CN105790617B - 功率转换器的控制电路及最大功率点的追踪方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种功率转换器的控制电路及最大功率点的追踪方法，该功率转换器的控制电路包括第一及第二控制模块。第一控制模块依据参考信号对功率转换器的输入电压的纹波信号设定采样点，且判断纹波信号的相位信息。第一控制模块依据采样点的纹波电压值，来判断能源产生系统的功率点是否为最大功率点。第二控制模块依据第一控制模块的判断结果及参考信号，来控制功率转换器依据最大功率点输出最大功率值。一种最大功率点的追踪方法实施例被提出。此方法针对功率转换器的输入电压测量，对输入电压的纹波信号设定采样点且判断纹波信号的相位信息，并依据纹波电压值的大小来判断最大功率点。
Description
技术领域
本公开涉及一种用于功率转换器的控制电路及追踪方法。
背景技术
现今能源产生系统，以太阳能发电系统(photovoltaic system)为例，主要包括光伏阵列(photo voltaic array)、电力调节器、配线箱、蓄电池等装置，其中的电力调节器例如包括并联(grid-tied)保护装置、逆变器或系统控制器。依照系统种类来区分，太阳能发电系统可区分为市电并联型、独立型以及混合型。一般而言，光伏阵列是将太阳能板以串并联的方式来形成的一个太阳电池模块阵列，用以将太阳能转换为电能。然而，在太阳能板处于日照遮蔽状态或太阳能板电压电流输出不匹配等情况时，会造成光伏阵列输出功率的衰减。因此，在系统中通常需加入用以追踪(track)最大功率点(maximum power point，MPP)的控制电路，以获知光伏阵列所输出的最大功率值。
发明内容
本公开提供一种最大功率点的追踪方法，用以追踪能源产生系统的最大功率点。
本公开提供一种功率转换器的控制电路，用以控制功率转换器依据最大功率点来产生最大功率值。
本公开的一种功率转换器的控制电路包括第一控制模块以及第二控制模块。第一控制模块依据参考信号对功率转换器的输入电压的纹波信号设定多个采样点，且判断纹波信号的相位信息。第一控制模块依据采样点所对应的多个纹波电压值，来判断能源产生系统的功率点是否为最大功率点。第二控制模块电性连接至第一控制模块。第二控制模块依据第一控制模块的判断结果及参考信号，来控制功率转换器依据最大功率点输出最大功率值。
本公开的最大功率点的追踪方法，用以追踪能源产生系统的最大功率点。所述追踪方法至少包括如下步骤。接收功率转换器的输入电压的纹波信号。依据参考信号，对纹波信号设定多个采样点且判断纹波信号的相位信息。依据采样点所对应的多个纹波电压值，来判断能源产生系统的功率点是否为最大功率点。
基于上述，在本公开的范例实施例中，最大功率点的追踪方法对功率转换器的纹波信号设定多个采样点，以依据纹波电压值的大小，来判断能源产生系统的功率点是否为最大功率点。
为让本公开的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1绘示本公开一范例实施例的能源产生系统、功率转换器及其控制电路的概要示意图。
图2绘示图1的能源产生系统的功率暨电压的特性曲线图。
图3绘示本公开一范例实施例的纹波信号的波形示意图。
图4绘示本公开一范例实施例的控制电路内部电路结构的概要示意图。
图5绘示本公开另一范例实施例的控制电路内部电路结构的概要示意图。
图6绘示本公开一范例实施例的最大功率点的追踪方法的步骤流程图。
图7绘示本公开一范例实施例的功率转换器的控制方法的步骤流程图。
【符号说明】
100、400、500：控制电路
110、410、510：第一控制模块
120、420、520：第二控制模块
200：功率转换器
300：能源产生系统
411、511：采样保持电路
413、513：比较电路
415、515：计数电路
417、517：数字模拟转换电路
419、519：参考信号产生电路
421、521：电力电子控制器
Vin：输入电压
Vout：输出电压
Vin1：第一功率电压值
Vin2：第二功率电压值
Vinm：第三功率电压值
V1、V11、V12、V1m：第一纹波电压值
V2、V21、V22、V2m：第二纹波电压值
Vr、Vrp1、Vrp2、Vrpm：纹波信号
Vref：参考信号
Vctrl：控制信号
Vd：计数信号
Vcomp’：比较结果
Vcomp：判断结果
Vts1：第一采样点
Vts2：第二采样点
Pout：输出功率
P1、P2：功率点
Pmax：最大功率点
Tr11、Tr12、Tr1m：第一波形区段
Tr21、Tr22、Tr2m：第二波形区段
mpd：相位延迟
S600、S610、S620：最大功率点的追踪方法的步骤
S700、S710、S720、S730、S740、S750、S760、S770、S780、S790：功率转换器的控制方法的步骤
具体实施方式
以下提出多个范例实施例来说明本公开，然而本公开不仅限于所例示的多个范例实施例。又范例实施例之间也允许有适当的结合。
图1绘示本公开一范例实施例的能源产生系统、功率转换器及其控制电路的概要示意图。图2绘示图1的能源产生系统的功率暨电压的特性曲线图。请参考图1及图2，本范例实施例的能源产生系统300用以产生输入电压Vin，接着再将输入电压Vin输出给功率转换器200。在本范例实施例中，输入电压Vin例如包括直流电压作为信号主成分，其上载有纹波信号Vr。所述纹波信号Vr受功率转换器200操作时扰动所产生，此纹波信号Vr具有相位移及电压斜率变化。控制电路100例如用以追踪能源产生系统300的最大功率点Pmax。在最大功率点Pmax发生时，能源产生系统300会输出最大功率值，从而功率转换器200在将输入电压Vin转换为输出电压Vout之后，此输出电压Vout所对应的输出功率Pout也是最大。因此，最大功率点Pmax或可称之为最佳功率点。在能源产生系统300是太阳能发电系统的范例实施例中，输入电压Vin例如是光伏阵列将太阳能转换为电能所产生的输出电压。
在本范例实施例中，控制电路100包括一第一控制模块110及一第二控制模块120。第一控制模块110依据参考信号Vref对输入电压Vin的纹波信号Vr设定多个采样点，且判断纹波信号的相位信息。在此例中，参考信号Vref例如是和功率转换器200的输出功率Pout的时序信息相关的一同步信号。接着，第一控制模块110再依据采样点所对应的纹波电压值，来判断能源产生系统300此时的功率点P1或P2是否为最大功率点Pmax。在本范例实施例中，功率点P1、P2及最大功率点Pmax分别对应第一功率电压值Vin1、第二功率电压值Vin2及第三功率电压值Vinm。依据电压值的大小，从大到小排列依序是第一功率电压值Vin1、第三功率电压值Vinm及第二功率电压值Vin2。其中，所述功率电压值例如是输入电压Vin在不同功率点所包括的信号主成分。在一范例实施例中，第一控制模块110追踪最大功率点Pmax的操作，例如是以功率点P1作为初始点来开始追踪最大功率点Pmax。在能源产生系统300是太阳能发电系统的范例实施例中，在功率点P1的功率电压值为最大且功率值为零的情况下，此时对应的输入电压Vin即是太阳电池的开路电压。在另一范例实施例中，第一控制模块110追踪最大功率点Pmax的操作，也可以是从功率点P2作为初始点来追踪最大功率点Pmax，本公开并不加以限制。
在本范例实施例中，第二控制模块120电性连接至第一控制模块110。第二控制模块120依据第一控制模块110的判断结果Vcomp及参考信号Vref，来控制功率转换器200依据最大功率点Pmax来产生最大功率值，其控制方式例如是输出脉冲宽度调制(pulse-widthmodulation，PWM)形式的控制信号Vctrl来控制功率转换器200的操作，然而本公开并不限于此。此外，在本范例实施例中，第一控制模块110所输出的判断结果Vcomp可以是模拟形式或数字形式的电气信号，本公开并不加以限制。
在本范例实施例中，输入电压Vin例如是由能源产生系统300所产生的电压。能源产生系统300例如是太阳能发电系统、水力发电系统、潮汐发电系统、洋流发电系统、风力发电系统、热力发电系统、压力发电系统及震动能发电系统等等的再生能源产生系统其中之一。然而本公开并不限于此，在其他实施例中，能源产生系统300也可以是非再生能源产生系统。此外，在本范例实施例中，以功率转换器200的输出电压的形式来区分，功率转换器200例如可以是选自直流转直流功率转换器及直流转交流功率转换器两者其中之一。以功率转换器200的内部电路结构来区分，功率转换器200例如可以是选自升压式(boost)功率转换器、降压式功率转换器(buck)及返驰式(flyback)功率转换器三者其中之一或任两者的组合。此外，图2所绘示的功率暨电压的特性曲线图仅用以例示说明，并不用以限定本公开。
图3绘示本公开一范例实施例的纹波信号的波形示意图。请参考图1至图3，在图1的范例实施例中，第一控制模块110依据参考信号Vref对输入电压Vin的纹波信号Vr设定多个采样点，例如图3所绘示的第一采样点Vts1及第二采样点Vts2。接着，第一控制模块110再依据第一采样点Vts1及第二采样点Vts2所对应的纹波电压值，来判断能源产生系统300此时的功率点P1或P2是否为最大功率点Pmax。
具体而言，在本范例实施例中，以纹波信号Vrp1为例，对应图2的功率点P1，纹波信号Vrp1例如是搭载在输入电压Vin的信号主成分(例如第一功率电压值Vin1)上的纹波信号。在此例中，第一采样点Vts1及第二采样点Vts2分别被设定在纹波信号Vrp1的波峰点的不同两侧，分别对应第一纹波电压值V11及第二纹波电压值V21。从相位的角度来看，第一采样点Vts1及第二采样点Vts2被设定的位置例如具有90度或以上的相位差，然而本公开并不限于此。在本范例实施例中，纹波信号Vrp1包括第一波形区段Tr11及第二波形区段Tr21。在此两波形区段中，纹波信号Vrp1的电压值随时间的变化分别是在上升及下降，如图3所示。第一纹波电压值V11存在第一波形区段Tr11，第二纹波电压值V21存在第二波形区段Tr21。在纹波信号Vrp1的波形中，从电压变化的角度来看，第一波形区段Tr11随时间变化的电压变化值(即纹波信号Vrp1的电压变化斜率的绝对值)小于第二波形区段Tr21随时间变化的电压变化值。在本范例实施例中，纹波信号Vrp1在不同的波形区段随时间变化的电压变化值，表现在波形上即是纹波信号Vrp1的电压变化斜率的绝对值。另外，在此例中，第一纹波电压值V11大于第二纹波电压值V21。
接着，再以纹波信号Vrpm为例，在本范例实施例中，对应图2的最大功率点Pmax，纹波信号Vrpm例如是搭载在输入电压Vin的信号主成分(例如第三功率电压值Vinm)上的纹波信号。依据本范例实施例的采样点的设定方式，第一采样点Vts1及第二采样点Vts2是分别位于纹波信号Vrpm的波峰点的不同两侧，分别对应第一纹波电压值V1m及第二纹波电压值V2m。从相位的角度来看，第一采样点Vts1及第二采样点Vts2被设定的位置例如具有90度或以上的相位差，然而本公开并不限于此。在本范例实施例中，纹波信号Vrpm包括第一波形区段Tr1m及第二波形区段Tr2m。第一纹波电压值V1m存在第一波形区段Tr1m，第二纹波电压值V2m存在第二波形区段Tr2m。在纹波信号Vrpm的波形中，第一纹波电压值V1m等于第二纹波电压值V2m。
此外，又以纹波信号Vrp2为例，在本范例实施例中，对应图2的功率点P2，纹波信号Vrp2例如是搭载在输入电压Vin的信号主成分(例如第二功率电压值Vin2)上的纹波信号。依据本范例实施例的采样点的设定方式，第一采样点Vts1及第二采样点Vts2也是分别位于纹波信号Vrp2的波峰点的不同两侧，分别对应第一纹波电压值V12及第二纹波电压值V22。从相位的角度来看，第一采样点Vts1及第二采样点Vts2被设定的位置例如具有90度或以上的相位差，然而本公开并不限于此。在本范例实施例中，纹波信号Vrp2包括第一波形区段Tr12及第二波形区段Tr22。第一纹波电压值V12存在第一波形区段Tr12，第二纹波电压值V22存在第二波形区段Tr22。在纹波信号Vrp2的波形中，从电压变化的角度来看，第一波形区段Tr12随时间变化的电压变化值大于第二波形区段Tr22随时间变化的电压变化值。另外，在此例中，第一纹波电压值V12小于第二纹波电压值V22。
在本范例实施例中，第一控制模块110例如是以功率点P1作为初始点，开始追踪能源产生系统300的最大功率点Pmax。在追踪过程中，依据第一采样点Vts1及第二采样点Vts2的设定方式，第一纹波电压值和第二纹波电压值两者之间的大小关系的变化会由第一纹波电压值V11大于第二纹波电压值V21改变为第一纹波电压值V1m等于第二纹波电压值V2m，接着，再由第一纹波电压值V1m等于第二纹波电压值V2m改变为第一纹波电压值V12小于第二纹波电压值V22。也就是说，当第一纹波电压值和第二纹波电压值两者之间的大小关系由大于、等于变化到小于的过程中，表示第一纹波电压值和第二纹波电压值的比较结果发生了反转。因此，当第一纹波电压值V1m等于第二纹波电压值V2m时，第一控制模块110此时会判断能源产生系统300的功率点就是最大功率点Pmax。
在本范例实施例中，第一采样点Vts1及第二采样点Vts2是分别被设定在纹波信号Vrp1、Vrp2及Vrpm的波峰点的不同两侧。在一范例实施例中，第一采样点Vts1及第二采样点Vts2也可以是分别被设定在纹波信号Vrp1、Vrp2及Vrpm的波谷点的不同两侧。换句话说，在本公开中，纹波信号Vrp1、Vrp2及Vrpm包括波形特征点，且第一采样点Vts1及第二采样点Vts2被设定在波形特征点的两侧。所述波形特征点例如是纹波信号Vrp1、Vrp2及Vrpm的信号波形的波峰点或波谷点。
另一方面，在本范例实施例中，第一控制模块110例如是依据参考信号Vref来追踪能源产生系统300的最大功率点Pmax，第二控制模块也是依据参考信号Vref来控制功率转换器200输出最大功率值。在本范例实施例中，参考信号Vref例如作为一同步信号，控制电路100内部的电气元件操作时的参考基准，其产生方式例如是第一控制模块110依据功率转换器200的输出功率Pout来产生，或者是由第一控制模块110内部自行产生，本公开并不加以限制。在功率转换器200是直流转交流功率转换器的范例实施例中，第一控制模块110例如是依据功率转换器200的输出功率Pout来产生。在功率转换器200是直流转直流功率转换器的范例实施例中，第一控制模块110内部例如配置有弦波产生器(sine wave generator)来产生参考信号Vref。图3所绘示的输出功率Pout、参考信号Vref及各纹波信号的波形仅用以例示说明，不用以限定本公开。
另外，在本范例实施例中，采样点例如是以参考信号Vref的波峰点或波谷点作为参考点，延迟一相位来设定。举例而言，第一采样点Vts1是以参考信号Vref的波峰点作为参考点，延迟一相位mpd来设定。第二采样点Vts2是以参考信号Vref的波谷点作为参考点，延迟相同的相位mpd来设定。在一范例实施例中，采样点也可以是以参考信号Vref的波峰点或波谷点作为参考点直接来产生，而不延迟任何相位。
图4绘示本公开一范例实施例的控制电路内部电路结构的概要示意图。请参考图1及图4，本范例实施例的控制电路400包括第一控制模块410及第二控制模块420。在本范例实施例中，第一控制模块410包括一采样保持电路411、一比较电路413、一计数电路415及一数字模拟转换电路417。第二控制模块420包括一电力电子控制器(power electronicscontroller)421。
具体而言，在本范例实施例中，采样保持电路411例如是耦接至功率转换器200。采样保持电路411用以接收输入电压Vin的纹波信号Vr，并且依据第一及第二采样点Vts1、Vts2对纹波信号Vr进行一采样保持操作，以获得第一及第二纹波电压值V1、V2。在本范例实施例中，第一及第二采样点Vts1、Vts2例如分别对应至第一及第二纹波电压值V1、V2。依据所接收的纹波信号Vr的不同(纹波信号Vrp1、Vrpm或Vrp2)，第一纹波电压值V1可能是如图3所示的第一纹波电压值V11、V1m及V12当中的一个，第二纹波电压值V2可能是如图3所示的第二纹波电压值V21、V2m及V22当中的一个。
接着，在本范例实施例中，比较电路413耦接至采样保持电路411。比较电路413用以比较第一纹波电压值V1及第二纹波电压值V2的大小，并且输出一比较结果Vcomp’给计数电路415。举例而言，当第一纹波电压值V1小于第二纹波电压值V2时，例如图3的纹波信号Vrp2的情形，比较电路413输出低电平的比较结果Vcomp’(例如数字值0)给计数电路415。当第一纹波电压值V1大于第二纹波电压值V2时，例如图3的纹波信号Vrp1的情形，比较电路413输出高电平的比较结果Vcomp’(例如数字值1)给计数电路415。当第一纹波电压值V1等于第二纹波电压值V2时，例如图3的纹波信号Vrpm的情形，比较电路413的输出保持不变。也就是说，若其前一时序输出数字值1的比较结果Vcomp’给计数电路415，则当第一纹波电压值V1等于第二纹波电压值V2时，比较电路413仍输出数字值1的比较结果Vcomp’给计数电路415，反之亦然。
之后，在本范例实施例中，计数电路415耦接至比较电路413。计数电路415用以在一时间周期内依据比较结果Vcomp’来产生一计数信号Vd给数字模拟转换电路417。具体而言，计数电路415读取比较结果Vcomp’的次数可被设定，以在所述时间周期内产生计数信号Vd。举例而言，假设在所述时间周期内，计数电路415例如读取10次的比较结果Vcomp’，其数字值皆为1，表示在所述时间周期内，高电平的比例为1，此时计数电路415的计数值会加N，其中，N为大于1的正整数。假设在所述时间周期内，计数电路415例如读取10次的比较结果Vcomp’，其数字值包括1和0，表示在所述时间周期内，高电平的比例为介在0和1之间，此时计数电路415的计数值会加1。假设在所述时间周期内，计数电路415例如读取10次的比较结果Vcomp’，其数字值皆为0，表示在所述时间周期内，高电平的比例为0，此时计数电路415的计数值会减1。因此，在本范例实施例中，计数电路415在所述时间周期内依据比较结果Vcomp’来产生计数信号Vd给数字模拟转换电路417。在本范例实施例中，计数电路415读取比较结果Vcomp’的次数可动态地被设定，以调整所述时间周期的长度。计数电路415读取比较结果Vcomp’的次数被设定的愈少，所述时间周期的长度愈短。在一范例实施例中，计数电路415读取比较结果Vcomp’的次数也可设定为1，以立即获得最大功率点Pmax的追踪结果。此外，在本范例实施例中，在高电平的比例为1的情况下，计数电路415所加的计数值N愈大，第一控制模块410追踪到最大功率点Pmax的速度愈快。
继之，计数电路415再将所产生的计数信号Vd输出给数字模拟转换电路417。在本范例实施例中，数字模拟转换电路417耦接至计数电路415。数字模拟转换电路417用以将数字形式的计数信号Vd转换为一模拟信号作为判断结果Vcomp，并且输出判断结果Vcomp至第二控制模块420。
另一方面，在本范例实施例中，第一控制模块410还包括一参考信号产生电路419。参考信号产生电路419耦接至功率转换器200。参考信号产生电路419用以依据功率转换器200的一输出功率Pout来产生参考信号Vref，如图3所示。在一范例实施例中，参考信号产生电路419也可依据功率转换器200的输出功率Pout来产生参考信号Vref，本公开并不加以限制。在本范例实施例中，控制电路400例如用以控制直流转交流类型的功率转换器200。参考信号产生电路419接收功率转换器200的输出功率Pout，并且依据输出功率Pout的时序信息来产生参考信号Vref。参考信号产生电路419至少输出参考信号Vref给采样保持电路411、比较电路413及电力电子控制器421，以作为同步信号，同步此三者的电路操作时序。
另一方面，在本范例实施例中，电力电子控制器421例如依据判断结果Vcomp及参考信号Vref，来控制功率转换器200依据最大功率点Pmax来产生最大功率值，其控制方式例如是输出脉冲宽度调制形式的控制信号Vctrl来控制功率转换器200的操作，然而本公开并不加以限制。
图5绘示本公开另一范例实施例的控制电路内部电路结构的概要示意图。本范例实施例的控制电路500类似于图4的控制电路400，然而两者之间主要的差异例如在于控制电路500用以控制直流转直流类型的功率转换器200。具体而言，在本范例实施例中，参考信号产生电路519不用依据功率转换器200的输出信号来产生参考信号Vref。本范例实施例的参考信号产生电路519例如是一弦波产生器，其可用以产生弦波形式的参考信号Vref，作为同步信号，同步采样保持电路511、比较电路513及电力电子控制器521的电路操作时序。
另外，本范例实施例的各电路区块的操作可以由图4范例实施例的叙述中获致足够的教示、建议与实施说明，因此不再赘述。
图6绘示本公开一范例实施例的最大功率点的追踪方法的步骤流程图。请参考图1及图6，本范例实施例的最大功率点的追踪方法例如适用于图1的能源产生系统300、功率转换器200及控制电路100。在本范例实施例中，所述追踪方法例如用以追踪一能源产生系统的最大功率点Pmax。所述追踪方法例如包括如下步骤。在步骤S600中，利用第一控制模块110接收功率转换器200的输入电压Vin的纹波信号Vr。在步骤S610中，利用第一控制模块110依据参考信号Vref对纹波信号Vr设定多个采样点，且判断纹波信号的相位信息。例如图3的第一采样点Vts1及第二采样点Vts2。在步骤S620中，利用第一控制模块110依据采样点所对应的纹波电压值，来判断能源产生系统的功率点是否为最大功率点Pmax。
因此，在本范例实施例中，最大功率点的追踪方法是直接测量输入至功率转换器的输入电压的状态，并非是如同已知技术一样是由测量输入至功率转换器的输入电压及输入电流或由电力调节器的工作情形来间接估算系统的状态。也就是说，在本范例实施例中，所述追踪方法是针对功率转换器200的输入电压Vin测量而不需计算输入电流。
另外，本范例实施例的最大功率点的追踪方法可以由图1至图5范例实施例的叙述中获致足够的教示、建议与实施说明，因此不再赘述。
图7绘示本公开一范例实施例的功率转换器的控制方法的步骤流程图。请参考图1及图7，本范例实施例的功率转换器的控制方法例如适用于图1的能源产生系统300、功率转换器200及控制电路100。所述控制方法例如包括如下步骤。在步骤S700中，利用第一控制模块110以功率点P1作为初始点来开始追踪能源产生系统300的最大功率点Pmax。在步骤S710中，利用第一控制模块110来接收输入电压Vin的纹波信号Vr。在步骤S720中，利用第一控制模块110依据第一及第二采样点Vts1、Vts2对纹波信号Vr进行采样保持操作，以获得第一及第二纹波电压值V1、V2。在步骤S730中，利用第一控制模块110来比较第一纹波电压值V1及第二纹波电压值V2的大小。在步骤S740中，在一时间周期内依据步骤S730的比较结果来产生计数信号Vd。
接着，在步骤S750中，在所述时间周期内，若所述比较结果的高电平的比例H为1，第一控制模块110内的计数电路的计数值会加N来产生计数信号Vd。在步骤S760中，在所述时间周期内，若所述比较结果的高电平的比例介在0和1之间，第一控制模块110内的计数电路的计数值会加1来产生计数信号Vd。在步骤S770中，在所述时间周期内，若所述比较结果的高电平的比例为0，第一控制模块110内的计数电路的计数值会减1来产生计数信号Vd。之后，在步骤S780中，利用第一控制模块110将数字形式的计数信号Vd转换为模拟信号作为判断结果Vcomp，并且输出判断结果Vcomp至第二控制模块120。继之，在步骤S790中，第二控制模块120依据判断结果Vcomp来控制功率转换器200依据最大功率点Pmax产生最大功率值。在一范例实施例中，所述控制方法执行完步骤S780之后也可回到步骤S700，再次进行最大功率点的追踪。
另外，本范例实施例的功率转换器的控制方法可以由图1至图6范例实施例的叙述中获致足够的教示、建议与实施说明，因此不再赘述。
综上所述，在本公开的范例实施例中，最大功率点的追踪方法是针对输入的功率转换器的纹波信号的波形，在其第一波形区段及第二波形区段设定采样点且判断纹波信号的相位信息，并比较采样点所对应的纹波电压值。因此，在最大功率点发生时，纹波电压值的比较结果会发生反转，以此判断反转时的功率点为最大功率点。
虽然本公开已以实施例公开如上，然其并非用以限定本公开，本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本公开的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。
Claims (22)
1.一种功率转换器的控制电路，所述控制电路包括：
第一控制模块，依据参考信号，对该功率转换器的输入电压的纹波信号设定多个采样点，且判断该纹波信号的相位信息，并且依据这些采样点所对应的多个纹波电压值，来判断能源产生系统的功率点是否为最大功率点；以及
第二控制模块，电性连接至该第一控制模块，并且依据该第一控制模块的判断结果及该参考信号，来控制该功率转换器依据该最大功率点输出最大功率值，
其中这些纹波电压值包括第一纹波电压值及第二纹波电压值，当该第一纹波电压值等于该第二纹波电压值时，该第一控制模块判断该能源产生系统的该功率点是该最大功率点。
2.如权利要求1所述的控制电路，其中该纹波信号包括第一波形区段及第二波形区段，该第一纹波电压值存在该第一波形区段，该第二纹波电压值存在该第二波形区段，当该第一波形区段随时间变化的电压变化值大于该第二波形区段随时间变化的电压变化值时，该第一纹波电压值小于该第二纹波电压值。
3.如权利要求2所述的控制电路，其中当该第一波形区段随时间变化的该电压变化值小于该第二波形区段随时间变化的该电压变化值时，该第一纹波电压值大于该第二纹波电压值。
4.如权利要求1所述的控制电路，其中这些采样点是以该参考信号的波峰点或波谷点作为参考点，延迟一相位来设定。
5.如权利要求1所述的控制电路，其中这些采样点包括第一采样点及一第二采样点，该纹波信号包括波形特征点，且该第一采样点及该第二采样点被设定在该波形特征点的两侧。
6.如权利要求5所述的控制电路，其中该波形特征点是该纹波信号的信号波形的波峰点或波谷点。
7.如权利要求1所述的控制电路，其中该能源产生系统的该功率点对应第一输入电压值，该能源产生系统的该最大功率点对应第二输入电压值，该第一控制模块以该功率点作为初始点，追踪该能源产生系统的该最大功率点，其中该第一输入电压值大于该第二输入电压值。
8.如权利要求1所述的控制电路，其中该第一控制模块包括：
采样保持电路，耦接至该功率转换器，用以接收该输入电压的该纹波信号，并且依据这些采样点对该纹波信号进行采样保持操作，以获得这些纹波电压值；
比较电路，耦接至该采样保持电路，用以比较这些纹波电压值的大小，并且输出比较结果；
计数电路，耦接至该比较电路，用以在时间周期内依据该比较结果来产生计数信号；以及
数字模拟转换电路，耦接至该计数电路，用以将该计数信号转换为模拟信号作为该判断结果，并且输出该判断结果至该第二控制模块。
9.如权利要求8所述的控制电路，其中该第一控制模块还包括：
参考信号产生电路，耦接至该功率转换器，用以依据该功率转换器的输出信号来产生该参考信号。
10.如权利要求1所述的控制电路，其中该功率转换器是选自升压式功率转换器、降压式功率转换器及返驰式功率转换器三者其中之一或其中任两者的组合。
11.如权利要求1所述的控制电路，其中该功率转换器的该输入电压是由该能源产生系统所产生，该能源产生系统是选自太阳能发电系统、水力发电系统、潮汐发电系统、洋流发电系统、风力发电系统、热力发电系统、压力发电系统及震动能发电系统其中之一。
12.如权利要求1所述的控制电路，其中该功率转换器是选自直流转直流功率转换器及直流转交流功率转换器两者其中之一。
13.一种最大功率点的追踪方法，用以追踪能源产生系统的最大功率点，所述追踪方法包括：
接收功率转换器的输入电压的纹波信号；
依据参考信号，对该纹波信号设定多个采样点且判断该纹波信号的相位信息；以及
依据这些采样点所对应的多个纹波电压值，来判断该能源产生系统的功率点是否为该最大功率点，
其中这些纹波电压值包括第一纹波电压值及第二纹波电压值，在判断该能源产生系统的该功率点是否为该最大功率点的步骤中，当该第一纹波电压值等于该第二纹波电压值时，判断该能源产生系统的该功率点是该最大功率点。
14.如权利要求13所述的追踪方法，还包括：
以该参考信号的波峰点或波谷点作为参考点，延迟一相位来设定这些采样点。
15.如权利要求13所述的追踪方法，其中该能源产生系统的该功率点对应第一功率电压值，该能源产生系统的该最大功率点对应第二功率电压值，所述追踪方法还包括：
以该功率点作为初始点，追踪该能源产生系统的该最大功率点，其中该第一功率电压值大于该第二功率电压值。
16.如权利要求13所述的追踪方法，其中这些采样点包括第一采样点及第二采样点，该纹波信号包括波形特征点，且该第一采样点及该第二采样点被设定在该波形特征点的两侧。
17.如权利要求16所述的追踪方法，其中该波形特征点是该纹波信号的信号波形的波峰点或波谷点。
18.如权利要求13所述的追踪方法，其中判断该能源产生系统的该功率点是否为该最大功率点的步骤包括：
依据这些采样点对该纹波信号进行采样保持操作，以获得这些纹波电压值；以及
比较这些纹波电压值的大小，并且输出比较结果；
在时间周期内依据该比较结果来产生计数信号；以及
将该计数信号转换为模拟信号作为该判断结果。
19.如权利要求13所述的追踪方法，还包括：
依据该功率转换器的输出信号来产生该参考信号。
20.如权利要求13所述的追踪方法，其中该功率转换器是选自升压式功率转换器、降压式功率转换器及返驰式功率转换器三者其中之一或其中任两者的组合。
21.如权利要求13所述的追踪方法，其中该功率转换器的该输入电压是由该能源产生系统所产生，该能源产生系统是选自太阳能发电系统、水力发电系统、潮汐发电系统、洋流发电系统、风力发电系统、热力发电系统、压力发电系统及震动能发电系统其中之一。
22.如权利要求13所述的追踪方法，其中该功率转换器是选自直流转直流功率转换器及直流转交流功率转换器两者其中之一。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |