CN107438931B - 功率变换器控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于功率变换器的控制系统包括数字参考信号发生器、第一比例积分(PI)控制器、第二PI控制器和二极管。数字参考信号发生器被配置为在最大峰值功率跟踪(MPPT)操作模式和输出电压控制操作模式下操作。在MPPT操作模式下，数字参考信号发生器被配置为接收提供至功率变换器的输入电压和输入电流并且基于该输入电压和输入电流提供输入电压参考信号。在输出电压控制操作模式下，数字参考信号发生器被配置为提供恒定的输入电压参考信号。

Description

功率变换器控制系统
技术领域
本公开涉及功率变换器控制系统，并且具体地，涉及模拟与数字混合的功率变换器控制系统。
背景技术
存在可与功率变换器一起使用的几个不同类型的控制系统。用于功率变换器的一个常用类型的控制系统是峰值电流模式(PCM)控制系统，其通常利用模拟部件将控制信号提供至功率变换器使达到期望的输出性能。尽管在许多应用中通常有效，但是当利用诸如可再生能源(例如，光电池、燃料电池和风力发电机)的可变电源时难以应用PCM控制系统。因此，已经在这些应用中代替PCM控制系统利用了最大峰值功率跟踪(MPPT)控制系统。
由于在MPPT控制系统中执行的计算的性质，这种控制系统经常在诸如微处理器和/或数字信号处理器(DSP)的数字系统中实施。通常，MPPT控制系统使用扰动观察控制方案以便将控制信号提供至功率变换器，使得在功率变换器的输出端处达到最大可能的功率量。然而，当与常规的模拟控制系统相比时，数字(例如，基于DSP的)MPPT控制系统对于诸如负荷阻抗变化的外部事件通常遭受减少的带宽和相对缓慢的瞬态反应时间。进一步地，与常规的模拟控制系统相比，数字MPPT控制系统在设计和实施方面相对耗费时间。
因此，存在对能够实施MPPT控制方案而同时包含改善的瞬态反应时间和宽带宽的用于功率变换器的控制系统的需要。
发明内容
本公开涉及功率变换器控制系统，并且具体地，涉及被配置用于与一个或多个可再生能源一起使用的模拟与数字混合的功率变换器控制系统。在一个实施方式中，用于功率变换器的控制系统包括数字参考信号发生器、第一比例积分(PI)控制器、第二PI控制器和二极管。数字参考信号发生器被配置为在最大峰值功率跟踪(MPPT)操作模式和输出电压控制操作模式下操作。在MPPT操作模式下，数字参考信号发生器被配置为接收提供至功率变换器的输入电压和输入电流，并且基于该输入电压和输入电流提供输入电压参考信号。在输出电压控制操作模式下，数字参考信号发生器被配置为提供恒定的输入电压参考信号。第一PI控制器耦接至数字参考信号发生器的输出端并且被配置为接收输入电压参考信号和输入电压。进一步地，第一PI控制器被配置为基于输入电压参考信号和输入电压在第一PI控制器输出端提供第一PI控制信号。第二PI控制器被配置为接收恒定的输出电压参考信号和来自功率变换器的输出电压，并且基于恒定的输出电压参考信号和输出电压在第二PI控制器输出端提供第二PI控制信号。二极管包括耦接至第一PI控制器输出端的阳极和耦接至第二PI控制器输出端的阴极，使得二极管的阳极形成控制系统输出端。通过使用如上所述的数字参考信号以及第一PI控制器和第二PI控制器，可以通过控制系统实现数字和模拟控制的组合，从而增加与功率变换器控制系统一起使用的功率变换器的性能。
在一个实施方式中，数字参考信号发生器被进一步配置为从功率变换器接收输出电压，并且基于输出电压和当前选择的数字参考信号发生器的操作模式而在MPPT操作模式与输出电压控制操作模式之间进行选择。
在一个实施方式中，在数字参考信号发生器的MPPT操作模式下，二极管被反向偏置使得在控制系统输出端提供第一PI控制信号。进一步地，在输出电压控制操作模式下，二极管被正向偏置使得在控制系统输出端提供第二PI控制信号。
在一个实施方式中，功率变换器系统包括功率变换器、数字参考信号发生器、第一PI控制器、第二PI控制器、以及二极管。功率变换器被配置为接收输入电压和输入电流并且提供输出电压。数字参考信号发生器被配置为在最大峰值功率跟踪(MPPT)操作模式和输出电压控制操作模式下操作。在MPPT操作模式下，数字参考信号发生器被配置为接收输入电压和输入电流并且基于该输入电压和输入电流提供输入电压参考信号。在输出电压控制操作模式下，数字参考信号发生器被配置为提供恒定的输入电压参考信号。第一PI控制器耦接至数字参考信号发生器的输出端并且被配置为接收输入电压参考信号和输入电压。进一步地，第一PI控制器被配置为基于输入电压参考信号和输入电压在第一PI控制器输出端提供第一PI控制信号。第二PI控制器被配置为接收恒定的输出电压参考信号和来自功率变换器的输出电压，并且基于恒定的输出电压参考信号和输出电压在第二PI控制器输出端提供第二PI控制信号。二极管包括耦接至第一PI控制器输出端的阳极和耦接至第二PI控制器输出端的阴极，使得二极管的阳极形成耦接至功率变换器的控制系统输出端。通过使用如上所述的数字参考信号以及第一PI控制器和第二PI控制器，可以通过控制系统实现数字和模拟控制的组合，从而增加与功率变换器控制系统一起使用的功率变换器的性能。
在结合附图阅读以下优选实施方式的详细描述之后，本领域中的技术人员将理解本公开的范围并且实现其额外的方面。
附图说明
结合在本说明书中并且形成本说明书的一部分的附图示出了本公开的几个方面，并且与描述一起用于解释本公开的原理。
图1是示出了根据本公开的一个实施方式的功率变换器系统的框图。
图2示出了根据本公开的一个实施方式的图1中示出的功率变换器系统中的第一比例积分(PI)控制器和第二PI控制器的详情。
图3是示出了根据本公开的一个实施方式的最大峰值功率跟踪(MPPT)控制方案的流程图。
图4是示出了根据本公开的一个实施方式的组合的MPPT控制方案和输出电压控制方案的流程图。
具体实施方式
以下阐述的实施方式表示使本领域中的技术人员能够实践实施方式的必要信息并且示出实践实施方式的最佳模式。在根据附图阅读以下描述时，本领域中的技术人员将理解本公开的概念并且将认识到在本文中不具体处理这些概念的应用。应当理解，这些概念和应用落入本公开和所附权利要求的范围内。
应当理解，尽管本文可使用术语第一、第二等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。例如，在不偏离本公开的范围的情况下，第一元件可称为第二元件，并且同样地，第二元件可称为第一元件。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或多个的任何和所有组合。
应当理解，当元件(诸如层、区域或衬底)称为“在另一元件上”或“延伸至另一元件上”时，它可直接在另一元件上或直接延伸至另一元件上，或者也可存在中间元件。相反，当元件称为“直接在另一元件上”或者“直接延伸至另一元件上”时，不存在中间元件。同样地，应当理解，当元件(诸如层、区域或衬底)称为“在另一元件上方”或者“延伸至另一元件上方”时，它可直接在另一元件上方或直接延伸至另一元件上方，或者也可存在中间元件。相反，当元件称为“直接在另一元件上方”或者“直接延伸至另一元件上方”时，不存在中间元件。还应当理解，当元件称为“连接至另一元件”或者“耦接至另一元件”时，它可直接连接至另一元件或者耦接至另一元件，或者可存在中间元件。相反，当元件称为“直接连接至另一元件”或“直接耦接至另一元件”时，不存在中间元件。
相对术语(诸如“下方”或“上方”或“上部”或“下部”或“水平”或“垂直”)在本文中可用于描述如图所示的一个元件、层或区域与另一个元件、层或区域的关系。应当理解，这些术语和以上所讨论的那些内容旨在包括除了附图中所绘示的方位之外的装置的不同方位。
本文中所使用的术语仅用于描述具体实施方式的目的，并非旨在限制本公开。除非上下文另有明确说明，否则如本文中所使用的单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”旨在也包括复数形式。将进一步理解，当在本文中使用时，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(includes)”和/或“包含(including)”指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。
除非另有限定，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)与本公开所属领域内的普通技术人员通常所理解的具有相同的含义。将进一步理解，除非本文中明确如此定义，否则本文中使用的术语应当解释为具有与它们在本说明书上下文及相关领域中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的意义进行解释。
图1示出了根据本公开的一个实施方式的功率变换器系统10。功率变换器系统10包括功率变换器12和功率变换器控制系统14。功率变换器12被配置为接收输入电压V_IN并且提供已经被调节和/或变换的输出电压V_OUT。功率变换器12可以是任何类型的功率变换器，诸如，升压变换器、降压变换器、升降压变换器等。功率变换器控制系统14被配置为接收输入电压V_IN、输入电流I_IN、输出电压V_OUT和输出电流I_OUT，并且将一个或多个功率变换器控制信号PCC提供至功率变换器12以便控制它的操作。
功率变换器控制系统14包括数字参考信号发生器16，该数字参考信号发生器被配置为接收输入电压V_IN、经由输入电流传感器18的输入电流I_IN、以及输出电压V_OUT并且基于最大峰值功率跟踪(MPPT)控制方案或者输出电压控制方案中的一个提供参考频率REF_F。参考频率REF_F被频率电压(F/V)变换器20接收，频率电压(F/V)变换器将参考频率REF_F变换为参考输入电压REF_IN。参考输入电压REF_IN被提供至第一比例积分(PI)控制器22，在第一比例积分控制器中将参考输入电压REF_IN与输入电压V_IN一起使用，以将第一PI控制信号PI_CONT1提供至控制信号组合器24。
第二PI控制器26接收参考输出电压REF_OUT和输出电压V_OUT，其中，参考输出电压REF_OUT是可以由许多外部电源提供的恒定的参考电压。第二PI控制器26使用参考输出电压REF_OUT和输出电压V_OUT提供第二PI控制信号PI_CONT2，该第二PI控制信号PI_CONT2被提供至控制信号组合器24。控制信号组合器24的输出端耦接至峰值电流模式(PCM)控制器28，该PCM控制器转而耦接至功率变换器12。PCM控制器28被配置为经由输出电流传感器30接收输出电流I_OUT并且从控制信号组合器24接收控制信号，并且基于此将一个或多个功率变换器控制信号PCC提供至功率变换器12。功率变换器控制信号PCC可控制输出电压V_OUT的幅度、输出电流I_OUT的幅度或者这两者的幅度。在一些实施方式中，PCM控制器28可以是通常基于单个控制信号输入而操作的许多预包装功率变换器控制器。例如，PCM控制器28可以是来自德克萨斯州达拉斯的德克萨斯仪器公司的零件号UCC28220。
如上所述，数字参考信号发生器16被配置为在MPPT操作模式和输出电压控制操作模式下操作。在数字参考信号发生器16的MPPT操作模式下，数字参考信号发生器16被配置为基于输入电压V_IN和输入电流I_IN提供参考频率REF_F，并且因此提供参考输入电压REF_IN。在数字参考信号发生器16的MPPT操作模式下，控制信号组合器24将第一PI控制信号PI_CONT1提供至PCM控制器28。
在输出电压控制操作模式下，数字参考信号发生器16被配置为提供恒定的参考频率REF_F，使得参考输入电压REF_IN是恒定信号。具体地，数字参考信号发生器16提供比较高的参考频率REF_F(例如，4kHz)，以便驱动参考输入电压REF_IN并且因此将第一PI控制信号PI_CONT1驱动至它的最大值。如以下详细讨论的，将第一PI控制信号PI_CONT1驱动至它的最大值使控制信号组合器24将第二PI控制信号PI_CONT2提供至PCM控制器28，如以下详细讨论的。因此，功率变换器控制系统14可从MPPT控制方案改变至输出电压控制方案。
图2示出了根据本公开的一个实施方式的控制信号组合器24的详情。为了上下文还示出了第一PI控制器22和第二PI控制器26。如图2所示，第一PI控制器22的输出端耦接至控制信号组合器24的第一输入端32。第二PI控制器26的输出端耦接至控制信号组合器24的第二输入端34。控制信号组合器24进一步包括耦接至PCM控制器28的输入端的输出端36。如上所述，控制信号组合器24将第一PI控制信号PI_CONT1或者第二PI控制信号PI_CONT2中的一个提供至PCM控制器28。控制信号组合器24的第一输入端32经由第一电阻器R1耦接至输出端36。进一步地，控制信号组合器24的输出端36经由第二电阻器R2耦接至地面。控制信号组合器24中的二极管38包括耦接至输出端36的阳极以及经由第三电阻器R3耦接至第二输入端34的阴极。进一步地，二极管38的阴极经由第四电阻器R4耦接至地面。
在操作中，如以下详细讨论的，在功率变换器控制系统14的MPPT操作模式下，数字参考信号发生器16根据MPPT控制方案使用输入电压V_IN和输入电流I_IN提供参考频率REF_F。在功率变换器控制系统14的MPPT操作模式下，因为不超过二极管38的阈值电压，所以二极管38保持反向偏置。因此，只有第一PI控制信号PI_CONT1被提供至PCM控制器28。在功率变换器控制系统14的输出电压控制操作模式下，数字参考信号发生器16将参考频率REF_F提供为固定频率。具体地，数字参考信号发生器16提供高频固定信号(例如，4kHZ正弦信号)作为参考频率REF_F，该高频固定信号将第一PI控制信号PI_CONT1驱动至最大值。第一PI控制信号PI_CONT1的最大值使二极管38变成正向偏置。当二极管38变成正向偏置时，基于输出电压V_OUT的第二PI控制信号PI_CONT2调制通过第一电阻器R1和第二电阻器R2的电流，该电流调制提供至PCM控制器28的信号使得PCM控制器28经由功率变换器12的输出电压V_OUT而控制。
在一个实施方式中，二极管38是低压降二极管，使得穿过二极管的正向压降小于约0.1V。在各种实施方式中，二极管38可以是硅(Si)肖特基二极管。当二极管38在如上所述的输出电压控制模式下变成正向偏置时，穿过第四电阻器R4的电压(理想地)应该与控制信号组合器24的输出端36的电压相同。然而，穿过二极管38的压降添加到了该电压。这是二极管38应该是使这个误差最小化的低压降二极管的原因。
图3是示出了根据本公开的一个实施方式的如上所述的MPPT控制方案的流程图。具体地，图3示出了可在本公开的各种实施方式中使用的扰动和观察(P&O)MPPT控制方案。可通过数字参考信号发生器16使用MPPT控制方案提供基于输入电压V_IN和输入电流I_IN的参考频率REF_F。首先，瞬时输入功率P_IN(N)被计算为P_IN(N)＝V_IN(N)*I_IN(N)(步骤100)。然后确定瞬时输入功率P_IN(N)是否大于上一个计算的输入功率P_IN(N-1)(步骤102)。如果瞬时输入功率P_IN(N)大于上一个计算的输入功率P_IN(N-1)，则确定瞬时参考频率REF_F(N)是否大于上一个参考频率REF_F(N-1)(步骤104)。如果瞬时参考频率REF_F(N)大于上一个参考频率REF_F(N-1)，则参考频率REF_F增加特定量ΔF(步骤106)。如果瞬时参考频率REF_F(N)小于上一个参考频率REF_F(N-1)，则参考频率REF_F减小特定量ΔF(步骤108)。如果瞬时输入功率P_IN(N)小于上一个计算的输入功率P_IN(N-1)，则确定瞬时参考频率REF_F(N)是否大于上一个参考频率REF_F(N-1)(步骤110)。如果瞬时参考频率REF_F(N)大于上一个参考频率REF_F(N-1)，则参考频率REF_F减小特定量ΔF(步骤112)。如果瞬时参考频率REF_F(N)小于上一个参考频率REF_F(N-1)，则参考频率REF_F增加特定量ΔF(步骤114)。如上所讨论的，参考频率REF_F通过F/V变换器20变换为参考输入电压REF_IN。第一PI控制器22然后基于参考输入电压REF_IN提供第一PI控制信号PI_CONT1，使得PCM控制器28基于MPPT控制方案提供功率变换器控制信号PCC。
尽管图3中示出了P&O MPPT控制方案，但是在不偏离本公开的原理的情况下可使用任何MPPT控制方案以便提供参考频率REF_F。例如，在不偏离本公开的原理的情况下，可由数字参考信号发生器16使用增加导电性的MPPT控制方案、电流扫描MPPT控制方案、恒定电压MPPT控制方案等。
在功率变换器控制系统14的输出电压控制模式下，基于输出电压OUT_V的第二PI控制信号PI_CONT2被提供至PCM控制器28。因此，PCM控制器28将基于常规的PCM控制方案提供功率变换器控制信号PCC，本领域中的技术人员将理解它们的细节。
图4是示出了在MPPT操作模式与输出电压控制操作模式之间切换的数字参考信号发生器16的判定过程的流程图。首先，基于数字参考信号发生器16当前在哪个模式下操作进行判定(步骤200)。如果数字参考信号发生器16当前在输出电压控制操作模式下操作，则确定输出电压V_OUT是否小于预定的欠电压V_UV(步骤202)。如果输出电压V_OUT小于预定欠电压V_UV，则数字参考信号发生器16的操作模式从输出电压控制操作模式改变至MPPT操作模式(步骤204)。如果数字参考信号发生器16当前在MPPT操作模式下操作，则确定输出电压V_OUT是否在预定过电压V_OV之上(步骤206)。如果输出电压V_OUT在预定过电压V_OV之上，则数字参考信号发生器16的操作模式从MPPT操作模式改变至输出电压控制操作模式(步骤208)。因此，数字参考信号发生器16可以切换模式以便根据需要控制功率变换器控制系统14。
预定欠电压V_UV和预定过电压V_OV可以基于功率变换器12的具体要求进行调节。进一步地，在不偏离本公开的原理的情况下，数字参考信号发生器16可使用在操作模式之间切换的任何适当办法。
本领域中的技术人员将认识到本公开的优选实施方式的改善和修改。所有这种改善和修改被认为是在本文中公开的概念和所附权利要求的范围内。

Claims (22)

1.一种用于功率变换器的控制系统，包括：
·数字参考信号发生器，被配置为：
·在最大峰值功率跟踪(MPPT)操作模式下，接收提供至所述功率变换器的输入电压和输入电流并且基于所述输入电压和所述输入电流提供输入电压参考信号；以及
·在输出电压控制操作模式下，提供恒定的输入电压参考信号；
·第一比例积分(PI)控制器，耦接至所述数字参考信号发生器并且被配置为接收所述输入电压参考信号和所述输入电压，并且基于所述输入电压参考信号和所述输入电压在第一比例积分控制器输出端提供第一比例积分控制信号；
·第二比例积分控制器，被配置为接收恒定的输出电压参考信号和来自所述功率变换器的输出电压，并且基于所述恒定的输出电压参考信号和所述输出电压在第二比例积分控制器输出端提供第二比例积分控制信号；以及
·二极管，包括耦接至所述第一比例积分控制器输出端的阳极和耦接至所述第二比例积分控制器输出端的阴极，其中，所述二极管的阳极形成控制系统输出端。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述数字参考信号发生器被进一步配置为从所述功率变换器接收所述输出电压，并且基于所述输出电压和当前选择的所述数字参考信号发生器的操作模式，在所述最大峰值功率跟踪操作模式与所述输出电压控制操作模式之间进行选择。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其中：
·在所述数字参考信号发生器的所述最大峰值功率跟踪操作模式下，所述二极管被反向偏置使得在所述控制系统输出端提供所述第一比例积分控制信号；并且
·在所述数字参考信号发生器的所述输出电压控制操作模式下，所述二极管被正向偏置使得在所述控制系统输出端提供所述第一比例积分控制信号和所述第二比例积分控制信号，并且所述第一比例积分控制信号是恒定电压。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其中：
·在所述数字参考信号发生器的所述最大峰值功率跟踪操作模式下，所述二极管被反向偏置使得在所述控制系统输出端提供所述第一比例积分控制信号；并且
·在所述数字参考信号发生器的所述输出电压控制操作模式下，所述二极管被正向偏置使得在所述控制系统输出端提供所述第一比例积分控制信号和所述第二比例积分控制信号，并且所述第一比例积分控制信号是恒定电压。
5.根据权利要求2所述的控制系统，进一步包括峰值电流模式(PCM)控制器，所述峰值电流模式控制器耦接至所述控制系统输出端并且被配置为基于所述第一比例积分控制信号和所述第二比例积分控制信号中的一个，将至少一个功率变换器控制信号提供至所述功率变换器。
6.根据权利要求5所述的控制系统，其中，所述至少一个功率变换器控制信号是脉冲宽度调制(PWM)信号。
7.根据权利要求1所述的控制系统，其中，在所述最大峰值功率跟踪操作模式下，所述数字参考信号发生器被配置为使用所述输入电压和所述输入电流基于扰动和观察控制方案提供所述输入电压参考信号。
8.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述第一比例积分控制器是包括被配置为接收所述输入电压参考信号的非反相输入端、被配置为接收所述输入电压的反相输入端、以及所述第一比例积分控制器输出端的运算放大器。
9.根据权利要求8所述的控制系统，其中，所述第二比例积分控制器是包括被配置为接收所述恒定的输出电压参考信号的非反相输入端、被配置为接收所述输出电压的反相输入端、以及所述第二比例积分控制器输出端的运算放大器。
10.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述二极管是具有小于0.1V的正向压降的低压降二极管。
11.一种功率变换器系统，包括：
·功率变换器，被配置为接收输入电压和输入电流并且提供输出电压；
·数字参考信号发生器，被配置为：
·在最大峰值功率跟踪(MPPT)操作模式下，接收提供至所述功率变换器的所述输入电压和所述输入电流，并且基于所述输入电压和所述输入电流提供输入电压参考信号；以及
·在输出电压控制操作模式下，提供恒定的输入电压参考信号；以及
·第一比例积分(PI)控制器，耦接至所述数字参考信号发生器并且被配置为接收所述输入电压参考信号和所述输入电压，并且基于所述输入电压参考信号和所述输入电压在第一比例积分控制器输出端提供第一比例积分控制信号；
·第二比例积分控制器，被配置为接收恒定的输出电压参考信号和所述输出电压，并且基于所述恒定的输出电压参考信号和所述输出电压在第二比例积分控制器输出端提供第二比例积分控制信号；以及
·二极管，包括耦接至所述第一比例积分控制器输出端的阳极和耦接至所述第二比例积分控制器输出端的阴极，其中，所述二极管的阳极形成耦接至峰值电流模式(PCM)控制器的输入端的控制系统输出端。
12.根据权利要求11所述的功率变换器系统，其中，所述数字参考信号发生器被进一步配置为从所述功率变换器接收所述输出电压，并且基于所述输出电压和当前选择的所述数字参考信号发生器的操作模式，在所述最大峰值功率跟踪操作模式与所述输出电压控制操作模式之间进行选择。
13.根据权利要求12所述的功率变换器系统，其中：
·在所述数字参考信号发生器的所述最大峰值功率跟踪操作模式下，所述二极管被反向偏置使得在所述控制系统输出端提供所述第一比例积分控制信号；并且
·在所述数字参考信号发生器的所述输出电压控制操作模式下，所述二极管被正向偏置使得在所述控制系统输出端提供所述第一比例积分控制信号和所述第二比例积分控制信号，并且所述第一比例积分控制信号是恒定电压。
14.根据权利要求11所述的功率变换器系统，其中：
·在所述数字参考信号发生器的所述最大峰值功率跟踪操作模式下，所述二极管被反向偏置使得在所述控制系统输出端提供所述第一比例积分控制信号；并且
·在所述数字参考信号发生器的所述输出电压控制操作模式下，所述二极管被正向偏置使得在所述控制系统输出端提供所述第一比例积分控制信号和所述第二比例积分控制信号，并且所述第一比例积分控制信号是恒定电压。
15.根据权利要求12所述的功率变换器系统，其中，所述峰值电流模式控制器的输出端耦接至所述功率变换器的控制信号输入端，并且所述峰值电流模式控制器被配置为基于所述第一比例积分控制信号和所述第二比例积分控制信号中的一个，将至少一个功率变换器控制信号提供至所述功率变换器。
16.根据权利要求15所述的功率变换器系统，其中，所述至少一个功率变换器控制信号是脉冲宽度调制(PWM)信号。
17.根据权利要求11所述的功率变换器系统，其中，在所述最大峰值功率跟踪操作模式下，所述数字参考信号发生器被配置为使用所述输入电压和所述输入电流基于扰动和观察控制方案提供所述输入电压参考信号。
18.根据权利要求11所述的功率变换器系统，其中，所述第一比例积分控制器是包括被配置为接收所述输入电压参考信号的非反相输入端、被配置为接收所述输入电压的反相输入端、以及所述第一比例积分控制器输出端的运算放大器。
19.根据权利要求18所述的功率变换器系统，其中，所述第二比例积分控制器是包括被配置为接收所述恒定的输出电压参考信号的非反相输入端、被配置为接收所述输出电压的反相输入端、以及所述第二比例积分控制器输出端的运算放大器。
20.根据权利要求11所述的功率变换器系统，其中，所述功率变换器是降压功率变换器、升压功率变换器以及升降压功率变换器中的一个。
21.根据权利要求20所述的功率变换器系统，进一步包括可再生能源，所述可再生能源耦接至所述功率变换器的输入端并且被配置为提供所述输入电压和所述输入电流。
22.根据权利要求11所述的功率变换器系统，其中，所述二极管是具有小于0.1V的正向压降的低压降二极管。
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