專利名稱：一種光伏逆變器的最大功率跟蹤方法及光伏逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏逆變器的最大功率跟蹤方法及光伏逆變器。
背景技術(shù)：
光伏逆變器是一種由半導(dǎo)體器件組成的電力調(diào)整裝置，主要用于把直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力。一般由升壓回路和逆變橋式回路構(gòu)成。升壓回路把太陽電池的直流電壓升壓到光伏逆變器輸出控制所需的直流電壓。逆變橋式回路則把升壓后的直流電壓等價地轉(zhuǎn)換成常用頻率的交流電壓。如圖I所示為目前常用的一種三相光伏逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)。其輸入側(cè)接兩路太陽能電池，如圖I中的太陽能電池I和太陽能電池2，逆變側(cè)為公共側(cè)。由于太陽能電池的輸出電壓隨著光照強度的變化而變化，而其輸出功率與輸出電壓的關(guān)系如圖2所示，由圖2可見，兩路輸入電池的功率電壓曲線不同，其中，Vl和V2分別為兩路輸入電池在達到最大功率時對應(yīng)的電壓。為了提高太陽能電池的使用效率，必須尋找到太陽能電池的最大功率點?，F(xiàn)有的最大功率跟蹤技術(shù)為求兩路輸入電池的功率之和，然后利用升壓電路跟蹤功率之和的最大值。然而，由于兩路功率之和對應(yīng)的功率電壓曲線可能會出現(xiàn)多個極值，現(xiàn)有技術(shù)只能解決功率能夠跟蹤到某個極值，但不一定是系統(tǒng)的最大值，即其跟蹤的最大功率點可能并非真正的最大功率點，而只是功率的某個極值點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了一種光伏逆變器的最大功率跟蹤方法及光伏逆變器，用于在光伏逆變器接任意路不同特性的電池時，有效提高尋找光伏逆變器的最大功率跟蹤點的準確率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供以下技術(shù)方案—種光伏逆變器的最大功率跟蹤方法，其中，所述光伏逆變器由至少兩路電池作為輸入電源，所述最大功率跟蹤方法包括對所述至少兩路電池的其中一路電池I的輸入電壓進行采樣；判斷當前采樣的電池I的輸入電壓是否大于預(yù)置的第一閥值；若所述當前采樣的電池I的輸入電壓不大于預(yù)置的第一閥值，則判斷所述當前采樣的電池I的輸入電壓是否小于預(yù)置的第二閥值，其中，所述第一閥值大于所述第二閥值；若所述當前采樣的電池I的輸入電壓不小于預(yù)置的第二閥值，則判斷電池I的逆變最大跟蹤標志是否有效；以及若所述電池I的逆變最大跟蹤標志有效，則對所述電池I執(zhí)行逆變最大功率跟蹤。優(yōu)選的，所述判斷當前采樣的電池I的輸入電壓是否大于預(yù)置的第一閥值的步驟之后還包括若所述當前采樣的電池I的輸入電壓大于所述預(yù)置的第一閥值，則將所述電池I的逆變最大跟蹤標志置為有效，并對所述電池I執(zhí)行逆變最大功率跟蹤。優(yōu)選的，所述采樣還包括對所述至少兩路電池的其中一路電池I的輸入電流進行采樣，其中，對所述電池I執(zhí)行逆變最大功率跟蹤的步驟還包括斷開所述電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管；設(shè)置所述光伏逆變器的母線電壓初始值等于所述第二閥值；根據(jù)所述采樣得到的所述輸入電壓和所述輸入電流分別計算當前逆變最大跟蹤標志為有效時的所有電池的輸入功率，將所述所有電池的輸入功率求和以得到逆變輸入功率；根據(jù)所述逆變輸入功率，利用擾動法計算得到第一擾動電壓；以及根據(jù)所述第一擾動電壓和所述光伏逆變器的母線電壓初始值，對所述電池I的輸入電壓進行逆變控制。優(yōu)選的，所述設(shè)置所述光伏逆變器的母線電壓初始值等于所述第二閥值的步驟包括若所述光伏逆變器的母線電壓初始值大于所述第二閥值，則按照預(yù)定的第一步長逐步將所述光伏逆變器的母線電壓初始值衰減至所述第二閥值。優(yōu)選的，在所述對所述電池I的輸入電壓進行逆變控制的步驟之前包括若所述第一擾動電壓超過預(yù)置的第一最大門限值，則對所述第一擾動電壓進行限幅處理，或者若所述第一擾動電壓小于預(yù)置的第一最小門限值時，則對所述第一擾動電壓進行升幅處理。優(yōu)選的，所述對所述電池I的輸入電壓進行逆變控制的步驟包括將當前所述光伏逆變器的母線電壓減去所述第一擾動電壓和所述光伏逆變器的母線電壓初始值，得到第一差值；將所述第一差值通過比例積分調(diào)節(jié)得到第一電流值；將所述第一電流值與所述光伏逆變器的逆變回路上電感的電流值作差，得到第一電流差值；將所述第一電流差值通過比例調(diào)節(jié)后得到第一輸出量，利用所述第一輸出量控制所述光伏逆變器的逆變回路上的逆變開關(guān)管的導(dǎo)通時間，以此對所述電池I的輸入電壓進行逆變控制。優(yōu)選的，所述判斷所述當前采樣的電池I的輸入電壓是否小于預(yù)置的第二閥值的步驟之后還包括若所述當前采樣的電池I的輸入電壓小于所述預(yù)置的第二閥值，則將電池I的逆變最大跟蹤標志置為無效，并對所述電池I執(zhí)行升壓最大功率跟蹤。優(yōu)選的，所述判斷所述當前采樣的電池I的輸入電壓是否小于預(yù)置的第二閥值的步驟之后還包括若所述當前采樣的電池I的輸入電壓不小于所述預(yù)置的第二閥值，且所述電池I的逆變最大跟蹤標志為無效時，對所述電池I執(zhí)行升壓最大功率跟蹤。優(yōu)選的，所述采樣還包括對所述至少兩路電池的其中一路電池I的輸入電流進行采樣，其中，對所述電池I執(zhí)行升壓最大功率跟蹤的步驟還包括若當前所述電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管處于斷開狀態(tài)，則導(dǎo)通所述電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管； 設(shè)置所述光伏逆變器的母線電壓初始值等于所述第一閥值；根據(jù)所述采樣得到所述電池I 的輸入電壓和輸入電流計算所述電池I的輸入功率；根據(jù)所述電池I的輸入功率，利用擾動法計算得到第二擾動電壓；以及根據(jù)所述第二擾動電壓對所述電池I的輸入電壓進行升壓控制。優(yōu)選的，所述設(shè)置所述光伏逆變器的母線電壓初始值等于所述第一閥值的步驟具體為若所述光伏逆變器的母線電壓初始值小于所述第一閥值，則按照預(yù)定的第二步長逐步將所述光伏逆變器的母線電壓初始值增加至所述第一閥值。優(yōu)選的，所述根據(jù)所述第二擾動電壓對所述電池I的輸入電壓進行升壓控制的步驟之前包括若所述第二擾動電壓超過預(yù)置的第二最大門限值，對所述第二擾動電壓進行限幅處理，或者若所述第二擾動電壓小于預(yù)置的第二最小門限值，則對所述第二擾動電壓進行升幅處理。優(yōu)選的，所述根據(jù)所述第二擾動電壓對所述電池I的輸入電壓進行升壓控制的步驟包括將所述電池I的當前輸入電壓減去所述第二擾動電壓，得到第二差值；將所述第二差值通過比例積分調(diào)節(jié)得到第二電流值；將所述第二電流值與所述光伏逆變器的升壓回路上電感的電流值作差，得到第二電流差值；將所述第二電流差值通過比例調(diào)節(jié)后得到第二輸出量，利用所述第二輸出量控制所述電池I所在的升壓回路上的升壓開關(guān)管的導(dǎo)通時間，以此對所述電池I的輸入電壓進行升壓控制。一種光伏逆變器，包括采樣單元、第一判斷單元、第二判斷單元、第三判斷單元以及逆變最大功率跟蹤單元，其中，所述光伏逆變器由至少兩路電池作為輸入電源。采樣單元用于對所述至少兩路電池的其中一路電池I的輸入電壓進行采樣。第一判斷單元用于判斷所述采樣單元當前采樣的電池I的輸入電壓是否大于預(yù)置的第一閥值。第二判斷單元用于當所述第一判斷單元的判斷結(jié)果為否時，判斷所述當前采樣的電池I的輸入電壓是否小于預(yù)置的第二閥值，其中，所述第一閥值大于所述第二閥值。第三判斷單元用于當所述第二判斷單元的判斷結(jié)果為否時，判斷所述電池I的逆變最大跟蹤標志是否有效。逆變最大功率跟蹤單元用于當所述第三判斷單元的判斷結(jié)果為是時，對所述電池I執(zhí)行逆變最大功率跟蹤流程。優(yōu)選的，所述光伏逆變器還包括跟蹤標記設(shè)定單元，用于當所述第一判斷單元的判斷結(jié)果為是時，將所述電池I的逆變最大跟蹤標志置為有效，其中，所述逆變最大功率跟蹤單元，還用于在所述跟蹤標記設(shè)定單元將所述電池I的逆變最大跟蹤標志置為有效時， 對所述電池I執(zhí)行逆變最大功率跟蹤流程。優(yōu)選的，所述采樣單元還用于對所述至少兩路電池的其中一路電池I的輸入電流進行采樣，其中，所述逆變最大功率跟蹤單元具體包括第一開關(guān)管控制單元，用于斷開所述電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管；第一母線電壓設(shè)置單元，用于設(shè)置所述光伏逆變器的母線電壓初始值等于所述第二閥值；第一計算單元，用于根據(jù)所述采樣單元采樣得到的所述輸入電壓和所述輸入電流分別計算當前逆變最大跟蹤標志為有效時的所有電池的輸入功率，將所述所有電池的輸入功率求和得到逆變輸入功率，并根據(jù)所述逆變輸入功率利用擾動法計算得到第一擾動電壓；逆變控制單元，用于根據(jù)所述第一擾動電壓和所述光伏逆變器的母線電壓初始值，對所述電池I的輸入電壓進行逆變控制。優(yōu)選的，所述第一母線電壓設(shè)置單元還用于若所述光伏逆變器的母線電壓初始值大于所述第二閥值時，按照預(yù)定的第一步長逐步將所述光伏逆變器的母線電壓初始值衰減至所述第二閥值。優(yōu)選的，所述光伏逆變器還包括第一調(diào)幅單元，用于在所述逆變控制單元對所述電池I的輸入電壓進行逆變控制之前，若所述第一擾動電壓超過預(yù)置的第一最大門限值， 則對所述第一擾動電壓進行限幅處理，或者若所述第一擾動電壓小于預(yù)置的第一最小門限值，則對所述第一擾動電壓進行升幅處理。優(yōu)選的，所述逆變控制單元包括第一作差模塊，用于將當前所述光伏逆變器的母線電壓減去所述第一擾動電壓和所述第一母線電壓設(shè)置單元所設(shè)置的母線電壓初始值，得到第一差值；第一比例積分調(diào)節(jié)模塊，用于將所述第一差值通過比例積分調(diào)節(jié)得到第一電流值，其中，所述第一作差模塊還用于將所述第一電流值與所述光伏逆變器的逆變回路上電感的電流值作差，得到第一電流差值；第一比例調(diào)節(jié)模塊，用于將所述第一電流差值通過比例調(diào)節(jié)后得到第一輸出量；逆變控制子模塊，用于利用所述第一輸出量控制所述光伏逆變器的逆變回路上的逆變開關(guān)管的導(dǎo)通時間，以此對所述電池I的輸入電壓進行逆變控制。優(yōu)選的，所述跟蹤標記設(shè)定單元還用于當所述第二判斷單元的判斷結(jié)果為是時， 將所述電池I的逆變最大跟蹤標志置為無效，其中，所述光伏逆變器還包括升壓最大功率跟蹤單元，用于當所述跟蹤標記設(shè)定單元將所述電池I的逆變最大跟蹤標志置為無效時， 對所述電池I執(zhí)行升壓最大功率跟蹤流程。優(yōu)選的，所述升壓最大功率跟蹤單元，還用于當所述第二判斷單元的判斷結(jié)果為否，且所述第三判斷單元的判斷結(jié)果也為否時，對所述電池I執(zhí)行升壓最大功率跟蹤流程。優(yōu)選的，所述采樣單元還用于對所述至少兩路電池的其中一路電池I的輸入電流進行采樣，其中，所述升壓最大功率跟蹤單元具體包括第二開關(guān)管控制單元，用于在當前所述電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管處于斷開狀態(tài)時，導(dǎo)通所述電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管；第二母線電壓設(shè)置單元，用于設(shè)置所述光伏逆變器的母線電壓初始值等于所述第一閥值；第二計算單元，用于根據(jù)所述采樣單元采樣得到的所述電池I的所述輸入電壓和所述輸入電流計算所述電池I的輸入功率，并根據(jù)所述電池I的輸入功率利用擾動法計算得到第二擾動電壓；升壓控制單元，用于根據(jù)所述第二擾動電壓對所述電池I的輸入電壓進行升壓控制。優(yōu)選的，所述第二母線電壓設(shè)置單元還用于在所述光伏逆變器的母線電壓初始值小于所述第一閥值時，按照預(yù)定的第二步長逐步將所述光伏逆變器的母線電壓初始值增加至所述第一閥值。優(yōu)選的，所述光伏逆變器還包括第二調(diào)幅單元，用于在所述升壓控制單元對所述電池I的輸入電壓進行升壓控制之前，若所述第二擾動電壓超過預(yù)置的第二最大門限值， 則對所述第二擾動電壓進行限幅處理，或者若所述第二擾動電壓小于預(yù)置的第二最小門限值時，則對所述第二擾動電壓進行升幅處理。優(yōu)選的，所述升壓控制單元具體包括第二作差模塊，用于將所述電池I的當前輸入電壓減去所述第二擾動電壓，得到第二差值；第二比例積分調(diào)節(jié)模塊，用于將所述第二差值通過比例積分調(diào)節(jié)得到第二電流值，其中，所述第二作差模塊還用于將所述第二電流值與所述光伏逆變器的升壓回路上電感的電流值作差，得到第二電流差值；第二比例調(diào)節(jié)模塊，用于將所述第二電流差值通過比例調(diào)節(jié)后得到第二輸出量；升壓控制子模塊，用于利用所述第二輸出量控制所述電池I所在的升壓回路上的升壓開關(guān)管的導(dǎo)通時間，以此對所述電池I的輸入電壓進行升壓控制。由上可見，本發(fā)明實施例中設(shè)定第一閥值和第二閥值，并且第一閥值大于第二閥值，通過比較采集的電池電壓與第一閥值、第二閥值的大小來設(shè)定該路電池的逆變最大跟蹤標志，根據(jù)逆變最大跟蹤標志判斷該路電池是進行逆變最大功率跟蹤還是升壓最大功率跟蹤。通過獨立控制兩路或者多路電池，使得每路電池的輸入都達到最大功率跟蹤點，進行使光伏逆變器在接任意路不同特性的電池時，能夠準確尋找到光伏逆變器系統(tǒng)的最大功率跟蹤點。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
I為常用的一種三相光伏逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)示意2為光伏逆變器的輸出功率與輸出電壓的關(guān)系示意3為本發(fā)明實施例提供的光伏逆變器的最大功率跟蹤方法流程示意4為本發(fā)明實施例提供的逆變最大功率跟蹤流程示意5為本發(fā)明實施例提供的升壓最大功率跟蹤流程示意6為本發(fā)明實施例提供的光伏逆變器第一實施例結(jié)構(gòu)示意圖 7為本發(fā)明實施例提供的光伏逆變器第二實施例結(jié)構(gòu)示意圖 8為本發(fā)明實施例提供的逆變最大功率跟蹤單元結(jié)構(gòu)示意圖 9為本發(fā)明實施例提供的光伏逆變器第三實施例結(jié)構(gòu)示意圖 10為本發(fā)明實施例提供的升壓最大功率跟蹤單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖
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具體實施例方式本發(fā)明實施例提供了一種光伏逆變器的最大功率跟蹤方法及光伏逆變器。為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而非全部實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。在本發(fā)明實施例中，光伏逆變器由至少兩路電池(如太陽能電池)作為輸入電源， 如圖I所示為由兩路電池作為輸入電源的三相光伏逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)，其中，上述至少兩路電池可以具有相同特性，也可以具有不同特性，此處不作限定。下面對本發(fā)明實施例中的一種光伏逆變器的最大功率跟蹤方法進行描述，本發(fā)明實施例中，光伏逆變器對接入的兩路或者多路電池進行獨立控制，并且，在每路電池中進行相同的流程處理，因此，為了便于描述和理解，本發(fā)明實施例以光伏逆變器在電池I所在的回路的處理過程進行說明，其中，電池I為上述至少兩路電池中其中一路，具體的，光伏逆變器在其它電池所在的回路的處理過程可以參照本發(fā)明實施例中的描述。請參閱圖3，為本發(fā)明實施例提供的光伏逆變器的最大功率跟蹤方法流程示意圖， 如圖3所示，光伏逆變器的最大功率跟蹤方法包括301、對電池I的輸入電壓進行采樣。在本發(fā)明實施例中，可以通過設(shè)定采樣周期，使光伏逆變器周期性地對各路電池的輸入電壓進行采樣，例如，若設(shè)定采樣周期為50毫秒，則光伏逆變器每隔50毫秒對各路電池的輸入電壓進行采樣。進一步，光伏逆變器在對電池I的輸入電壓進行采樣的同時，也對電池I的輸入電流進行采樣。302、判斷當前采樣的電池I的輸入電壓是否大于預(yù)置的第一閥值。光伏逆變器判斷當前采樣的電池I的輸入電壓是否大于預(yù)置的第一閥值，其中，第一閥值可以根據(jù)實際應(yīng)用如光伏逆變器的輸出電壓、調(diào)制深度和管壓降進行設(shè)定，如對于輸出電壓為50赫茲、220伏交流電的光伏逆變器,可以設(shè)定第一閥值為650。在本發(fā)明實施例中，若判斷出當前采樣的電池I的輸入電壓大于預(yù)置的第一閥值，執(zhí)行步驟303 ;若判斷出當前采樣的電池I的輸入電壓不大于預(yù)置的第一閥值，執(zhí)行步驟 304。303、將電池I的逆變最大跟蹤標志置為有效。舉例說明，若定義逆變最大跟蹤標志為I時有效，逆變最大跟蹤標志為O時無效， 則本發(fā)明實施例中在判斷出當前采樣的電池I的輸入電壓大于預(yù)置的第一閥值時，將電池 I的逆變最大跟蹤標志置為I。當然，本發(fā)明實施例中也可以定義逆變最大跟蹤標志以其它值指示其有效和無效，此處不作限定。在本發(fā)明實施例中，在將電池I的逆變最大跟蹤標志置為有效之后，執(zhí)行步驟
307。304、判斷上述當前采樣的電池I的輸入電壓是否小于預(yù)置的第二閥值。在本發(fā)明實施例中，光伏逆變器在判定當前采樣的電池I的輸入電壓不大于預(yù)置的第一閥值時，還需進一步判斷當前采樣的電池I的輸入電壓是否小于預(yù)置的第二閥值， 其中，第二閥值小于第一閥值。第二閥值可以根據(jù)實際應(yīng)用如光伏逆變器的輸出電壓、調(diào)制深度和管壓降進行設(shè)定，如對于輸出電壓為50赫茲、220伏交流電的光伏逆變器，可以設(shè)定第二閥值為610。在本發(fā)明實施例中，若判斷出當前采樣的電池I的輸入電壓小于預(yù)置的第二閥值，則執(zhí)行步驟305 ;若判斷出當前采樣的電池I的輸入電壓不小于預(yù)置的第二閥值，則保持電池I當前的逆變最大跟蹤標志，進入步驟306。305、將電池I的逆變最大跟蹤標志置為無效。舉例說明，若定義逆變最大跟蹤標志為I時有效，逆變最大跟蹤標志為O時無效， 則本發(fā)明實施例中在判斷出當前采樣的電池I的輸入電壓小于預(yù)置的第二閥值時，將電池 I的逆變最大跟蹤標志置為O。當然，本發(fā)明實施例中也可以定義逆變最大跟蹤標志以其它值指示其有效和無效，此處不作限定。在本發(fā)明實施例中，在將電池I的逆變最大跟蹤標志置為無效之后，執(zhí)行步驟
308。306、判斷電池I的逆變最大跟蹤標志是否有效。若電池I的逆變最大跟蹤標志有效，則執(zhí)行步驟307，若電池I的逆變最大跟蹤標志無效，則執(zhí)行步驟308。307、對電池I執(zhí)行逆變最大功率跟蹤流程。在本發(fā)明實施例中,逆變最大功率跟蹤流程如圖4所示。請參閱圖4，為本發(fā)明實施例提供的逆變最大功率跟蹤流程示意圖。如圖4所示， 逆變最大功率跟蹤流程包括Al、斷開電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管。在本發(fā)明實施例中，若光伏逆變器斷開電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管，此時，光伏逆變器的母線電壓即等于電池I的輸入電壓。A2、設(shè)置光伏逆變器的母線電壓初始值等于上述第二閥值。
在一種應(yīng)用場景中，若光伏逆變器的母線電壓初始值大于上述第二閥值時，按照預(yù)定的第一步長逐步將光伏逆變器的母線電壓初始值衰減至上述第二閥值，以使最大功率跟蹤算法切換時系統(tǒng)的母線電壓能夠進行平滑過渡。A3、根據(jù)采樣得到的輸入電壓和輸入電流，分別計算當前逆變最大跟蹤標志為有效的所有電池的輸入功率，將上述所有電池的輸入功率求和得到逆變輸入功率。在本發(fā)明實施例中，根據(jù)采樣得到的輸入電壓和輸入電流，由公式P(功率)= U(電壓)*1(電流)，可以分別計算出當前逆變最大跟蹤標志為有效的所有電池的輸入功率。然后將計算得到的當前逆變最大跟蹤標志為有效的所有電池的輸入功率累加，可以得到逆變輸入功率。A4、根據(jù)得到的逆變輸入功率，利用擾動法計算得到第一擾動電壓。由圖2中的曲線可知，電池所在回路的工作功率隨著該電池的輸入電壓增加而逐漸靠近最大功率點，在到達最大功率點后，隨著該電池的輸入電壓的進一步增加，電池所在回路的工作功率將逐漸遠離最大功率點。本發(fā)明實施例中的擾動法即比較當前采樣得到的電池I的輸入電壓Uk和計算得到的逆變輸入功率Pk與前一采樣周期電池I的輸入電壓Ulri和輸入功率Plri，若Pk大于Pk+ 且Uk大于Ulri，則表明Pk位于曲線上最大功率點Pmax的左邊區(qū)域，則將Uk加上預(yù)定的變化步長AU,得到第一擾動電壓；若Pk大于Plrf，且Uk小于Uk+則表明Pk位于曲線上最大功率點 Pmax的右邊區(qū)域，則將Uk減去AU，得到第一擾動電壓；若匕小于Plri，且Uk大于Ulri，則表明 Pk位于曲線上最大功率點Pmax的右邊區(qū)域，則將Uk減去Λ U，得到第一擾動電壓；若匕小于 Ph，且Uk小于Ulri，則表明Pk位于曲線上最大功率點Pmax的左邊區(qū)域，則將Uk加上Λ U，得到第一擾動電壓。Α5、根據(jù)步驟Α4得到的第一擾動電壓和光伏逆變器的母線電壓初始值，對電池I 的輸入電壓進行逆變控制。在一種應(yīng)用場景下，若光伏逆變器的逆變回路的輸入電壓過大，則可能導(dǎo)致光伏逆變器所在系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至崩潰，因此，本發(fā)明實施例中可以在對電池I的輸入電壓進行逆變控制之前，檢測上述第一擾動電壓是否超過預(yù)置的第一最大門限值，若超過，則對上述第一擾動電壓進行限幅處理；進一步地，還可以在檢測出第一擾動電壓沒有超過預(yù)置的第一最大門限值時，檢測上述第一擾動電壓是否小于預(yù)置的第一最小門限值，若小于，則對上述第一擾動電壓進行升幅處理。在本發(fā)明實施例中，對電池I的輸入電壓進行逆變控制的具體過程如下將當前光伏逆變器的母線電壓減去步驟Α4得到的第一擾動電壓和步驟Α2中所設(shè)置的光伏逆變器的母線電壓初始值，得到第一差值；將上述第一差值通過比例積分調(diào)節(jié)得到第一電流值；將得到的第一電流值與光伏逆變器的逆變回路上電感的電流值作差，得到第一電流差值；將得到的第一電流差值通過比例調(diào)節(jié)后得到第一輸出量，利用得到的第一輸出量控制光伏逆變器的逆變回路上的逆變開關(guān)管的導(dǎo)通時間，以此對電池I的輸入電壓進行逆變控制，進而使電池I的輸入功率朝電池I的最大功率跟蹤點靠近。下面請繼續(xù)參閱圖3。308、對電池I執(zhí)行升壓最大功率跟蹤流程。在本發(fā)明實施例中，升壓最大功率跟蹤流程如圖5所示。
請參閱圖5，為本發(fā)明實施例提供的升壓最大功率跟蹤流程示意圖。如圖5所示， 升壓最大功率跟蹤流程包括BI、若當前電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管處于斷開狀態(tài)，則導(dǎo)通電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管。在本發(fā)明實施例中，若當前電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管處于導(dǎo)通狀態(tài)， 則可以不執(zhí)行步驟BI。B2、設(shè)置光伏逆變器的母線電壓初始值等于上述第一閥值。在一種應(yīng)用場景中，若當前光伏逆變器的母線電壓初始值小于上述第一閥值時， 按照預(yù)定的第二步長逐步將光伏逆變器的母線電壓初始值增加至上述第一閥值，以使最大功率跟蹤算法切換時系統(tǒng)的母線電壓能夠進行平滑過渡。B3、根據(jù)采樣得到的電池I的輸入電壓和輸入電流，計算電池I的輸入功率。根據(jù)采樣得到的電池I的輸入電壓和輸入電流，由公式P(功率)=U(電壓)*1 (電流)，計算出電池I的輸入功率。B4、根據(jù)得到的電池I的輸入功率，利用擾動法計算得到第二擾動電壓。由圖2中的曲線可知，電池所在回路的工作功率隨著該電池的輸入電壓增加而逐漸靠近最大功率點，在到達最大功率點后，隨著該電池的輸入電壓的進一步增加，電池所在回路的工作功率將逐漸遠離最大功率點。本發(fā)明實施例中的擾動法即比較當前采樣得到的電池I的輸入電壓Uk和當前計算得到的電池I的輸入功率Pk與前一米樣周期電池I的輸入電壓Ulrf和輸入功率Pu,若 Pk大于Ph，且Uk大于Ulri，則表明Pk位于曲線上最大功率點Pmax的左邊區(qū)域，則將Uk加上預(yù)定的變化步長AU，得到第二擾動電壓；若匕大于Plri，且Uk小于Ulri，則表明Pk位于曲線上最大功率點Pmax的右邊區(qū)域，則將Uk減去Λ U，得到第二擾動電壓；若Pk小于Plri，且Uk大于uk_1;則表明Pk位于曲線上最大功率點Pmax的右邊區(qū)域，則將Uk減去△ U，得到第二擾動電壓；若Pk小于Pk+且Uk小于Uk_1;則表明Pk位于曲線上最大功率點Pmax的左邊區(qū)域，則將 Uk加上Λ U，得到第二擾動電壓。Β5、根據(jù)步驟Β4得到的第二擾動電壓，對電池I的輸入電壓進行升壓控制。在一種應(yīng)用場景下，若光伏逆變器的逆變回路的輸入電壓過大，則可能導(dǎo)致光伏逆變器所在系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至崩潰，因此，本發(fā)明實施例中可以在進行升壓控制之前，檢測上述第二擾動電壓是否超過預(yù)置的第二最大門限值，若超過，則對上述第二擾動電壓進行限幅處理；進一步，還可以在檢測出第二擾動電壓沒有超過預(yù)置的第二最大門限值時，檢測上述第二擾動電壓是否小于預(yù)置的第二最小門限值，若小于，則對上述第二擾動電壓進行升幅處理。在本發(fā)明實施例中，對電池I的輸入電壓進行升壓控制的具體過程如下將電池I的當前輸入電壓減去步驟Β4得到的第二擾動電壓，得到第二差值；將上述第二差值通過比例積分調(diào)節(jié)得到第二電流值；將得到的第二電流值與光伏逆變器的升壓回路上電感的電流值作差，得到第二電流差值；將得到的第二電流差值通過比例調(diào)節(jié)后得到第二輸出量，利用得到的第二輸出量控制電池I所在的升壓回路上的升壓開關(guān)管的導(dǎo)通時間，以此對電池I的輸入電壓進行升壓控制，進而使電池I的輸入功率朝電池I的最大功率跟蹤點靠近。
本發(fā)明實施例圖3的流程在光伏逆變器并網(wǎng)工作時觸發(fā)，需要說明的是，光伏逆變器在上電啟動時將會進入初始化的過程，待初始化過程結(jié)束后才并網(wǎng)工作，本發(fā)明實施例中在上述初始化過程中將上述逆變最大跟蹤標志默認設(shè)置為無效。本發(fā)明實施例中的光伏逆變器的最大功率跟蹤方法可以應(yīng)用于單相光伏逆變器、 也可以應(yīng)用于三相光伏逆變器中，本發(fā)明實施例中的電池可以是太陽能電池板，或者，也可以是其它能夠?qū)崿F(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的電池，此處不作限定。由上可見，本發(fā)明實施例中設(shè)定第一閥值和第二閥值，并且第一閥值大于第二閥值，通過比較采集的電池電壓與第一閥值、第二閥值的大小來設(shè)定該路電池的逆變最大跟蹤標志，根據(jù)逆變最大跟蹤標志判斷該路電池是進行逆變最大功率跟蹤還是升壓最大功率跟蹤。通過獨立控制兩路或者多路電池，使得每路電池的輸入都達到最大功率跟蹤點，進行使光伏逆變器在接任意路不同特性的電池時，能夠準確尋找到光伏逆變器系統(tǒng)的最大功率跟蹤點。并且，由于本發(fā)明實施例中的光伏逆變器的最大功率跟蹤方法選擇性地在逆變電路中進行最大功率跟蹤，相對于僅使用升壓電路做最大功率跟蹤的方案，有效增大了系統(tǒng)的最大功率跟蹤范圍。下面對本發(fā)明實施例中的光伏逆變器進行描述，其中，本發(fā)明實施例中的光伏逆變器由至少兩路電池作為輸入電源，請參閱圖6，為本發(fā)明實施例提供的光伏逆變器第一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示,光伏逆變器600包括采樣單元601、第一判斷單元602、第二判斷單元603、第三判斷單元604以及逆變最大功率跟蹤單元605。采樣單元601，用于對上述至少兩路電池的其中一路電池I的輸入電壓進行采樣。在本發(fā)明實施例中，可以通過設(shè)定采樣周期，使采樣單元601周期性地對各路電池的輸入電壓進行采樣，例如，若設(shè)定采樣周期為50毫秒，則采樣單元601每隔50毫秒對各路電池的輸入電壓進行采樣。進一步，采樣單元601在對電池I的輸入電壓進行采樣的同時，也對電池I的輸入電流進行采樣。第一判斷單元602，用于判斷采樣單元601當前采樣的電池的輸入電壓是否大于預(yù)置的第一閥值。在本發(fā)明實施例中，第一閥值可以根據(jù)實際應(yīng)用如光伏逆變器的輸出電壓、調(diào)制深度和管壓降進行設(shè)定，如對于輸出電壓為50赫茲、220伏交流電的光伏逆變器， 可以設(shè)定第一閥值為650。第二判斷單元603，用于當?shù)谝慌袛鄦卧?02的判斷結(jié)果為否時，判斷上述當前采樣的電池I的輸入電壓是否小于預(yù)置的第二閥值，其中，上述第一閥值大于上述第二閥值。在本發(fā)明實施例中，第一判斷單元602在判定當前采樣的電池I的輸入電壓不大于預(yù)置的第一閥值時，還需第二判斷單元603進一步判斷當前采樣的電池I的輸入電壓是否小于預(yù)置的第二閥值，其中，第二閥值小于第一閥值。第二閥值可以根據(jù)實際應(yīng)用如光伏逆變器的輸出電壓、調(diào)制深度和管壓降進行設(shè)定，如對于輸出電壓為50赫茲、220伏交流電的光伏逆變器，可以設(shè)定第二閥值為610。第三判斷單元604，用于當?shù)诙袛鄦卧?03的判斷結(jié)果為否時，判斷電池I的逆變最大跟蹤標志是否有效。舉例說明，可以定義逆變最大跟蹤標志為I時有效，逆變最大跟蹤標志為O時無效，通過判斷逆變最大跟蹤標志是I還是O來確定是否有效。逆變最大功率跟蹤單元605，用于當?shù)谌袛鄦卧?04的判斷結(jié)果為是時，對上述電池I執(zhí)行逆變最大功率跟蹤流程。其中，逆變最大功率跟蹤單元605的詳細結(jié)構(gòu)圖如圖8所示。在本發(fā)明實施例中，對上述電池I執(zhí)行逆變最大功率跟蹤流程與圖4中描述的相同，在此就不再贅述。請參閱圖7，為本發(fā)明實施例提供的光伏逆變器第二實施例結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，光伏逆變器700是在圖6光伏逆變器600的基礎(chǔ)上增加了跟蹤標記設(shè)定單元606與第一調(diào)幅單元607，且單元601 605的功能與圖6光伏逆變器600的相同，在此就不再贅述。跟蹤標記設(shè)定單元606用于當?shù)谝慌袛鄦卧?02的判斷結(jié)果為是時，將上述電池 I的逆變最大跟蹤標志置為有效，以及還用于當?shù)诙袛鄦卧?03的判斷結(jié)果為是時，將上述電池I的逆變最大跟蹤標志置為無效。舉例說明，若定義逆變最大跟蹤標志為I時有效， 逆變最大跟蹤標志為O時無效，則本發(fā)明實施例中在判斷出當前采樣的電池I的輸入電壓大于預(yù)置的第一閥值時，將電池I的逆變最大跟蹤標志置為1，或者在第二判斷單元603的判斷結(jié)果為是時，將上述電池I的逆變最大跟蹤標志置為O。當然，本發(fā)明實施例中也可以定義逆變最大跟蹤標志以其它值指示其有效和無效，此處不作限定。逆變最大功率跟蹤單元605還用于在上述跟蹤標記設(shè)定單元606將上述電池I的逆變最大跟蹤標志置為有效時，對上述電池I執(zhí)行逆變最大功率跟蹤流程。在本發(fā)明實施例中，對上述電池I執(zhí)行逆變最大功率跟蹤流程與圖4中描述的相同，在此就不再贅述。請參閱圖8，為本發(fā)明實施例提供的逆變最大功率跟蹤單元605結(jié)構(gòu)示意圖。如圖 8所示，逆變最大功率跟蹤單元605包括第一開關(guān)管控制單元6051、第一母線電壓設(shè)置單元6052、第一計算單元6053以及逆變控制單元6054。第一開關(guān)管控制單元6051，用于斷開上述電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管。 在本發(fā)明實施例中，若光伏逆變器700斷開電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管，此時，光伏逆變器700的母線電壓即等于電池I的輸入電壓。第一母線電壓設(shè)置單元6052，用于設(shè)置光伏逆變器700的母線電壓初始值等于上述第二閥值。在本發(fā)明實施例中，若光伏逆變器700的母線電壓初始值大于上述第二閥值時，按照預(yù)定的第一步長逐步將光伏逆變器700的母線電壓初始值衰減至上述第二閥值， 以使最大功率跟蹤算法切換時系統(tǒng)的母線電壓能夠進行平滑過渡。第一計算單元6053，用于根據(jù)采樣單元601采樣得到的輸入電壓和輸入電流，分別計算當前逆變最大跟蹤標志為有效的所有電池的輸入功率，將上述所有電池的輸入功率求和得到逆變輸入功率，并根據(jù)上述逆變輸入功率利用擾動法計算得到第一擾動電壓。在本發(fā)明實施例中，逆變輸入功率的計算方法與第一擾動電壓的計算方法分別與圖4中A3、 A4步驟相同，在此就不再贅述。逆變控制單元6054，用于根據(jù)第一計算單元6053得到的第一擾動電壓和光伏逆變器700的母線電壓初始值，對上述電池I的輸入電壓進行逆變控制。具體的，逆變控制單元6054可以包括第一作差模塊、第一比例積分調(diào)節(jié)模塊、第一比例調(diào)節(jié)模塊以及逆變控制子模塊(圖中未畫出來)。其中，第一作差模塊，用于將當前光伏逆變器700的母線電壓減去上述第一擾動電壓和上述第一母線電壓設(shè)置單元6052設(shè)置的母線電壓初始值，得到第一差值；第一比例積分調(diào)節(jié)模塊，用于將第一作差模塊得到的第一差值通過比例積分調(diào)節(jié)得到第一電流值；上述第一作差模塊還用于將第一比例積分調(diào)節(jié)模塊得到的第一電流值與光伏逆變器700的逆變回路上電感的電流值作差，得到第一電流差值；第一比例調(diào)節(jié)模塊，用于將上述第一作差模塊得到的第一電流差值通過比例調(diào)節(jié)后得到第一輸出量；逆變控制子模塊，用于利用第一比例調(diào)節(jié)模塊得到的第一輸出量控制光伏逆變器700的逆變回路上的逆變開關(guān)管的導(dǎo)通時間，以此對上述電池I的輸入電壓進行逆變控制，進而使電池I的輸入功率朝電池I的最大功率跟蹤點靠近。請繼續(xù)參閱圖7，第一調(diào)幅單元607用于在逆變控制單元6054對上述電池I的輸入電壓進行逆變控制之前，若上述第一擾動電壓超過預(yù)置的第一最大門限值，則對上述第一擾動電壓進行限幅處理，或者若上述第一擾動電壓小于預(yù)置的第一最小門限值，則對上述第一擾動電壓進行升幅處理。在本發(fā)明實施例中，通過設(shè)置第一調(diào)幅單元607，可以避免因光伏逆變器700的逆變回路的輸入電壓過大而可能導(dǎo)致光伏逆變器700所在系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至崩潰的現(xiàn)象發(fā)生。請參閱圖9，為本發(fā)明實施例提供的光伏逆變器第三實施例結(jié)構(gòu)示意圖。如圖9所示，光伏逆變器800是在圖7光伏逆變器700的基礎(chǔ)上增加了升壓最大功率跟蹤單元608 以及第二調(diào)幅單元609，且單元601 607的功能與圖7光伏逆變器700的相同，在此就不再贅述。其中，逆變最大功率跟蹤單元605還用于在上述跟蹤標記設(shè)定單元606將上述電池I的逆變最大跟蹤標志置為有效時，對上述電池I執(zhí)行逆變最大功率跟蹤流程。在本發(fā)明實施例中，對上述電池I執(zhí)行逆變最大功率跟蹤流程與圖4中描述的相同，在此就不再贅述。升壓最大功率跟蹤單元608，用于當上述跟蹤標記設(shè)定單元606將上述電池I的逆變最大跟蹤標志置為無效時，對上述電池I執(zhí)行升壓最大功率跟蹤流程。進一步，升壓最大功率跟蹤單元608，還用于當?shù)诙袛鄦卧?03的判斷結(jié)果為否，且第三判斷單元604的判斷結(jié)果也為否時，對上述電池I執(zhí)行升壓最大功率跟蹤流程。在本發(fā)明實施例中，對上述電池I執(zhí)行升壓最大功率跟蹤流程與圖5中描述的相同，在此就不再贅述。請參閱圖10，為本發(fā)明實施例提供的升壓最大功率跟蹤單元608結(jié)構(gòu)示意圖。如圖10所示，升壓最大功率跟蹤單元608包括第二開關(guān)管控制單元6081、第二母線電壓設(shè)置單元6082、第二計算單元6083以及升壓控制單元6084。第二開關(guān)管控制單元6081，用于在當前上述電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管處于斷開狀態(tài)時，導(dǎo)通上述電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管。第二母線電壓設(shè)置單元6082，用于設(shè)置光伏逆變器800的母線電壓初始值等于上述第一閥值。在本發(fā)明實施例中，若當前光伏逆變器800的母線電壓初始值小于上述第一閥值時，按照預(yù)定的第二步長逐步將光伏逆變器800的母線電壓初始值增加至上述第一閥值，以使最大功率跟蹤算法切換時系統(tǒng)的母線電壓能夠進行平滑過渡。第二計算單元6083，用于根據(jù)采樣單元601采樣得到的上述電池I的輸入電壓和輸入電流，計算電池I的輸入功率，并根據(jù)電池I的輸入功率利用擾動法計算得到第二擾動電壓。在本發(fā)明實施例中，電池I的輸入功率的計算方法與第二擾動電壓的計算方法分別與圖5中B3、B4步驟相同，在此就不再贅述。升壓控制單元6084，用于根據(jù)上述第二計算單元6083得到的第二擾動電壓對上述電池I的輸入電壓進行升壓控制。具體的，升壓控制單元6084可以包括第二作差模塊、第二比例積分調(diào)節(jié)模塊、第二比例調(diào)節(jié)模塊以及升壓控制子模塊(圖中未示出)。其中，第二作差模塊，用于將上述電池I的當前輸入電壓減去上述第二擾動電壓，得到第二差值；第二比例積分調(diào)節(jié)模塊，用于將第二作差模塊得到的第二差值通過比例積分調(diào)節(jié)得到第二電流值；上述第二作差模塊還用于將第二比例積分調(diào)節(jié)模塊得到的第二電流值與光伏逆變器800的升壓回路上電感的電流值作差，得到第二電流差值；第二比例調(diào)節(jié)模塊，用于將上述第二作差模塊得到的第二電流差值通過比例調(diào)節(jié)后得到第二輸出量；升壓控制子模塊，用于利用上述第二比例調(diào)節(jié)模塊得到的第二輸出量控制上述電池I所在的升壓回路上的升壓開關(guān)管的導(dǎo)通時間，以此對電池I的輸入電壓進行升壓控制，進而使電池I的輸入功率朝電池I的最大功率跟蹤點靠近。請繼續(xù)參閱圖9，第二調(diào)幅單元609用于在升壓控制單元6084對上述電池I的輸入電壓進行升壓控制之前，若上述第二擾動電壓超過預(yù)置的第二最大門限值，則對上述第二擾動電壓進行限幅處理，或者若上述第二擾動電壓小于預(yù)置的第二最小門限值，則對上述第二擾動電壓進行升幅處理。在本發(fā)明實施例中，通過設(shè)置第二調(diào)幅單元609，可以避免因光伏逆變器800的逆變回路的輸入電壓過大而可能導(dǎo)致光伏逆變器800所在系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至崩潰的現(xiàn)象發(fā)生。需要說明的是，本發(fā)明實施例中的光伏逆變器600、700、800可以用于實現(xiàn)上述方法實施例中的全部技術(shù)方案，其各個功能模塊的功能可以根據(jù)上述方法實施例中的方法具體實現(xiàn)，其具體實現(xiàn)過程可參照上述實施例中的相關(guān)描述，此處不再贅述。由上可見，本發(fā)明實施例中設(shè)定第一閥值和第二閥值，并且第一閥值大于第二閥值，通過比較采集的電池電壓與第一閥值、第二閥值的大小來設(shè)定該路電池的逆變最大跟蹤標志，根據(jù)逆變最大跟蹤標志判斷該路電池是進行逆變最大功率跟蹤還是升壓最大功率跟蹤。通過獨立控制兩路或者多路電池，使得每路電池的輸入都達到最大功率跟蹤點，進行使光伏逆變器在接任意路不同特性的電池時，能夠準確尋找到光伏逆變器系統(tǒng)的最大功率跟蹤點。并且，由于本發(fā)明實施例中的光伏逆變器的最大功率跟蹤方法選擇性地在逆變電路中進行最大功率跟蹤，相對于僅使用升壓電路做最大功率跟蹤的方案，有效增大了系統(tǒng)的最大功率跟蹤范圍。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。在本申請所提供的幾個實施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的裝置和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實現(xiàn)。所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中。基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM, Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。以上對本發(fā)明所提供的一種光伏逆變器的最大功率跟蹤方法及光伏逆變器進行了詳細介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種光伏逆變器的最大功率跟蹤方法，其特征在于，所述光伏逆變器由至少兩路電池作為輸入電源，所述最大功率跟蹤方法包括對所述至少兩路電池的其中一路電池I的輸入電壓進行采樣；判斷當前采樣的電池I的輸入電壓是否大于預(yù)置的第一閥值；若所述當前采樣的電池I的輸入電壓不大于預(yù)置的第一閥值，則判斷所述當前采樣的電池I的輸入電壓是否小于預(yù)置的第二閥值，其中，所述第一閥值大于所述第二閥值；若所述當前采樣的電池I的輸入電壓不小于預(yù)置的第二閥值，則判斷電池I的逆變最大跟蹤標志是否有效；以及若所述電池I的逆變最大跟蹤標志有效，則對所述電池I執(zhí)行逆變最大功率跟蹤。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的最大功率跟蹤方法，其特征在于，所述判斷當前采樣的電池I 的輸入電壓是否大于預(yù)置的第一閥值的步驟之后還包括若所述當前采樣的電池I的輸入電壓大于所述預(yù)置的第一閥值，則將所述電池I的逆變最大跟蹤標志置為有效，并對所述電池I執(zhí)行逆變最大功率跟蹤。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的最大功率跟蹤方法，其特征在于，所述采樣還包括對所述至少兩路電池的其中一路電池I的輸入電流進行采樣，其中，對所述電池I執(zhí)行逆變最大功率跟蹤的步驟還包括斷開所述電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管；設(shè)置所述光伏逆變器的母線電壓初始值等于所述第二閥值；根據(jù)所述采樣得到的所述輸入電壓和所述輸入電流分別計算當前逆變最大跟蹤標志為有效時的所有電池的輸入功率，將所述所有電池的輸入功率求和以得到逆變輸入功率； 根據(jù)所述逆變輸入功率，利用擾動法計算得到第一擾動電壓；以及根據(jù)所述第一擾動電壓和所述光伏逆變器的母線電壓初始值，對所述電池I的輸入電壓進行逆變控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述設(shè)置所述光伏逆變器的母線電壓初始值等于所述第二閥值的步驟包括若所述光伏逆變器的母線電壓初始值大于所述第二閥值，則按照預(yù)定的第一步長逐步將所述光伏逆變器的母線電壓初始值衰減至所述第二閥值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在所述對所述電池I的輸入電壓進行逆變控制的步驟之前包括若所述第一擾動電壓超過預(yù)置的第一最大門限值，則對所述第一擾動電壓進行限幅處理，或者若所述第一擾動電壓小于預(yù)置的第一最小門限值，則對所述第一擾動電壓進行升幅處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述對所述電池I的輸入電壓進行逆變控制的步驟包括將當前所述光伏逆變器的母線電壓減去所述第一擾動電壓和所述光伏逆變器的母線電壓初始值，得到第一差值；將所述第一差值通過比例積分調(diào)節(jié)得到第一電流值；將所述第一電流值與所述光伏逆變器的逆變回路上電感的電流值作差，得到第一電流差值;將所述第一電流差值通過比例調(diào)節(jié)后得到第一輸出量，利用所述第一輸出量控制所述光伏逆變器的逆變回路上的逆變開關(guān)管的導(dǎo)通時間，以此對所述電池I的輸入電壓進行逆變控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的最大功率跟蹤方法，其特征在于，所述判斷所述當前采樣的電池I的輸入電壓是否小于預(yù)置的第二閥值的步驟之后還包括若所述當前采樣的電池I的輸入電壓小于所述預(yù)置的第二閥值，則將電池I的逆變最大跟蹤標志置為無效，并對所述電池I執(zhí)行升壓最大功率跟蹤。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的最大功率跟蹤方法，其特征在于，所述判斷所述當前采樣的電池I的輸入電壓是否小于預(yù)置的第二閥值的步驟之后還包括若所述當前采樣的電池I的輸入電壓不小于所述預(yù)置的第二閥值，且所述電池I的逆變最大跟蹤標志為無效時，對所述電池I執(zhí)行升壓最大功率跟蹤。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的最大功率跟蹤方法，其特征在于，所述采樣還包括對所述至少兩路電池的其中一路電池I的輸入電流進行采樣，其中，對所述電池I執(zhí)行升壓最大功率跟蹤的步驟還包括若當前所述電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管處于斷開狀態(tài)，則導(dǎo)通所述電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管；設(shè)置所述光伏逆變器的母線電壓初始值等于所述第一閥值；根據(jù)所述采樣得到所述電池I的輸入電壓和輸入電流計算所述電池I的輸入功率；根據(jù)所述電池I的輸入功率，利用擾動法計算得到第二擾動電壓；以及根據(jù)所述第二擾動電壓對所述電池I的輸入電壓進行升壓控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述設(shè)置所述光伏逆變器的母線電壓初始值等于所述第一閥值的步驟具體為若所述光伏逆變器的母線電壓初始值小于所述第一閥值，則按照預(yù)定的第二步長逐步將所述光伏逆變器的母線電壓初始值增加至所述第一閥值。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第二擾動電壓對所述電池 I的輸入電壓進行升壓控制的步驟之前包括若所述第二擾動電壓超過預(yù)置的第二最大門限值，則對所述第二擾動電壓進行限幅處理，或者若所述第二擾動電壓小于預(yù)置的第二最小門限值時，則對所述第二擾動電壓進行升幅處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第二擾動電壓對所述電池 I的輸入電壓進行升壓控制的步驟包括將所述電池I的當前輸入電壓減去所述第二擾動電壓，得到第二差值；將所述第二差值通過比例積分調(diào)節(jié)得到第二電流值；將所述第二電流值與所述光伏逆變器的升壓回路上電感的電流值作差，得到第二電流差值;將所述第二電流差值通過比例調(diào)節(jié)后得到第二輸出量，利用所述第二輸出量控制所述電池I所在的升壓回路上的升壓開關(guān)管的導(dǎo)通時間，以此對所述電池I的輸入電壓進行升壓控制。
13.一種光伏逆變器，其特征在于，所述光伏逆變器由至少兩路電池作為輸入電源，所述光伏逆變器包括采樣單元，用于對所述至少兩路電池的其中一路電池I的輸入電壓進行采樣；第一判斷單元，用于判斷所述采樣單元當前采樣的電池I的輸入電壓是否大于預(yù)置的第一閥值；第二判斷單元，用于當所述第一判斷單元的判斷結(jié)果為否時，判斷所述當前采樣的電池I的輸入電壓是否小于預(yù)置的第二閥值，其中，所述第一閥值大于所述第二閥值；第三判斷單元，用于當所述第二判斷單元的判斷結(jié)果為否時，判斷所述電池I的逆變最大跟蹤標志是否有效;逆變最大功率跟蹤單元，用于當所述第三判斷單元的判斷結(jié)果為是時，對所述電池I 執(zhí)行逆變最大功率跟蹤流程。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光伏逆變器，其特征在于，所述光伏逆變器還包括跟蹤標記設(shè)定單元，用于當所述第一判斷單元的判斷結(jié)果為是時，將所述電池I的逆變最大跟蹤標志置為有效；其中，所述逆變最大功率跟蹤單元，還用于在所述跟蹤標記設(shè)定單元將所述電池I的逆變最大跟蹤標志置為有效時，對所述電池I執(zhí)行逆變最大功率跟蹤流程。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的光伏逆變器，其特征在于，所述采樣單元還用于對所述至少兩路電池的其中一路電池I的輸入電流進行采樣，其中，所述逆變最大功率跟蹤單元具體包括第一開關(guān)管控制單元，用于斷開所述電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管；第一母線電壓設(shè)置單元，用于設(shè)置所述光伏逆變器的母線電壓初始值等于所述第二閥值；第一計算單元，用于根據(jù)所述采樣單元采樣得到的所述輸入電壓和所述輸入電流分別計算當前逆變最大跟蹤標志為有效時的所有電池的輸入功率，將所述所有電池的輸入功率求和得到逆變輸入功率，并根據(jù)所述逆變輸入功率利用擾動法計算得到第一擾動電壓； 逆變控制單元，用于根據(jù)所述第一擾動電壓和所述光伏逆變器的母線電壓初始值，對所述電池I的輸入電壓進行逆變控制。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光伏逆變器，其特征在于，所述第一母線電壓設(shè)置單元還用于若所述光伏逆變器的母線電壓初始值大于所述第二閥值時，按照預(yù)定的第一步長逐步將所述光伏逆變器的母線電壓初始值衰減至所述第二閥值。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光伏逆變器，其特征在于，所述光伏逆變器還包括第一調(diào)幅單元，用于在所述逆變控制單元對所述電池I的輸入電壓進行逆變控制之前，若所述第一擾動電壓超過預(yù)置的第一最大門限值，則對所述第一擾動電壓進行限幅處理，或者若所述第一擾動電壓小于預(yù)置的第一最小門限值，則對所述第一擾動電壓進行升幅處理。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光伏逆變器，其特征在于，所述逆變控制單元包括第一作差模塊，用于將當前所述光伏逆變器的母線電壓減去所述第一擾動電壓和所述第一母線電壓設(shè)置單元所設(shè)置的母線電壓初始值，得到第一差值；第一比例積分調(diào)節(jié)模塊，用于將所述第一差值通過比例積分調(diào)節(jié)得到第一電流值，其中，所述第一作差模塊還用于將所述第一電流值與所述光伏逆變器的逆變回路上電感的電流值作差，得到第一電流差值；第一比例調(diào)節(jié)模塊，用于將所述第一電流差值通過比例調(diào)節(jié)后得到第一輸出量；逆變控制子模塊，用于利用所述第一輸出量控制所述光伏逆變器的逆變回路上的逆變開關(guān)管的導(dǎo)通時間，以此對所述電池I的輸入電壓進行逆變控制。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光伏逆變器，其特征在于，所述跟蹤標記設(shè)定單元還用于當所述第二判斷單元的判斷結(jié)果為是時，將所述電池I的逆變最大跟蹤標志置為無效，其中，所述光伏逆變器還包括升壓最大功率跟蹤單元，用于當所述跟蹤標記設(shè)定單元將所述電池I的逆變最大跟蹤標志置為無效時，對所述電池I執(zhí)行升壓最大功率跟蹤流程。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光伏逆變器，其特征在于，所述升壓最大功率跟蹤單元，還用于當所述第二判斷單元的判斷結(jié)果為否，且所述第三判斷單元的判斷結(jié)果也為否時，對所述電池I執(zhí)行升壓最大功率跟蹤流程。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的光伏逆變器，其特征在于，所述采樣單元還用于對所述至少兩路電池的其中一路電池I的輸入電流進行采樣，其中，所述升壓最大功率跟蹤單元具體包括第二開關(guān)管控制單元，用于在當前所述電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管處于斷開狀態(tài)時，導(dǎo)通所述電池I所在的升壓回路的升壓開關(guān)管；第二母線電壓設(shè)置單元，用于設(shè)置所述光伏逆變器的母線電壓初始值等于所述第一閥值；第二計算單元，用于根據(jù)所述采樣單元采樣得到的所述電池I的所述輸入電壓和所述輸入電流計算所述電池I的輸入功率，并根據(jù)所述電池I的輸入功率利用擾動法計算得到第二擾動電壓；升壓控制單元，用于根據(jù)所述第二擾動電壓對所述電池I的輸入電壓進行升壓控制。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光伏逆變器，其特征在于，所述第二母線電壓設(shè)置單元還用于在所述光伏逆變器的母線電壓初始值小于所述第一閥值時，按照預(yù)定的第二步長逐步將所述光伏逆變器的母線電壓初始值增加至所述第一閥值。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光伏逆變器，其特征在于，所述光伏逆變器還包括第二調(diào)幅單元，用于在所述升壓控制單元對所述電池I的輸入電壓進行升壓控制之前，若所述第二擾動電壓超過預(yù)置的第二最大門限值，則對所述第二擾動電壓進行限幅處理，或者若所述第二擾動電壓小于預(yù)置的第二最小門限值，則對所述第二擾動電壓進行升幅處理。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光伏逆變器，其特征在于，所述升壓控制單元具體包括 第二作差模塊，用于將所述電池I的當前輸入電壓減去所述第二擾動電壓，得到第二差值;第二比例積分調(diào)節(jié)模塊，用于將所述第二差值通過比例積分調(diào)節(jié)得到第二電流值，其中，所述第二作差模塊還用于將所述第二電流值與所述光伏逆變器的升壓回路上電感的電流值作差，得到第二電流差值；第二比例調(diào)節(jié)模塊，用于將所述第二電流差值通過比例調(diào)節(jié)后得到第二輸出量；升壓控制子模塊，用于利用所述第二輸出量控制所述電池I所在的升壓回路上的升壓開關(guān)管的導(dǎo)通時間，以此對所述電池I的輸入電壓進行升壓控制。
全文摘要
一種光伏逆變器的最大功率跟蹤方法及光伏逆變器，其中，該光伏逆變器由至少兩路電池作為輸入電源，該方法包括對所述至少兩路電池的其中一路電池1的輸入電壓進行采樣；判斷當前采樣的電池1的輸入電壓是否大于預(yù)置的第一閥值；若當前采樣的電池1的輸入電壓不大于預(yù)置的第一閥值，則判斷當前采樣的電池1的輸入電壓是否小于預(yù)置的第二閥值，其中，第一閥值大于第二閥值；若當前采樣的電池1的輸入電壓不小于預(yù)置的第二閥值，則判斷電池1的逆變最大跟蹤標志是否有效；以及若電池1的逆變最大跟蹤標志有效，則對電池1執(zhí)行逆變最大功率跟蹤。本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案有效提高了尋找光伏逆變器的最大功率跟蹤點的準確率。
文檔編號H02M7/44GK102611341SQ20121006346
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者劉亞軍, 遲屹楠, 鄭開科 申請人:深圳市英威騰電氣股份有限公司