用于光伏设备的系统级功率点控制的系统和方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380006543.8

申请日:

2013.01.24

公开号:

CN104067505A

公开日:

2014.09.24

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):H02M 7/493申请日:20130124|||公开

IPC分类号:

H02M7/493

主分类号:

H02M7/493

申请人:

罗伯特·博世有限公司

发明人:

J·C·索赛尔

地址:

德国斯图加特

优先权:

2012.01.24 US 61/590,254

专利代理机构:

永新专利商标代理有限公司 72002

代理人:

王英;陈松涛

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内容摘要

一种控制光伏系统的方法,所述方法包括提供光伏设备,所述光伏设备具有可变DC电压输出和可变DC电流输出。光伏设备具有对应于最大功率点的电压输出等级和电流输出等级的组合。DC电源与光伏设备以并联组合和/或串联组合的方式进行连接。DC负载串联连接到DC电源与光伏设备的组合,以使得负载由所述组合供电。调整DC电源的特性,以使得光伏设备的电压输出和电流输出与对应于最大功率点或其他期望功率点的电压输出等级和电流输出等级实质上相匹配。

权利要求书

1.  一种对光伏系统进行控制的方法,包括以下步骤:
提供光伏设备,所述光伏设备具有可变DC电压输出和可变DC电流输出,所述光伏设备具有对应于最大功率点的电压输出等级与电流输出等级的组合;
将DC电源与所述光伏设备以并联组合或串联组合的方式进行连接;
将DC负载连接到所述DC电源与所述光伏设备的组合,以使得所述DC负载由所述组合供电;以及
调整所述DC电源的特性,以使得所述光伏设备的电压输出和电流输出与对应于所述最大功率点的所述电压输出等级和所述电流输出等级实质上匹配。

2.
  根据权利要求1所述的方法,其中,所述DC负载与逆变器电气耦合。

3.
  根据权利要求1所述的方法,其中,所述DC负载不与逆变器电气耦合。

4.
  根据权利要求1所述的方法,其中,所述DC负载是可变且可控的。

5.
  根据权利要求1所述的方法,包括如下进一步的步骤:将隔离二极管与所述光伏设备串联连接。

6.
  根据权利要求1所述的方法,包括如下进一步的步骤:将隔离二极管与所述DC电源串联连接。

7.
  根据权利要求1所述的方法,其中,所述DC电源的特性包括:所述DC电源的功率输出、电流输出和/或电压输出。

8.
  根据权利要求1所述的方法,其中,所述DC负载包括:HVAC系统、照明系统、冷藏系统、数据中心、电动车辆充电系统、通风系统和/或电机。

9.
  一种光伏系统,包括:
光伏设备,所述光伏设备具有可变DC电压输出和可变DC电流输出,所述光伏设备具有对应于最大功率点的电压输出等级与电流输出等级的组合;
DC电源,所述DC电源与所述光伏设备以并联组合或串联组合的方式进行连接;
DC负载,所述DC负载连接到所述DC电源与光伏设备的组合,以使得所述DC负载被配置为由所述组合供电;
其中,所述DC电源具有能够调整的输出,以使得所述光伏设备的所述电压输出和所述电流输出能够响应于所述DC电源的输出的调整而进行调整;以及
控制设备,所述控制设备耦合到所述DC电源且被配置为自动调整所述DC电源的所述输出,以使得所述光伏设备的所述电压输出和所述电流输出与对应于所述最大功率点的所述电压输出等级和所述电流输出等级实质上相匹配。

10.
  根据权利要求9所述的系统,其中,所述DC负载与逆变器电气耦合。

11.
  根据权利要求9所述的系统,其中,所述DC负载不与逆变器电气耦合。

12.
  根据权利要求9所述的系统,其中,所述DC负载是可变且可控的。

13.
  根据权利要求9所述的系统,进一步包括隔离二极管,所述隔离二极管与所述光伏设备串联连接。

14.
  根据权利要求9所述的系统,进一步包括隔离二极管,所述隔离二极管与所述DC电源串联连接。

15.
  根据权利要求9所述的系统,其中,所述DC电源的所述输出包括:所述DC电源的功率输出、电流输出和/或电压输出。

16.
  根据权利要求9所述的系统,其中,所述DC负载包括:HVAC系统、照明系统、冷藏系统、数据中心、电动车辆充电系统、通风系统和/或电机。

17.
  一种对光伏系统进行控制的方法,包括以下步骤:
提供光伏设备,所述光伏设备具有可变DC电压输出和可变DC电流输出,所述光伏设备具有对应于最大功率点的电压输出等级和电流输出等级的组合;
将DC-至-AC逆变器连接到所述光伏设备的输出;
将DC负载连接到所述光伏设备的输出;以及
调整所述DC-至-AC逆变器的电流汲取,以使得所述光伏设备的所述电压输出和所述电流输出与对应于所述最大功率点的所述电压输出等级和所述电流输出等级实质上相匹配。

18.
  根据权利要求17所述的方法,其中,所述DC负载是可变且可控的。

19.
  根据权利要求17所述的方法,包括如下进一步的步骤:将隔离二极管与所述光伏设备串联连接。

20.
  根据权利要求17所述的方法,其中,所述DC负载包括:HVAC系统、照明系统、冷藏系统、数据中心、电动车辆充电系统、通风系统和/或电机。

说明书

用于光伏设备的系统级功率点控制的系统和方法
技术领域
本发明涉及一种控制光伏设备的系统和方法。
背景技术
光伏(PV)设备可以是电池、模块或阵列的形式。为了从这个PV设备提取最大功率,可以使设备运行在用于该设备的电流-电压(I-V)曲线上的最大功率点(MPP),如图1所示的。因为这个最大功率点随辐照度、温度、老化及其他条件而改变,PV设备使用称为最大功率点跟踪(MPPT)的功能,以便保持PV设备运行在MPP或其附近。典型地使用在PV设备与公用电网或AC电气负载之间连接的直流(DC)-交流(AC)逆变器(本文称为“逆变器”)内的电路和算法来执行MPPT功能。或者,MPPT功能也可以实施为直接连接到PV设备的DC优化器(或DC/DC转换器)内的电路和算法,如图2的系统20中所示的。
发明内容
本发明可以提供一种方法以使得PV设备能够运行在I-V曲线上的最有效功率点或其他期望功率点出或附近。利用本发明可以消除或者减小逆变器和/或DC优化器对于PV安装的尺寸/复杂性。
在一些或全部电气负载被设计为直接在DC电源上运行,并经由DC总线连接到PV设备及其他DC电源(也称为“DC-微电网”)的建筑物或其他系统内,可以通过动态调整连接到DC总线的DC负载和/或DC源的运行条件而在建筑物或系统级上执行MPPT功能,以便保持PV系统运行在MPP上或附近。这个概念可以在本文中可以称为“系统级MPPT”。
在系统级上执行MPPT功能可以去除对专用MPPT电路和额外功率转换的需要及其相应的电气损耗。因而,在系统级上执行MPPT功能可以导致成本较低且更可靠的系统。在DC负载大到足够使用在产生PV电力的大 部分时间期间的全部可用DC PV电力的系统中(例如,用于食物冷藏、具有一致的白天照明负载的建筑物、数据中心等),可以从系统完全去除包括MPPT功能的逆变器,如图3c所示的。随着逆变器的去除,仍可以需要执行MPPT功能以便获得最大PV功率,系统级MPPT提供了经济的替换方案来完成这个目的。作为简单的示例,可以通过动态调整与PV设备并联的DC电源的电压来执行系统级MPPT。DC负载可以连接到DC电源与PV设备的并联组合。可以以如下方式动态调整DC电源的电压,以便允许PV设备在PV设备的MPP或其附近向DC负载供电。DC负载也可以设计为在对应于MPP电压的较宽动态DC总线电压范围上运行。这个示例只有在DC负载消耗的功率通常高于PV输出功率(DC电源对DC负载所需功率的平衡起作用)时才有意义,并且需要在PV设备和/或DC电源上的隔离二极管,以防止在两个DC源之间的反馈。DC微电网300可以特别适合于这个情形,其中,图3中所示的DC微电网300不包括位于PV阵列与电网之间的逆变器。
从经济回报的观点来看,较大的PV设备功率容量也可以优化为较小的DC负载分布,因为在PV发电基本上超过DC负载所消耗的电力的应用中,系统级MPPT仍会允许具有或不具有MPPT功能的尺寸减小的逆变器,如图3a所示的。
PV设备充当电源,但与典型的稳压源或稳流源不同。作为替代,PV设备可以在各种不同电压及相应的电流上提供电力,由电流-电压(I-V)曲线来表示。另外,I-V曲线自身基于温度、辐照度及其他因素而改变。为了提取最大功率,会期望在I-V曲线的“拐点”运行PV设备,它是曲线上的最大功率点(MPP),其在特定条件下是适用的。本发明可以通过调整在连接到PV设备的电路中的其他设备的运行条件,来实现“迫使”PV设备运行在I-V曲线上的任何点。从PV设备抽取更多电流到相连电路中可以降低I-V曲线上的运行电压。示例性地,通过连接可以调整以“吸收”更多电流的电气负载,因而降低电路中的电气负载电阻来实现从PV设备抽取更多电流。从PV设备抽取更少电流到相连电路中可以升高I-V曲线上的运行电压。例如,通过从与PV设备并联的DC电源向相连的电气负载提供更多电流,在不影响传送到电气负载的总电量的情况下,有效地从PV设备卸载一 些电流负荷,来实现从PV设备抽取更少的电路。通过来自DC电源或在需要时的其他源的电力的受控“供应”,和/或受控“吸收”到DC负载和可调逆变器的电力的操作,可以“操纵”PV设备在包括MPP的I-V曲线上的任何电压和电流运行。注意,所述示例和附图显示了与PV设备并联的DC电源,在其中调整了电压。但相同的概念可以适用于与PV设备串联的DC电源,在其中调整电流以类似地“迫使”PV设备在特定电流及因此的I-V曲线上的规定点运行。为了说明的简单,在本文的大多数示例和附图中使用了并联结构。
本发明在其一种形式中包括一种对光伏系统进行控制的方法,所述方法包括提供光伏设备,所述光伏设备具有可变DC电压输出和可变DC电流输出。光伏设备具有对应于最大功率点的电压输出等级和电流输出等级的组合。DC电源与光伏设备以并联组合和/或串联组合的形式进行连接。DC负载连接到DC电源与光伏设备的组合,以使得负载由所述组合供电。调整DC电源的特性,以使得光伏设备的电压输出和电流输出与对应于最大功率点或其他期望功率点的电压输出等级和电流输出等级实质上相匹配。
本发明在其另一种形式中包括一种光伏系统,所述光伏系统包括光伏设备,所述光伏设备具有可变DC电压输出和可变DC电流输出。光伏设备具有对应于最大功率点的电压输出等级和电流输出等级的组合。DC电源与光伏设备以并联组合和/或串联组合的形式进行连接。DC负载连接到DC电源与光伏设备的组合,以使得负载由所述组合供电。DC电源具有能够调整的输出,以使得可响应于DC电源的输出的调整而调整光伏设备的电压输出和电流输出。控制设备耦合到DC电源,自动调整DC电源的输出,以使得光伏设备的电压输出和电流输出与对应于最大功率点或其他期望功率点的电压输出等级和电流输出等级实质上相匹配。
本发明在其又一种形式中包括一种控制光伏系统的方法,所述方法包括提供光伏设备,所述光伏设备具有可变DC电压输出和可变DC电流输出。光伏设备具有对应于最大功率点的电压输出等级和电流输出等级的组合。DC-AC逆变器连接到光伏设备的输出。DC负载连接到光伏设备的输出。调整DC-AC逆变器的电流汲取,以使得光伏设备的电压输出和电流输出与对应于最大功率点的电压输出等级和电流输出等级实质上相匹配。
附图说明
图1是示出用于PV系统的最大功率点的电压相对于电流的曲线图。
图2是示出现有技术的公知光伏系统的方框图。
图3a是本发明的DC微电网的一个实施例的方框图。
图3b是本发明的DC微电网的另一个实施例的方框图。
图3c是本发明的DC微电网的又一个实施例的方框图。
图3d是本发明的DC微电网的又一个实施例的方框图。
图4a是本发明的DC微电网的又一个实施例的方框图。
图4b是本发明的DC微电网的又一个实施例的方框图。
图5是对应于本发明的一个实施例的用于DC微电网以及用于相关照明负载的示例性功率相对于一天时间的曲线图。
图6是对应于本发明的另一个实施例的用于DC微电网以及用于相关照明负载的示例性功率相对于一天时间的曲线图。
具体实施方式
现在参考图3a,显示了DC微电网30,所述DC微电网30包括PV设备32、可变可控逆变器34、电网36、可变可控DC电源38、和可变可控DC负载40。DC负载40可以连接到PV设备32与DC电源38的并联组合。可以在公共DC总线上产生对应于PV设备的MPP的可变DC电压,并可以将其施加到DC负载40。当DC负载40消耗的功率小于由PV设备32提供的功率时,于是逆变器34可以将来自PV设备32的DC功率转换为AC功率,其提供给电网36。另一方面,当PV设备32没有提供DC负载40所消耗的全部功率时,于是电源38可以将来自电网36的AC功率转换为DC功率,其施加到DC负载40。例如,可以控制电源38的输出以使得PV设备32的输出在MPP。即可以通过改变电源38的电压输出,这有效地改变了PV设备在I-V曲线上运行的位置,来控制PV设备32的功率输出。类似地,可以调整逆变器的DC电流汲取,尤其是在PV设备功率高于DC负载需要时,这同样会控制PV设备在I-V曲线上运行的位置。注意,可以通过控制系统中的一个或多个非PV源和负载,同时其他源和负载可以保持固定(不受控制或不可调整),来执行系统级MPPT。为了实施上述控制, 逆变器34和/或电源38可以起到控制设备的作用,每一个都可以包括处理器或专用集成电路(ASIC),例如为此与控制软件协作。如图3b所示的,可以提供隔离二极管42、44以防止在PV设备32与DC电源38之间反馈DC。
在图3c的可替换实施例中,DC微电网300类似于DC微电网30,除了微电网300不包括对应于逆变器34的逆变器之外。DC负载340可以连接到PV设备332与DC电源338的并联组合。DC微电网300尤其适合于预计PV阵列332的功率输出不会产生比DC负载340所消耗的更多的功率的应用。电源338可以将来自电网336的AC功率转换为DC功率,其施加到DC负载340。可以控制电源338的输出以使得PV阵列332的输出在MPP。例如,可以通过改变电源338的电压输出来控制PV阵列332的功率输出。如图3d所示的,可以提供隔离二极管342、344以防止在PV设备332与DC电源338之间反馈DC。
根据本发明的一个实施例,对连接到DC总线的DC负载和/或DC源的运行条件的动态调整可以由中央控制单元执行,所述中央控制单元与建筑物的DC负载(例如,HVAC、照明、冷藏、数据中心、电动车辆(EV)充电、诸如吊扇的通风系统、电机等)和DC源(PV设备、DC电源等)通信,并监控和控制(调整或改变)它们。调整以不引人注目地或显著地改变执行的基本功能的方式来进行(例如,改变HVAC速度,但建筑物温度保持在居住者的舒适程度内;EV充电速度在全天中变化,但在一天结束时EV仍充满电)。在中央控制单元与DC负载和DC源之间的通信可以经由导线或无线方式传送。控制功能可以集成到其他中央建筑物控制设备中,或者可以在系统中的一个其他设备内部实施(例如,中央控制功能可以包括在DC电源内)。确定PV设备是否运行在MPP可以通过监控在PV设备、在DC总线的电流和电压来实现,或者可以通过获知流入和流出系统中其他DC负载和DC源的DC电压和电流来推断。用于传统MPPT实现方式中的类似的“搜寻”或其他算法也可以用于本发明性系统中(上下调整负载和/或源直至找到MPP为止)。
本创新的系统可以具有PV发电设备和可控可变DC电源,用以在夜间向DC负载提供电力,且随着环境条件和/或负载改变而支持保持PV设备 运行在MPP上或附近。如果DC负载对于它们使用多少功率,它们可以运行在何种DC电压/电流组合,及何时用电(或者存储在电池或其他能量储存设备中)具有宽范围和灵活性,并且如果将PV阵列的尺寸正确调整到负载的范围,在没有DC电源和/或没有逆变器的情况下的系统级MPPT也是可能的。例如,借助可以调整以运行在MPP或附近的PV设备的I-V曲线上的期望电压电平和在任何给定时间从PV设备可获得的功率电平的电机或其他负载,可以无需任何DC电源、DC优化器或逆变器。在有时有一些过量PV功率可用的类似情况下,可以包含小型可控且可变逆变器,在有时没有足够PV功率可用的情况下,可以包含小型可控且可变DC电源。在所有这些情况下,通过利用可控且可变负载和源以保持PV设备运行在其MPP上或附近,系统级MPPT可以去除专用MPPT和功率转换电路或减小专用MPPT和功率转换电路的尺寸。
在某些时候PV设备功率输出可以超过DC负载可能的功率需要的情况下的系统中,可以将尺寸减小的逆变器连接到DC总线,作为另一个可控且可变DC负载。逆变器可以将不能由任何其他DC负载利用的任何过量PV功率转换为可以由建筑物/系统中的其他AC设备使用的AC功率,和/或输出到公用电网用于信用(传统净计量的PV装置)。逆变器可以去除MPPT电路和算法,或者MPPT电路和/或算法仍可以存在于逆变器内,并可以支持系统级MPPT功能,用于当PV系统产生比DC负载可以使用的更多的功率的情况。在任何情况下,PV逆变器和可任选的MPPT电路的尺寸和成本都可以比尺寸适合于PV组件的满输出容量的PV逆变器和/或DC转换器的尺寸和成本小。
在系统级MPPT概念的另一个实施例中,PV设备(例如,PV阵列)的DC输出直接馈入与DC电源相同的封闭式接电装置(enclosure)中,其还可以包含电路,用以监控PV设备的电流和电压。在封闭式接电装置内,PV设备的DC输出可以与DC电源输出组合,以提供用于DC负载的输出。中央控制功能也可以包含在相同的封闭式接电装置内,并能够基于监控的PV设备的电流和电压控制和改变DC电源,以便保持PV设备运行在MPP或附近。控制功能可以可替换地集成到其他建筑物控制设备中,或者可以在系统中的一个其他设备内部实施。在与DC电源相同的封闭式接电装置内 监控PV设备电路和电压的优点可以是限制系统中分离设备的数量。另一个优点是为较低系统成本的较简单应用(例如无需逆变器的应用)提供“单盒”解决方案的能力。在可变、可控DC负载和/或可变、可控逆变器也由作为系统级MPPT功能的部分的中央控制来管理的情况下,以及在不管理负载,且仅改变DC电源电压或电流以提供系统级MPPT功能的应用中可以实施这个概念。
在图4a中示出了这样的系统,该系统包括DC微电网400,DC微电网400具有PV设备432、可变逆变器434、电网436、具有中央控制功能的DC电源模块438和DC负载440。DC负载440可以是可变和可控的,也可以不是。DC电源模块438可以包括电流和电压感测模块442、中央控制设备和MPPT算法444及可控可变DC电源446。相应地,PV输入和中央控制可以集成到DC电源中。元件444的中央控制设备可以包括处理器或ASIC,例如为此与元件444的MPPT算法协作。
DC负载440可以连接到PV设备432和DC电源446的并联组合。PV设备432可以向电流和电压感测模块442提供可变DC电流和电压。电流和电压感测模块442随后可以确定PV设备432是否运行在MPP。DC电源446可以将来自电网436的AC功率转换为DC功率,其施加到DC负载440。MPPT算法444可以调整DC电源446的输出,以便将PV阵列432保持在MPP(例如,可以调整电压)。因而,可以将可变DC电压提供给DC负载440。在DC负载440是可变且可控的实施例中,也可以控制DC负载440和逆变器434用于更复杂的系统级MPPT应用。
图6是用于DC微电网400的示例性功率相对于一天时间的曲线图,其中,PV设备432能够在MPP上产生比由建筑物照明负载所消耗的更多的功率,如区域602、604中所示的。如所示的,通过将PV电压馈入DC照明中,可以将逆变器434从500kW减小到100kW。在无法获得太阳能功率,或者不足以为DC负载供电时,DC电源446形式的整流器可以向DC负载440提供所需DC功率的平衡。
在图4b的可替换实施例中,DC微电网4000类似于DC微电网400,除了微电网4000不包括对应于逆变器434的逆变器以外。DC微电网4000尤其适合于预计PV设备4032的功率输出不会产生比DC负载4040所消耗 的更多的功率的应用。DC电源4046可以将来自电网4036的AC电压转换为DC电压,其施加到DC负载4040。中央控制和MPPT算法4044可以基于来自电流和电压感测模块4042的输入控制电源4046的输出,以使得PV设备4032的输出在MPP。即可以通过改变DC电源4046的电压输出来控制PV设备4032的功率输出。
图5是用于DC微电网400的示例性功率相对于一天时间的曲线图,其中,确定PV设备4032的尺寸,以使得其在MPP的功率输出从不超过DC照明负载所消耗的功率,如在502处所示的。当PV设备4032的输出不足以提供建筑物负载所需的前部DC功率时,如区域504、506中所示的,可变电源4046可以提供剩余的DC功率来由建筑物负载耗用。因而,可变电源4046可以保持PV阵列4032运行在MPP。
控制和改变在逆变器的AC侧上的AC负载也可以是系统级MPPT功能的一部分,因为AC负载中的变化可以转变为逆变器的DC总线侧上的DC负载中的相应变化。这在AC负载与AC公用电网隔离的系统中最相关。一示例将是控制和改变连接到逆变器的AC电机,逆变器将变化的AC负载转变为变化的DC负载。
如果DC负载包括与驱动电路相关联的电机(例如,具有变频驱动(VFD)的工业电机),对于这些电机,通常使用再生制动以减速电机。再生制动可以产生反馈到DC总线中并由其他DC负载使用的功率。根据本发明,DC功率从电机负载的这个反馈也可以由作为系统级MPPT功能的一部分的中央控制来管理,以使得系统中的其他DC负载使用适量的反馈功率,以便保持PV设备运行在MPP上或其附近。
逆变器和DC电源可以组合到双向逆变器中,其在双向上(AC至DC和DC至AC)可控且可变,以支持系统级MPPT功能。
代替PV阵列上的一个中央逆变器,可以在各个并联PV模块串列上使用一个或多个可控且可变串列逆变器。串列逆变器可以保持每一个串列运行在MPP或其附近,同时还将中间DC总线电压优化为DC负载的条件,以便使得电气损耗最小。
在将来自PV设备的DC总线电压限制为最大值是有利的情况下,例如限制为一个DC负载的某些最大额定电压,或者将系统电压限制为电气或建 筑物法规的最大允许值(例如国家电气规范的600V最大值)是有利的情况下,可以使用不同电压限制策略。一个策略可以是随着PV电压接近于最大限度,开启或增大可变负载,以便增大负载电流,并从而保持由PV设备产生的系统电压低于最大值(即迫使PV设备在I-V曲线上的较低电压点运行)。另一个策略可以是利用使用变阻器、齐纳二极管或类似组件的组件和电路来将电压“箝位”到低于最大值。尽管在限制最大电压时PV设备可以不运行在MPP,但这些策略对于在很少出现的状况期间限制最大电压特别有用,这些状况例如是在高太阳辐照度时的极冷和强风状况。使用这些电压限制策略会为更优化的系统设计提供选项,其中,潜在的最大电压状况是对优化设计的限制因素。
在另一个实施例中,DC源利用除了AC电网以外的不同能源。示例是燃料电池和热电联供(CHP)设备。也可以控制并改变这些DC电源,以便保持PV设备运行在MPP或其附近。
在另一个实施例中,PV设备在其输出端具有DC优化器(或DC/DC转换器),且使用在DC优化器后面的DC总线上的DC源和DC负载来执行系统级MPPT。例如,代替传统DC优化器的典型的更接近于固定电压,在DC优化器与DC负载之间的总线电压会在较宽范围上变化。这可以允许具有较低转换损耗的更简单的、不太昂贵的DC优化器,因为DC优化器无需与DC/DC电压转换的范围一样宽地执行。
术语:
MPPT=最大功率点跟踪
MPP=最大功率点
AC=交流
DC=直流
PV=光伏(太阳能电力)
PV设备可以包括例如,PV电池、PV模块、PV模块串列、或整个PV阵列
EV=电动车辆
储存设备可以是电池、飞轮、热介质(例如热水)的形式,或用以存储能量以便稍后使用的其他方法。
DC负载可以包括具有DC输入的任何设备,其通常使用DC电源。这种DC负载也可以在某些条件下发电(例如电机、存储设备、EV充电、照明等)。
DC源可以包括可以产生DC电源的任何设备(例如PV设备、AC-DC电源、燃料电池、热电联供(CHP)设备等)。
逆变器可以包括将DC转换为AC的任何设备,以便由AC设备使用或者向公用电网回馈电力。
DC电源可以包括将AC(通常来自公用电网)转换为DC的任何设备,以便由DC负载使用。
DC优化器可以包括DC-DC转换器,其也可以执行MPPT功能,典型地将输出电压调节到更恒定的范围。
HVAC=加热、通风、空气调节

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1、10申请公布号CN104067505A43申请公布日20140924CN104067505A21申请号201380006543822申请日2013012461/590,25420120124USH02M7/49320060171申请人罗伯特博世有限公司地址德国斯图加特72发明人索赛尔74专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人王英陈松涛54发明名称用于光伏设备的系统级功率点控制的系统和方法57摘要一种控制光伏系统的方法,所述方法包括提供光伏设备,所述光伏设备具有可变DC电压输出和可变DC电流输出。光伏设备具有对应于最大功率点的电压输出等级和电流输出等级的组合。DC电源与光伏设备以并。

2、联组合和/或串联组合的方式进行连接。DC负载串联连接到DC电源与光伏设备的组合,以使得负载由所述组合供电。调整DC电源的特性,以使得光伏设备的电压输出和电流输出与对应于最大功率点或其他期望功率点的电压输出等级和电流输出等级实质上相匹配。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014072486PCT国际申请的申请数据PCT/US2013/0230322013012487PCT国际申请的公布数据WO2013/112770EN2013080151INTCL权利要求书2页说明书7页附图10页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书7页附图10页10申请公布号CN1。

3、04067505ACN104067505A1/2页21一种对光伏系统进行控制的方法,包括以下步骤提供光伏设备,所述光伏设备具有可变DC电压输出和可变DC电流输出,所述光伏设备具有对应于最大功率点的电压输出等级与电流输出等级的组合;将DC电源与所述光伏设备以并联组合或串联组合的方式进行连接;将DC负载连接到所述DC电源与所述光伏设备的组合,以使得所述DC负载由所述组合供电;以及调整所述DC电源的特性,以使得所述光伏设备的电压输出和电流输出与对应于所述最大功率点的所述电压输出等级和所述电流输出等级实质上匹配。2根据权利要求1所述的方法,其中,所述DC负载与逆变器电气耦合。3根据权利要求1所述的方法。

4、,其中,所述DC负载不与逆变器电气耦合。4根据权利要求1所述的方法,其中,所述DC负载是可变且可控的。5根据权利要求1所述的方法,包括如下进一步的步骤将隔离二极管与所述光伏设备串联连接。6根据权利要求1所述的方法,包括如下进一步的步骤将隔离二极管与所述DC电源串联连接。7根据权利要求1所述的方法,其中,所述DC电源的特性包括所述DC电源的功率输出、电流输出和/或电压输出。8根据权利要求1所述的方法,其中,所述DC负载包括HVAC系统、照明系统、冷藏系统、数据中心、电动车辆充电系统、通风系统和/或电机。9一种光伏系统,包括光伏设备,所述光伏设备具有可变DC电压输出和可变DC电流输出,所述光伏设备。

5、具有对应于最大功率点的电压输出等级与电流输出等级的组合;DC电源,所述DC电源与所述光伏设备以并联组合或串联组合的方式进行连接;DC负载,所述DC负载连接到所述DC电源与光伏设备的组合,以使得所述DC负载被配置为由所述组合供电;其中,所述DC电源具有能够调整的输出,以使得所述光伏设备的所述电压输出和所述电流输出能够响应于所述DC电源的输出的调整而进行调整;以及控制设备,所述控制设备耦合到所述DC电源且被配置为自动调整所述DC电源的所述输出,以使得所述光伏设备的所述电压输出和所述电流输出与对应于所述最大功率点的所述电压输出等级和所述电流输出等级实质上相匹配。10根据权利要求9所述的系统,其中,所。

6、述DC负载与逆变器电气耦合。11根据权利要求9所述的系统,其中,所述DC负载不与逆变器电气耦合。12根据权利要求9所述的系统,其中,所述DC负载是可变且可控的。13根据权利要求9所述的系统,进一步包括隔离二极管,所述隔离二极管与所述光伏设备串联连接。14根据权利要求9所述的系统,进一步包括隔离二极管,所述隔离二极管与所述DC电源串联连接。15根据权利要求9所述的系统,其中,所述DC电源的所述输出包括所述DC电源的功率输出、电流输出和/或电压输出。权利要求书CN104067505A2/2页316根据权利要求9所述的系统,其中,所述DC负载包括HVAC系统、照明系统、冷藏系统、数据中心、电动车辆充。

7、电系统、通风系统和/或电机。17一种对光伏系统进行控制的方法,包括以下步骤提供光伏设备,所述光伏设备具有可变DC电压输出和可变DC电流输出,所述光伏设备具有对应于最大功率点的电压输出等级和电流输出等级的组合;将DC至AC逆变器连接到所述光伏设备的输出;将DC负载连接到所述光伏设备的输出;以及调整所述DC至AC逆变器的电流汲取,以使得所述光伏设备的所述电压输出和所述电流输出与对应于所述最大功率点的所述电压输出等级和所述电流输出等级实质上相匹配。18根据权利要求17所述的方法,其中,所述DC负载是可变且可控的。19根据权利要求17所述的方法,包括如下进一步的步骤将隔离二极管与所述光伏设备串联连接。。

8、20根据权利要求17所述的方法,其中,所述DC负载包括HVAC系统、照明系统、冷藏系统、数据中心、电动车辆充电系统、通风系统和/或电机。权利要求书CN104067505A1/7页4用于光伏设备的系统级功率点控制的系统和方法技术领域0001本发明涉及一种控制光伏设备的系统和方法。背景技术0002光伏PV设备可以是电池、模块或阵列的形式。为了从这个PV设备提取最大功率,可以使设备运行在用于该设备的电流电压IV曲线上的最大功率点MPP,如图1所示的。因为这个最大功率点随辐照度、温度、老化及其他条件而改变,PV设备使用称为最大功率点跟踪MPPT的功能,以便保持PV设备运行在MPP或其附近。典型地使用在。

9、PV设备与公用电网或AC电气负载之间连接的直流DC交流AC逆变器本文称为“逆变器”内的电路和算法来执行MPPT功能。或者,MPPT功能也可以实施为直接连接到PV设备的DC优化器或DC/DC转换器内的电路和算法,如图2的系统20中所示的。发明内容0003本发明可以提供一种方法以使得PV设备能够运行在IV曲线上的最有效功率点或其他期望功率点出或附近。利用本发明可以消除或者减小逆变器和/或DC优化器对于PV安装的尺寸/复杂性。0004在一些或全部电气负载被设计为直接在DC电源上运行,并经由DC总线连接到PV设备及其他DC电源也称为“DC微电网”的建筑物或其他系统内,可以通过动态调整连接到DC总线的D。

10、C负载和/或DC源的运行条件而在建筑物或系统级上执行MPPT功能,以便保持PV系统运行在MPP上或附近。这个概念可以在本文中可以称为“系统级MPPT”。0005在系统级上执行MPPT功能可以去除对专用MPPT电路和额外功率转换的需要及其相应的电气损耗。因而,在系统级上执行MPPT功能可以导致成本较低且更可靠的系统。在DC负载大到足够使用在产生PV电力的大部分时间期间的全部可用DCPV电力的系统中例如,用于食物冷藏、具有一致的白天照明负载的建筑物、数据中心等,可以从系统完全去除包括MPPT功能的逆变器,如图3C所示的。随着逆变器的去除,仍可以需要执行MPPT功能以便获得最大PV功率,系统级MPP。

11、T提供了经济的替换方案来完成这个目的。作为简单的示例,可以通过动态调整与PV设备并联的DC电源的电压来执行系统级MPPT。DC负载可以连接到DC电源与PV设备的并联组合。可以以如下方式动态调整DC电源的电压,以便允许PV设备在PV设备的MPP或其附近向DC负载供电。DC负载也可以设计为在对应于MPP电压的较宽动态DC总线电压范围上运行。这个示例只有在DC负载消耗的功率通常高于PV输出功率DC电源对DC负载所需功率的平衡起作用时才有意义,并且需要在PV设备和/或DC电源上的隔离二极管,以防止在两个DC源之间的反馈。DC微电网300可以特别适合于这个情形,其中,图3中所示的DC微电网300不包括位。

12、于PV阵列与电网之间的逆变器。0006从经济回报的观点来看,较大的PV设备功率容量也可以优化为较小的DC负载分布,因为在PV发电基本上超过DC负载所消耗的电力的应用中,系统级MPPT仍会允许具有或不具有MPPT功能的尺寸减小的逆变器,如图3A所示的。说明书CN104067505A2/7页50007PV设备充当电源,但与典型的稳压源或稳流源不同。作为替代,PV设备可以在各种不同电压及相应的电流上提供电力,由电流电压IV曲线来表示。另外,IV曲线自身基于温度、辐照度及其他因素而改变。为了提取最大功率,会期望在IV曲线的“拐点”运行PV设备,它是曲线上的最大功率点MPP,其在特定条件下是适用的。本发。

13、明可以通过调整在连接到PV设备的电路中的其他设备的运行条件,来实现“迫使”PV设备运行在IV曲线上的任何点。从PV设备抽取更多电流到相连电路中可以降低IV曲线上的运行电压。示例性地,通过连接可以调整以“吸收”更多电流的电气负载,因而降低电路中的电气负载电阻来实现从PV设备抽取更多电流。从PV设备抽取更少电流到相连电路中可以升高IV曲线上的运行电压。例如,通过从与PV设备并联的DC电源向相连的电气负载提供更多电流,在不影响传送到电气负载的总电量的情况下,有效地从PV设备卸载一些电流负荷,来实现从PV设备抽取更少的电路。通过来自DC电源或在需要时的其他源的电力的受控“供应”,和/或受控“吸收”到D。

14、C负载和可调逆变器的电力的操作,可以“操纵”PV设备在包括MPP的IV曲线上的任何电压和电流运行。注意,所述示例和附图显示了与PV设备并联的DC电源,在其中调整了电压。但相同的概念可以适用于与PV设备串联的DC电源,在其中调整电流以类似地“迫使”PV设备在特定电流及因此的IV曲线上的规定点运行。为了说明的简单,在本文的大多数示例和附图中使用了并联结构。0008本发明在其一种形式中包括一种对光伏系统进行控制的方法,所述方法包括提供光伏设备,所述光伏设备具有可变DC电压输出和可变DC电流输出。光伏设备具有对应于最大功率点的电压输出等级和电流输出等级的组合。DC电源与光伏设备以并联组合和/或串联组合。

15、的形式进行连接。DC负载连接到DC电源与光伏设备的组合,以使得负载由所述组合供电。调整DC电源的特性,以使得光伏设备的电压输出和电流输出与对应于最大功率点或其他期望功率点的电压输出等级和电流输出等级实质上相匹配。0009本发明在其另一种形式中包括一种光伏系统,所述光伏系统包括光伏设备,所述光伏设备具有可变DC电压输出和可变DC电流输出。光伏设备具有对应于最大功率点的电压输出等级和电流输出等级的组合。DC电源与光伏设备以并联组合和/或串联组合的形式进行连接。DC负载连接到DC电源与光伏设备的组合,以使得负载由所述组合供电。DC电源具有能够调整的输出,以使得可响应于DC电源的输出的调整而调整光伏设。

16、备的电压输出和电流输出。控制设备耦合到DC电源,自动调整DC电源的输出,以使得光伏设备的电压输出和电流输出与对应于最大功率点或其他期望功率点的电压输出等级和电流输出等级实质上相匹配。0010本发明在其又一种形式中包括一种控制光伏系统的方法,所述方法包括提供光伏设备,所述光伏设备具有可变DC电压输出和可变DC电流输出。光伏设备具有对应于最大功率点的电压输出等级和电流输出等级的组合。DCAC逆变器连接到光伏设备的输出。DC负载连接到光伏设备的输出。调整DCAC逆变器的电流汲取,以使得光伏设备的电压输出和电流输出与对应于最大功率点的电压输出等级和电流输出等级实质上相匹配。附图说明0011图1是示出用。

17、于PV系统的最大功率点的电压相对于电流的曲线图。0012图2是示出现有技术的公知光伏系统的方框图。说明书CN104067505A3/7页60013图3A是本发明的DC微电网的一个实施例的方框图。0014图3B是本发明的DC微电网的另一个实施例的方框图。0015图3C是本发明的DC微电网的又一个实施例的方框图。0016图3D是本发明的DC微电网的又一个实施例的方框图。0017图4A是本发明的DC微电网的又一个实施例的方框图。0018图4B是本发明的DC微电网的又一个实施例的方框图。0019图5是对应于本发明的一个实施例的用于DC微电网以及用于相关照明负载的示例性功率相对于一天时间的曲线图。002。

18、0图6是对应于本发明的另一个实施例的用于DC微电网以及用于相关照明负载的示例性功率相对于一天时间的曲线图。具体实施方式0021现在参考图3A,显示了DC微电网30,所述DC微电网30包括PV设备32、可变可控逆变器34、电网36、可变可控DC电源38、和可变可控DC负载40。DC负载40可以连接到PV设备32与DC电源38的并联组合。可以在公共DC总线上产生对应于PV设备的MPP的可变DC电压,并可以将其施加到DC负载40。当DC负载40消耗的功率小于由PV设备32提供的功率时,于是逆变器34可以将来自PV设备32的DC功率转换为AC功率,其提供给电网36。另一方面,当PV设备32没有提供DC。

19、负载40所消耗的全部功率时,于是电源38可以将来自电网36的AC功率转换为DC功率,其施加到DC负载40。例如,可以控制电源38的输出以使得PV设备32的输出在MPP。即可以通过改变电源38的电压输出,这有效地改变了PV设备在IV曲线上运行的位置,来控制PV设备32的功率输出。类似地,可以调整逆变器的DC电流汲取,尤其是在PV设备功率高于DC负载需要时,这同样会控制PV设备在IV曲线上运行的位置。注意,可以通过控制系统中的一个或多个非PV源和负载,同时其他源和负载可以保持固定不受控制或不可调整,来执行系统级MPPT。为了实施上述控制,逆变器34和/或电源38可以起到控制设备的作用,每一个都可以。

20、包括处理器或专用集成电路ASIC,例如为此与控制软件协作。如图3B所示的,可以提供隔离二极管42、44以防止在PV设备32与DC电源38之间反馈DC。0022在图3C的可替换实施例中,DC微电网300类似于DC微电网30,除了微电网300不包括对应于逆变器34的逆变器之外。DC负载340可以连接到PV设备332与DC电源338的并联组合。DC微电网300尤其适合于预计PV阵列332的功率输出不会产生比DC负载340所消耗的更多的功率的应用。电源338可以将来自电网336的AC功率转换为DC功率,其施加到DC负载340。可以控制电源338的输出以使得PV阵列332的输出在MPP。例如,可以通过改。

21、变电源338的电压输出来控制PV阵列332的功率输出。如图3D所示的,可以提供隔离二极管342、344以防止在PV设备332与DC电源338之间反馈DC。0023根据本发明的一个实施例,对连接到DC总线的DC负载和/或DC源的运行条件的动态调整可以由中央控制单元执行,所述中央控制单元与建筑物的DC负载例如,HVAC、照明、冷藏、数据中心、电动车辆EV充电、诸如吊扇的通风系统、电机等和DC源PV设备、DC电源等通信,并监控和控制调整或改变它们。调整以不引人注目地或显著地改变执行的基本功能的方式来进行例如,改变HVAC速度,但建筑物温度保持在居住者的舒适说明书CN104067505A4/7页7程度。

22、内;EV充电速度在全天中变化,但在一天结束时EV仍充满电。在中央控制单元与DC负载和DC源之间的通信可以经由导线或无线方式传送。控制功能可以集成到其他中央建筑物控制设备中,或者可以在系统中的一个其他设备内部实施例如,中央控制功能可以包括在DC电源内。确定PV设备是否运行在MPP可以通过监控在PV设备、在DC总线的电流和电压来实现,或者可以通过获知流入和流出系统中其他DC负载和DC源的DC电压和电流来推断。用于传统MPPT实现方式中的类似的“搜寻”或其他算法也可以用于本发明性系统中上下调整负载和/或源直至找到MPP为止。0024本创新的系统可以具有PV发电设备和可控可变DC电源,用以在夜间向DC。

23、负载提供电力,且随着环境条件和/或负载改变而支持保持PV设备运行在MPP上或附近。如果DC负载对于它们使用多少功率,它们可以运行在何种DC电压/电流组合,及何时用电或者存储在电池或其他能量储存设备中具有宽范围和灵活性,并且如果将PV阵列的尺寸正确调整到负载的范围,在没有DC电源和/或没有逆变器的情况下的系统级MPPT也是可能的。例如,借助可以调整以运行在MPP或附近的PV设备的IV曲线上的期望电压电平和在任何给定时间从PV设备可获得的功率电平的电机或其他负载,可以无需任何DC电源、DC优化器或逆变器。在有时有一些过量PV功率可用的类似情况下,可以包含小型可控且可变逆变器,在有时没有足够PV功率。

24、可用的情况下,可以包含小型可控且可变DC电源。在所有这些情况下,通过利用可控且可变负载和源以保持PV设备运行在其MPP上或附近,系统级MPPT可以去除专用MPPT和功率转换电路或减小专用MPPT和功率转换电路的尺寸。0025在某些时候PV设备功率输出可以超过DC负载可能的功率需要的情况下的系统中,可以将尺寸减小的逆变器连接到DC总线,作为另一个可控且可变DC负载。逆变器可以将不能由任何其他DC负载利用的任何过量PV功率转换为可以由建筑物/系统中的其他AC设备使用的AC功率,和/或输出到公用电网用于信用传统净计量的PV装置。逆变器可以去除MPPT电路和算法,或者MPPT电路和/或算法仍可以存在于。

25、逆变器内,并可以支持系统级MPPT功能,用于当PV系统产生比DC负载可以使用的更多的功率的情况。在任何情况下,PV逆变器和可任选的MPPT电路的尺寸和成本都可以比尺寸适合于PV组件的满输出容量的PV逆变器和/或DC转换器的尺寸和成本小。0026在系统级MPPT概念的另一个实施例中,PV设备例如,PV阵列的DC输出直接馈入与DC电源相同的封闭式接电装置ENCLOSURE中,其还可以包含电路,用以监控PV设备的电流和电压。在封闭式接电装置内,PV设备的DC输出可以与DC电源输出组合,以提供用于DC负载的输出。中央控制功能也可以包含在相同的封闭式接电装置内,并能够基于监控的PV设备的电流和电压控制和。

26、改变DC电源,以便保持PV设备运行在MPP或附近。控制功能可以可替换地集成到其他建筑物控制设备中,或者可以在系统中的一个其他设备内部实施。在与DC电源相同的封闭式接电装置内监控PV设备电路和电压的优点可以是限制系统中分离设备的数量。另一个优点是为较低系统成本的较简单应用例如无需逆变器的应用提供“单盒”解决方案的能力。在可变、可控DC负载和/或可变、可控逆变器也由作为系统级MPPT功能的部分的中央控制来管理的情况下,以及在不管理负载,且仅改变DC电源电压或电流以提供系统级MPPT功能的应用中可以实施这个概念。0027在图4A中示出了这样的系统,该系统包括DC微电网400,DC微电网400具有PV。

27、设备432、可变逆变器434、电网436、具有中央控制功能的DC电源模块438和DC负载440。说明书CN104067505A5/7页8DC负载440可以是可变和可控的,也可以不是。DC电源模块438可以包括电流和电压感测模块442、中央控制设备和MPPT算法444及可控可变DC电源446。相应地,PV输入和中央控制可以集成到DC电源中。元件444的中央控制设备可以包括处理器或ASIC,例如为此与元件444的MPPT算法协作。0028DC负载440可以连接到PV设备432和DC电源446的并联组合。PV设备432可以向电流和电压感测模块442提供可变DC电流和电压。电流和电压感测模块442随后。

28、可以确定PV设备432是否运行在MPP。DC电源446可以将来自电网436的AC功率转换为DC功率,其施加到DC负载440。MPPT算法444可以调整DC电源446的输出,以便将PV阵列432保持在MPP例如,可以调整电压。因而,可以将可变DC电压提供给DC负载440。在DC负载440是可变且可控的实施例中,也可以控制DC负载440和逆变器434用于更复杂的系统级MPPT应用。0029图6是用于DC微电网400的示例性功率相对于一天时间的曲线图,其中,PV设备432能够在MPP上产生比由建筑物照明负载所消耗的更多的功率,如区域602、604中所示的。如所示的,通过将PV电压馈入DC照明中,可以。

29、将逆变器434从500KW减小到100KW。在无法获得太阳能功率,或者不足以为DC负载供电时,DC电源446形式的整流器可以向DC负载440提供所需DC功率的平衡。0030在图4B的可替换实施例中,DC微电网4000类似于DC微电网400,除了微电网4000不包括对应于逆变器434的逆变器以外。DC微电网4000尤其适合于预计PV设备4032的功率输出不会产生比DC负载4040所消耗的更多的功率的应用。DC电源4046可以将来自电网4036的AC电压转换为DC电压,其施加到DC负载4040。中央控制和MPPT算法4044可以基于来自电流和电压感测模块4042的输入控制电源4046的输出,以使得。

30、PV设备4032的输出在MPP。即可以通过改变DC电源4046的电压输出来控制PV设备4032的功率输出。0031图5是用于DC微电网400的示例性功率相对于一天时间的曲线图,其中,确定PV设备4032的尺寸,以使得其在MPP的功率输出从不超过DC照明负载所消耗的功率,如在502处所示的。当PV设备4032的输出不足以提供建筑物负载所需的前部DC功率时,如区域504、506中所示的,可变电源4046可以提供剩余的DC功率来由建筑物负载耗用。因而,可变电源4046可以保持PV阵列4032运行在MPP。0032控制和改变在逆变器的AC侧上的AC负载也可以是系统级MPPT功能的一部分,因为AC负载中。

31、的变化可以转变为逆变器的DC总线侧上的DC负载中的相应变化。这在AC负载与AC公用电网隔离的系统中最相关。一示例将是控制和改变连接到逆变器的AC电机,逆变器将变化的AC负载转变为变化的DC负载。0033如果DC负载包括与驱动电路相关联的电机例如,具有变频驱动VFD的工业电机,对于这些电机,通常使用再生制动以减速电机。再生制动可以产生反馈到DC总线中并由其他DC负载使用的功率。根据本发明,DC功率从电机负载的这个反馈也可以由作为系统级MPPT功能的一部分的中央控制来管理,以使得系统中的其他DC负载使用适量的反馈功率,以便保持PV设备运行在MPP上或其附近。0034逆变器和DC电源可以组合到双向逆。

32、变器中,其在双向上AC至DC和DC至AC可控且可变,以支持系统级MPPT功能。0035代替PV阵列上的一个中央逆变器,可以在各个并联PV模块串列上使用一个或多说明书CN104067505A6/7页9个可控且可变串列逆变器。串列逆变器可以保持每一个串列运行在MPP或其附近,同时还将中间DC总线电压优化为DC负载的条件,以便使得电气损耗最小。0036在将来自PV设备的DC总线电压限制为最大值是有利的情况下,例如限制为一个DC负载的某些最大额定电压,或者将系统电压限制为电气或建筑物法规的最大允许值例如国家电气规范的600V最大值是有利的情况下,可以使用不同电压限制策略。一个策略可以是随着PV电压接近。

33、于最大限度,开启或增大可变负载,以便增大负载电流,并从而保持由PV设备产生的系统电压低于最大值即迫使PV设备在IV曲线上的较低电压点运行。另一个策略可以是利用使用变阻器、齐纳二极管或类似组件的组件和电路来将电压“箝位”到低于最大值。尽管在限制最大电压时PV设备可以不运行在MPP,但这些策略对于在很少出现的状况期间限制最大电压特别有用,这些状况例如是在高太阳辐照度时的极冷和强风状况。使用这些电压限制策略会为更优化的系统设计提供选项,其中,潜在的最大电压状况是对优化设计的限制因素。0037在另一个实施例中,DC源利用除了AC电网以外的不同能源。示例是燃料电池和热电联供CHP设备。也可以控制并改变这。

34、些DC电源,以便保持PV设备运行在MPP或其附近。0038在另一个实施例中,PV设备在其输出端具有DC优化器或DC/DC转换器,且使用在DC优化器后面的DC总线上的DC源和DC负载来执行系统级MPPT。例如,代替传统DC优化器的典型的更接近于固定电压,在DC优化器与DC负载之间的总线电压会在较宽范围上变化。这可以允许具有较低转换损耗的更简单的、不太昂贵的DC优化器,因为DC优化器无需与DC/DC电压转换的范围一样宽地执行。0039术语0040MPPT最大功率点跟踪0041MPP最大功率点0042AC交流0043DC直流0044PV光伏太阳能电力0045PV设备可以包括例如,PV电池、PV模块、。

35、PV模块串列、或整个PV阵列0046EV电动车辆0047储存设备可以是电池、飞轮、热介质例如热水的形式,或用以存储能量以便稍后使用的其他方法。0048DC负载可以包括具有DC输入的任何设备,其通常使用DC电源。这种DC负载也可以在某些条件下发电例如电机、存储设备、EV充电、照明等。0049DC源可以包括可以产生DC电源的任何设备例如PV设备、ACDC电源、燃料电池、热电联供CHP设备等。0050逆变器可以包括将DC转换为AC的任何设备,以便由AC设备使用或者向公用电网回馈电力。0051DC电源可以包括将AC通常来自公用电网转换为DC的任何设备,以便由DC负载使用。0052DC优化器可以包括DC。

36、DC转换器,其也可以执行MPPT功能,典型地将输出电压调说明书CN104067505A7/7页10节到更恒定的范围。0053HVAC加热、通风、空气调节说明书CN104067505A101/10页11图1说明书附图CN104067505A112/10页12图2现有技术说明书附图CN104067505A123/10页13图3A说明书附图CN104067505A134/10页14图3B说明书附图CN104067505A145/10页15图3C说明书附图CN104067505A156/10页16图3D说明书附图CN104067505A167/10页17图4A说明书附图CN104067505A178/10页18图4B说明书附图CN104067505A189/10页19图5说明书附图CN104067505A1910/10页20图6说明书附图CN104067505A20。

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