W及交流側(cè)的電流、電壓信號(hào)。然后根據(jù)第一信號(hào)，計(jì)算得到直流功 率W及交流功率。并判斷直流功率W及交流功率是否滿足第一預(yù)設(shè)條件，如果是，則通過(guò)交 流功率判斷MPPT功率方向的變化；如果否，則通過(guò)直流功率判斷MPPT功率方向的變化。由 于本發(fā)明提供的MPPT控制方法是對(duì)直流功率和交流功率進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)某一輸入側(cè)發(fā)生傳 感器或采樣電路失效時(shí)，則轉(zhuǎn)換為另一側(cè)功率來(lái)判斷MPPT功率方向的變化，實(shí)現(xiàn)了 MPPT的 兀余控制。有效的解決了現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)輸入側(cè)傳感器或采樣電路失效時(shí)導(dǎo)致的算法失效、 能量損失W及發(fā)電裝置停機(jī)的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可w根據(jù) 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0028] 圖1為傳感器或采樣電路失效時(shí)常用MPPT算法失效示意圖；
[0029] 圖2為本發(fā)明提供的一種用于DC-AC變換器情況下的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖3為本發(fā)明提供的一種逆變器的MPPT控制方法的流程圖；
[003。 圖4為本發(fā)明提供的一種用于DC-AC變換器情況下的MPPT控巧巧法的流程圖；
[0032] 圖5為采用本發(fā)明提供的一種用于DC-AC變換器情況下的MPPT控制方法的效果 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 為了引用和清楚起見(jiàn)，下文中使用的技術(shù)名詞的說(shuō)明、簡(jiǎn)寫(xiě)或縮寫(xiě)總結(jié)如下：
[0034] MPPT ;Maximum power point tracking,最大功率點(diǎn)跟蹤。
[0035] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0036] 請(qǐng)參閱附圖3,為本發(fā)明提供的一種逆變器的MPPT控制方法的流程圖，該MPPT控 制方法應(yīng)用于如圖2所示的MPPT控制裝置，該MPPT控制方法包括步驟：
[0037] S101 ;采集第一信號(hào)。
[003引其中，第一信號(hào)包括直流側(cè)的電流、電壓信號(hào)W及交流側(cè)的電流、電壓信號(hào)。圖2 中的采樣電路101采集直流側(cè)的電流信號(hào)和電壓信號(hào)，采樣電路102采樣交流側(cè)的交流電 壓和電流信號(hào)。該里需要說(shuō)明的是，該采樣電路101和采樣電路102的結(jié)構(gòu)可W相同，只是 根據(jù)不同的采樣需求，安裝在不同的信號(hào)輸出端，如直流側(cè)或交流側(cè)。從圖2中不難發(fā)現(xiàn)， 采樣電路101分為電壓采樣支路W及電流采樣支路，分別對(duì)直流側(cè)的輸出電壓Ud。W及輸出 電流id。進(jìn)行采樣，該采樣可W通過(guò)電壓傳感器W及電流傳感器實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然，并不局限于此。 在本實(shí)施例中，只要能實(shí)現(xiàn)對(duì)直流側(cè)和交流側(cè)輸出電壓W及電流的采樣即可，并不限定采 樣所需的器件W及電路種類。
[003引 S102 ;根據(jù)第一信號(hào)，計(jì)算得到直流功率W及交流功率。
[0040] 具體的，此處可W將直流采樣支路采集到的電流、電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號(hào)， 第一數(shù)字信號(hào)按照第一預(yù)設(shè)公式計(jì)算得到直流功率。將交流采樣支路采集到的電流、電壓 信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字信號(hào)，第二數(shù)字信號(hào)按照第二預(yù)設(shè)公式計(jì)算得到交流功率。
[0041] 預(yù)設(shè)公式可W為功率計(jì)算公式；功率=電流*電壓，進(jìn)而計(jì)算出交流側(cè)和直流側(cè)的 功率值。
[0042] S103;判斷直流功率W及交流功率是否滿足第一預(yù)設(shè)條件，如果是，則通過(guò)交流功 率判斷MPPT功率方向的變化；如果否，則通過(guò)直流功率判斷MPPT功率方向的變化。
[0043] 其中，第一預(yù)設(shè)條件為交流功率大于交流功率的上限，且直流功率小于直流功率 的下限。且在不滿足第一預(yù)設(shè)條件時(shí)，在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)，當(dāng)判斷直流采樣支路采樣的電流值不 等于預(yù)設(shè)電流值時(shí)，通過(guò)直流功率判斷MPPT功率方向的變化，預(yù)設(shè)電流值為直流采樣支路 失效后的直流電流值。
[0044] 由于本發(fā)明提供的MPPT控制方法是對(duì)直流功率和交流功率進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)某一輸 入側(cè)發(fā)生傳感器或采樣電路失效時(shí)，則轉(zhuǎn)換為另一側(cè)功率來(lái)判斷MPPT功率方向的變化，實(shí) 現(xiàn)了 MPPT的兀余控制。有效的解決了現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)輸入側(cè)傳感器或采樣電路失效時(shí)導(dǎo)致 的算法失效、能量損失W及發(fā)電裝置停機(jī)的問(wèn)題。
[0045] 上述本發(fā)明提供的實(shí)施例中詳細(xì)描述了方法，對(duì)于本發(fā)明的方法可采用多種形式 的裝置實(shí)現(xiàn)，因此本發(fā)明還提供了一種逆變器的MPPT控制裝