经由太阳能电池转换器的功率点追踪制造技术

控制器（1）控制将来自太阳能装置（3）的第一功率转换成用于电池装置（4）的第二功率的转换器（2）。所述控制包括：响应于对流过电池装置（4）的电流信号的值的检测，调节转换器（2）的阻抗以用于最大化电流信号。一种最大功率点追踪被执行，而不需要执行由太阳能装置（3）提供的电流信号和电压信号的许多乘法运算。所述调节可以包括在流过电池装置（4）的电流信号的值示出增加的情况下在第一方向上的调节，以及在流过电池装置（4）的电流信号的值示出减小的情况下在不同的第二方向上的调节。所述调节可以包括转换器（2）的脉冲宽度调制的适配。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于控制转换器的控制器，所述转换器被配置成将来自太阳能装置的第一功率转换成用于电池装置的第二功率。本专利技术还涉及用于将来自太阳能装置的第一功率转换成用于电池装置的第二功率的转换器、包括转换器的太阳能装置、包括转换器的电池装置、用于控制转换器的方法、计算机程序产品和介质。这样的转换器的示例是降压转换器、升压转换器、降压-升压转换器、DC到DC转换器和逆变器。
技术介绍
文章““A Novel Maximum Power Point Tracking Method for PV Module Integrated Converter”，Hirotaka Koizumi和Kosuke Kurokawa，电气和电子工程学院，东京农业与技术大学2-24-16 Naka-cho，小金井，东京，184-8588，日本”公开了一种用于将来自太阳能装置的第一功率转换成用于负载装置的第二功率的转换器。为了执行最大功率点追踪，由太阳能装置提供的电压信号和流过太阳能装置的电流信号将被相乘。信号的这样的乘法运算被视为是不利地复杂的且耗时的，并且优选地应当尽可能多地避免。DE 196 18 882 A1公开了一种用于通过太阳能发电机为消费者供电的装置。US 5 493 204公开了一种负阻抗峰值功率追踪器。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种用于有利地控制被配置成将来自太阳能装置的第一功率转换成用于电池装置的第二功率的转换器的控制器。本专利技术另外的目标是提供一种转换器、太阳能装置、电池装置、方法、计算机程序产品和介质。根据第一方面，提供了一种用于控制转换器的控制器，所述转换器被配置成将来自太阳能装置的第一功率转换成用于电池装置的第二功率，所述控制包括：响应于对流过电池装置的电流信号的值的检测，调节转换器的阻抗以用于最大化电流信号。控制器控制用于将来自太阳能装置的第一（太阳能）功率转换成用于电池装置的第二（充电）功率的转换器。此外，流过电池装置的电流信号的值被检测并且被用于调节转换器的阻抗，使得流过电池装置的电流信号被最大化。作为结果，（一种）最大功率点追踪被执行，而不需要将由太阳能装置提供的电压信号和流过太阳能装置的电流信号相乘。这是巨大的改进。耦合到转换器的输入端的太阳能装置和耦合到转换器的输出端的电池装置经历存在于转换器的输入端与输出端之间的阻抗。通过调节该阻抗的值，可以控制太阳能装置的功率点。太阳能装置包括例如无论什么种类和——对于两个或更多——以无论什么组合的一个或多个太阳能面板或一个或多个光伏面板。电池装置包括例如无论什么种类和——对于两个或更多——以无论什么组合的一个或多个电池。控制器的实施例通过以下限定：控制器配置成在不用将由太阳能装置提供的电压信号和流过太阳能装置的电流信号相乘的情况下执行最大功率点追踪。不需要做出由太阳能装置提供的电压信号和流过太阳能装置的电流信号的乘法运算的原因如下。第一（太阳能）功率将与第二（充电）功率相对成比例，其中比例的量通过控制转换器被限定。因此，作为确定在太阳能装置侧的电压信号和电流信号的乘积的替换，可以确定在电池装置侧的电压信号和电流信号的乘积。归功于跨电池装置存在的电压信号将是相对稳定的（尤其是在相对短的时间量期间）这一事实，仅需要检测流过电池装置的电流信号的值，并且这些值可以用于调节转换器的阻抗以最大化流过电池装置的电流信号。控制器的实施例通过以下限定：所述调节包括在流过电池装置的电流信号的值示出增加的情况下在第一方向上的调节，并且包括在流过电池装置的电流信号的值示出减小的情况下在第二方向上的调节，所述第一和第二方向是不同方向。第一方向上的调节可以是转换器的阻抗的减小（增加），并且第二方向上的调节则可以是转换器的阻抗的增加（减小）。流过电池装置的电流信号的值是时间上的不同时刻处的值，诸如例如两个接着发生的值或两个非接着发生的值，以及诸如例如目前值和过去值等。时间上的不同时刻可以例如是时间上的样本时刻，并且值则可以是样本值。在时间上的不同时刻处的这些值之间，跨电池装置存在的电压信号将具有相对稳定的值。控制器的实施例通过以下限定：第一方向上的调节是转换器的阻抗的减小，并且第二方向上的调节是转换器的阻抗的增加，或者反之亦然。控制器的实施例通过以下限定：所述调节包括转换器的脉冲宽度调制的适配。转换器的脉冲宽度调制是调节转换器的阻抗的值的简单方式。控制器的实施例通过以下限定：转换器的脉冲宽度调制的宽度在流过电池装置的电流信号的值示出增加的情况下分别增加或减小，并且在流过电池装置的电流信号的值示出减小的情况下分别减小或增加。该实施例易于实现。控制器的实施例通过以下限定：所述控制包括在跨电池装置存在的电压信号的值不大于阈值的情况下的所述调节。在跨电池装置存在的电压信号的值大于阈值的情况下，除对诸如电池参数之类的参数的依赖性之外，转换器的控制可以保持现状。所述阈值可以是升压电池电压水平或均衡电压水平。控制器的实施例通过以下限定：控制器包括处理器或微处理器。为了将流过电池装置的电流信号的模拟值的检测转换成可以由处理器/微处理器处理的数字值，值的模拟到数字转换可能是必要的。根据第二方面，提供了一种用于将来自太阳能装置的第一功率转换成用于电池装置的第二功率的转换器，转换器包括如以上限定的控制器。根据第三方面，提供了一种太阳能装置，包括如以上限定的转换器。根据第四方面，提供了一种电池装置，包括如以上限定的转换器。根据第五方面，提供了一种用于控制被配置成将来自太阳能装置的第一功率转换成用于电池装置的第二功率的转换器的方法，所述控制包括以下步骤：响应于对流过电池装置的电流信号的值的检测，调节转换器的阻抗以用于最大化电流信号。根据第六方面，提供了一种计算机程序产品，其用于当在计算机上运行时执行如以上限定的方法的步骤。根据第七方面，提供了一种用于存储和包括如以上限定的计算机程序产品的介质。洞察在于，跨电池装置存在的电压信号将是相对稳定的。基本想法是，响应于对流过电池装置的电流信号的值的检测，调节转换器的阻抗以最大化该电流信号。已经解决了提供有利控制器的问题。另外的优点在于更快且更高效地完成最大功率点追踪。本专利技术的这些和其它方面将从以下描述的实施例是明显的并且将参照以下描述的实施例进行阐述。附图说明在附图中：图1示出系统的第一实施例，图2示出流程图，图3示出系统的第二实施例，图4示出系统的第三实施例，以及图5示出系统的第四实施例。具体实施方式在图1中，示出系统的第一实施例。系统包括用于控制转换器2的控制器1，转换器2被配置成将来自太阳能装置3的第一功率转换成用于电池装置4的第二功率。此外，太阳能装置3的端子耦合到转换器2的第一和第二端子26,27，并且转换器2的第三和第四端子28,29耦合到电池装置4的端子。转换器2包括耦合到转换器2的第一和第二端子26,27的输入电容器21，并且包括耦合到转换器2的第三和第四端子28,29的输出电容器25。转换器2的第一端子26经由诸如例如第一晶体管之类的第一开关22和经由电感器24耦合到转换器2的第三端子28。第一开关22与电感器24之间的互连经由诸如例如第二晶体管之类的第二开关23耦合到转换器2的第二和第四端子27,29。不排除其它种类的转换器2和其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制转换器（2）的控制器（1），所述转换器（2）被配置成将来自太阳能装置（3）的第一功率转换成用于电池装置（4）的第二功率，所述控制包括，响应于对流过电池装置（4）的电流信号的值的检测，调节转换器（2）的阻抗以用于最大化电流信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.21 EP 14156195.11.一种用于控制转换器（2）的控制器（1），所述转换器（2）被配置成将来自太阳能装置（3）的第一功率转换成用于电池装置（4）的第二功率，所述控制包括，响应于对流过电池装置（4）的电流信号的值的检测，调节转换器（2）的阻抗以用于最大化电流信号。2.如权利要求1中限定的控制器（1），控制器（1）被配置成在不将由太阳能装置（3）提供的电压信号和流过太阳能装置（3）的电流信号相乘的情况下执行最大功率点追踪。3.如权利要求1中限定的控制器（1），所述调节包括在流过电池装置（4）的电流信号的值示出增加的情况下在第一方向上的调节，并且包括在流过电池装置（4）的电流信号的值示出减小的情况下在第二方向上的调节，所述第一和第二方向是不同的方向。4.如权利要求3中限定的控制器（1），第一方向上的调节是转换器（2）的阻抗的减小，并且第二方向上的调节是转换器（2）的阻抗的增加，或者反之亦然。5.如权利要求1中限定的控制器（1），所述调节包括转换器（2）的脉冲宽度调制的适配。6.如权利要求5中限定的控制器（1），转换器（2）的脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：PR米斯拉，R庞古洛里，SC巴纳拉，
申请(专利权)人：飞利浦灯具控股公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL