CN108733125A - 最大功率点追踪方法与最大功率点追踪系统 - Google Patents

Abstract

一种最大功率点追踪方法包含：通过处理电路设定功率转换器的电压调整方向，使得功率转换器的输入电压以正趋势或负趋势变化；通过检测电路依序检测功率转换器相应的输入电压与输入电流以取得多个发电功率；以及当发电功率连续递减N次时，改变功率转换器的电压调整方向，使得输入电压的变化自正趋势转为负趋势，或自负趋势转为正趋势，其中N为大于等于二的正整数。

Description

最大功率点追踪方法与最大功率点追踪系统

技术领域

本发明关于一种太阳能发电架构，且特别是关于一种太阳能发电架构中的最大功率点追踪方法。

背景技术

随着环保意识提升，再生能源如太阳能等逐渐受到重视。在现有的太阳能发电系统中，须通过最大功率点追踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)的控制策略提高太阳能面板的输出功率。

然而，由于因为系统中信号转换分辨率不一致，可能会导致系统在计算太阳能面板的输出功率时误判功率变化，导致最大功率点追踪的控制异常，无法使系统操作在最佳的工作点。因此，如何改善现有的最大功率点追踪方法，实为相关领域中重要的研究课题。

发明内容

本发明的一态样为一种最大功率点追踪方法。最大功率点追踪方法包含：通过一处理电路设定一功率转换器的电压调整方向，使得该功率转换器的一输入电压以正趋势或负趋势变化；于一第一时刻检测该功率转换器的该输入电压与一输入电流，以取得一第一功率；于该第一时刻后的一第二时刻检测该功率转换器的该输入电压与该输入电流，以取得一第二功率；于该第二时刻后的一第三时刻检测该功率转换器的该输入电压与该输入电流，以取得一第三功率；以及当该第一功率大于该第二功率，且该第二功率大于该第三功率时，改变该功率转换器的电压调整方向，使得该输入电压自正趋势转为负趋势，或自负趋势转为正趋势。

在部分实施例中，更包含以下步骤：当该第一功率大于该第二功率，且该第二功率大于该第三功率时，于该第三时刻后的一第四时刻检测该功率转换器的该输入电压与该输入电流，以取得一第四功率。

在部分实施例中，更包含以下步骤：当该第一功率大于该第二功率，且该第二功率小于该第三功率时，维持该功率转换器的电压调整方向不变。

在部分实施例中，更包含以下步骤：当该第一功率小于该第二功率，且该第二功率小于该第三功率时，改变该功率转换器的电压调整方向，并于该第三时刻后的一第四时刻检测该功率转换器的该输入电压与该输入电流，以取得一第四功率。

在部分实施例中，更包含以下步骤：当该第一功率小于该第二功率，且该第二功率大于该第三功率时，维持该功率转换器的电压调整方向不变。

在部分实施例中，更包含以下步骤：当该第三功率小于该第四功率时，维持该功率转换器的电压调整方向不变。

在部分实施例中，更包含以下步骤：当该第三功率大于该第四功率时，再次改变该功率转换器的电压调整方向。

本发明的另一态样为一种最大功率点追踪方法。最大功率点追踪方法包含：通过一处理电路设定一功率转换器的电压调整方向，使得该功率转换器的一输入电压以正趋势或负趋势变化；通过一检测电路依序检测该功率转换器相应的输入电压与输入电流以取得多个发电功率；以及当该些发电功率连续递减N次时，改变该功率转换器的电压调整方向，使得该输入电压的变化自正趋势转为负趋势，或自负趋势转为正趋势，其中N为大于等于二的正整数。

在部分实施例中，更包含以下步骤：当该些发电功率连续递增N次时，改变该功率转换器的电压调整方向，使得该输入电压的变化自正趋势转为负趋势，或自负趋势转为正趋势，其中N为大于等于二的正整数。

在部分实施例中，更包含以下步骤：当该些发电功率未连续递减N次时，维持该功率转换器的电压调整方向不变。

在部分实施例中，更包含以下步骤：于该功率转换器的电压调整方向改变后，通过该检测电路检测该功率转换器相应的输入电压与输入电流以取得一动态确认功率。

在部分实施例中，更包含以下步骤：当该动态确认功率大于前一次检测所得的该发电功率时，维持该功率转换器的电压调整方向不变。

在部分实施例中，更包含以下步骤：当该动态确认功率小于前一次检测所得的该发电功率时，再次改变该功率转换器的电压调整方向。

本发明的又一态样为一种最大功率点追踪系统。最大功率点追踪系统包含：一功率转换器，电性耦接于一太阳能模块，用以自该太阳能模块接收一输入电压，并将该输入电压转换为一输出电压；一检测电路，电性耦接于该功率转换器，用以检测该功率转换器的该输入电压与一输入电流；一处理电路，电性耦接于该功率转换器与该检测电路，用以根据该功率转换器的该输入电压与该输入电流输出一控制信号以控制该功率转换器；其中该处理电路输出该控制信号以控制该功率转换器的该输入电压以正趋势或负趋势变化，并根据该输入电压与该输入电流依序取得多个发电功率，当该处理电路操作于一功率点追踪模式下时，当该些发电功率连续递减N次时，该处理电路输出该控制信号以改变该功率转换器的电压调整方向，使得该输入电压自正趋势转为负趋势，或自负趋势转为正趋势，其中N为大于等于二的正整数。

在部分实施例中，当该些发电功率连续递增N次时，该处理电路输出该控制信号以改变该功率转换器的电压调整方向，使得该输入电压自正趋势转为负趋势，或自负趋势转为正趋势。

在部分实施例中，该处理电路更用以于该功率转换器的电压调整方向改变后，通过该检测电路检测该功率转换器相应的输入电压与输入电流以取得一动态确认功率。

在部分实施例中，当该动态确认功率大于前一次检测所得的该发电功率时，该处理电路维持该功率转换器的电压调整方向不变。

在部分实施例中，当该动态确认功率小于前一次检测所得的该发电功率时，该处理电路再次改变该功率转换器的电压调整方向。

在部分实施例中，该处理电路操作于该功率点追踪模式下时，当该些发电功率未连续递减N次时，该处理电路输出该控制信号以维持该功率转换器的电压调整方向不变。

在部分实施例中，该检测电路分别于一第一时刻、该第一时刻后的一第二时刻、该第二时刻后的一第三时刻检测该输入电压与该输入电流，使得该处理电路分别取得一第一功率、一第二功率、一第三功率，当该处理电路操作于该功率点追踪模式下时，当该第一功率大于该第二功率，且该第二功率大于该第三功率时，该处理电路输出该控制信号改变该功率转换器的电压调整方向，使得该输入电压自正趋势转为负趋势，或自负趋势转为正趋势。

在本发明各个实施例中，通过处理电路于功率点追踪模式与动态曲线确认模式之间切换操作，不论光照强度是否发生变化，最大功率点追踪系统都可避免检测过程中因为模拟与数字信号转换过程中产生的误差导致误判。此外，当光照强度发生变化时，最大功率点追踪系统亦可避免因环境光源条件改变导致误判。藉此，最大功率点追踪系统便可提高最大功率点追踪的准确度，以提高太阳能系统的发电效率。

附图说明

图1为根据本发明部分实施例所绘示的太阳能发电架构的示意图。

图2为根据本发明部份实施例所绘示的太阳能发电功率示意图。

图3为根据本发明部份实施例所绘示的最大功率点追踪方法的流程图。

图4为根据本发明部份实施例所绘示的步骤的细部流程图。

图5为根据本发明部份实施例所绘示的最大功率点追踪示意图。

图6为根据本发明部份实施例所绘示的太阳能发电功率示意图。

图7为根据本发明部份实施例所绘示的步骤的细部流程图。

图8、图9为根据本发明部份实施例所绘示的太阳能发电功率示意图。

其中附图标记为：

100 最大功率点追踪系统

120 检测电路

140 功率转换器

160 处理电路

200 太阳能模块

300 最大功率点追踪方法

900 电网

Vdc 输入电压

Idc 输入电流

Vout 输出电压

Sig_V 电压检测信号

Sig_I 电流检测信号

CS 控制信号

Pdc 发电功率

Pc 动态确认功率

P1～P6、P(n)、P(n-1)、P(n-2) 功率

Na、Nb、Nc 工作点

A1～A4、B1～B4、C1 曲线

S310～S350、S341～S347、S351～S354 步骤

具体实施方式

下文举实施例配合所附图式作详细说明，以更好地理解本发明的态样，但所提供的实施例并非用以限制本公开所涵盖的范围，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由组件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本公开所涵盖的范围。此外，根据业界的标准及惯常做法，图式仅以辅助说明为目的，并未依照原尺寸作图，实际上各种特征的尺寸可任意地增加或减少以便于说明。下述说明中相同组件将以相同的符号标示来进行说明以便于理解。

在全篇说明书与申请专利范围所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此公开的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本公开的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本公开的描述上额外的引导。

此外，在本文中所使用的用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指“包含但不限于”。此外，本文中所使用的“及/或”，包含相关列举项目中一或多个项目的任意一个以及其所有组合。

于本文中，当一组件被称为“连接”或“耦接”时，可指“电性耦接”或“电性耦接”。“连接”或“耦接”亦可用以表示二或多个组件间相互搭配操作或互动。此外，虽然本文中使用“第一”、“第二”、…等用语描述不同组件，该用语仅是用以区别以相同技术用语描述的组件或操作。除非上下文清楚指明，否则该用语并非特别指称或暗示次序或顺位，亦非用以限定本发明。

请参考图1。图1为根据本发明部分实施例所绘示的太阳能发电架构的示意图。如图1所示，在部分实施例中，太阳能发电架构包含最大功率点追踪(Maximum Power PointTracking，MPPT)系统100、太阳能模块200、电网900。在结构上，太阳能模块200电性耦接于最大功率点追踪系统100，最大功率点追踪系统100电性耦接于电网900。

在部分实施例中，太阳能模块200用以接收太阳能并提供相应的直流输入电压Vdc与输入电流Idc。具体来说，在不同实施例中，太阳能模块200可包含一个太阳能面板或多个彼此串联或并联的太阳能面板组，以提供不同功率等级的电力至最大功率点追踪系统100。

在部分实施例中，最大功率点追踪系统100用以实现最大功率点追踪(MaximumPower Point Tracking，MPPT)控制，以控制太阳能模块200操作在最大的功率输出工作点，并将所接收的电力转换为输出电压Vout至电网900。举例来说，最大功率点追踪系统100可提供与电网900同频同相的输出电压Vout，使得太阳能发电架构可与市电并网运转。

具体来说，如图1所示，在部分实施例中，最大功率点追踪系统100包含检测电路120、功率转换器140、以及处理电路160。在结构上，检测电路120电性耦接于功率转换器140，用以检测功率转换器140自太阳能模块200所接收的输入电压Vdc与输入电流Idc。功率转换器140电性耦接于太阳能模块200，用以自太阳能模块200接收输入电压Vdc，并将输入电压Vdc转换为输出电压Vout。处理电路160电性耦接于功率转换器140与检测电路120。处理电路160用以根据功率转换器140的输入电压Vdc与输入电流Idc输出控制信号CS以控制功率转换器140。

具体来说，在部分实施例中，检测电路120可分别通过相应的电压检测单元与电流检测单元检测输入电压Vdc与输入电流Idc，并相应输出电压检测信号Sig_V与电流检测信号Sig_I。举例来说，检测电路120中可包含霍尔组件或其他类型的传感器件，搭配电阻器等电路组件以实现电压检测或电流检测，其细节不再于此赘述。

如此一来，处理电路160便可根据电压检测信号Sig_V与电流检测信号Sig_I输出控制信号CS以对功率转换器140进行相应的控制。举例来说，在部分实施例中，功率转换器140可包含各种直流-—交流转换电路，或是相互电性耦接的直流—直流转换电路与直流-—交流转换电路。处理电路160可藉由控制信号CS切换功率转换器140中转换电路内开关器件的启闭。藉此，通过调整控制信号CS的责任周期，便可对输入电压Vdc进行控制。换言之，处理电路160可由脉冲宽度调变(PWM)实现对功率转换器140的控制，但本发明并不以此为限。此外，在部分实施例中，处理电路160可由数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)实现，但本发明并不以此为限。

请一并参考图2。图2为根据本发明部份实施例所绘示的太阳能发电功率示意图。在图2中，横轴代表输入电压Vdc，纵轴代表太阳能模块200的发电功率Pdc。如图2所示，在一特定的光照强度下，当系统工作于不同的输入电压Vdc时，发电功率Pdc也并不相同。其中操作在工作点Nb时的发电功率Pdc大于操作在工作点Na或工作点Nc时的发电功率Pdc。因此，最大功率点追踪系统100可通过电压扰动，控制输入电压Vdc以正趋势(即：逐渐上升)或负趋势(即：逐渐下降)变化，并比较发电功率Pdc的变化，以进行最大功率点追踪，以控制系统的工作点。

在电压检测信号Sig_V与电流检测信号Sig_I在进行数字转换的过程中，会因转换时的分辨率不同，导致处理电路160误判断发电功率Pdc的变化趋势。换言之，在实际上发电功率Pdc上升时，处理电路160可能会在中途误判，以为发电功率Pdc下降，并输出控制信号CS调整工作点。如此一来，最大功率点追踪系统100便无法顺利将输入电压Vdc控制在最大功率输出的工作点。

在部分实施例中，当处理电路160操作于功率点追踪模式下时，处理电路160根据输入电压Vdc与输入电流Idc依序取得多个发电功率Pdc，当所取得的发电功率Pdc连续递减N次时，处理电路160输出控制信号CS以改变功率转换器140的电压调整方向，使得输入电压Vdc的变化自正趋势转为负趋势，或自负趋势转为正趋势，其中N为大于或等于二的正整数。

换言之，在发电功率Pdc连续递减两次或以上时，处理电路160才会改变功率转换器140的电压调整方向。如此一来，即便在过程中遇上一次处理电路160误判功率趋势的情形发生，处理电路160亦可先忽略此次计算结果，维持同样的电压调整方向。藉此，最大功率点追踪系统100便可避免因处理电路160误判或者检测到区域极大值而操作在非最大功率点的情况发生。以下段落将搭配相关图式，针对处理电路160的具体操作提供进一步的详细说明。

请一并参考图3。图3为根据本发明部份实施例所绘示的最大功率点追踪方法300的流程图。为方便及清楚说明起见，下述最大功率点追踪方法300是配合图1所示的太阳能发电架构进行说明，但不以此为限，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可对作各种更动与润饰。如图3所示，最大功率点追踪方法300包含步骤S310、S320、S330、S340以及S350。

首先，在步骤S310中，通过处理电路160设定功率转换器140的电压调整方向，使得功率转换器140的输入电压Vdc以正趋势或负趋势变化。

接着，在步骤S320中，处理电路160通过检测电路120检测功率转换器140输入电压Vdc与输入电流Idc以取得发电功率Pdc。

举例来说，处理电路160可通过检测电路120于第一时刻检测输入电压Vdc与输入电流Idc，以取得第一功率P(n-2)，于第一时刻后的第二时刻检测输入电压Vdc与输入电流Idc，以取得第二功率P(n-1)，于第二时刻后的第三时刻检测输入电压Vdc与输入电流Idc，以取得第三功率P(n)。

藉此，处理电路160每取得一次当前的发电功率Pdc时，便可设定目前的第二功率P(n-1)作为新的第一功率P(n-2)，目前的第三功率P(n)作为新的第二功率P(n-1)，并将当前的发电功率Pdc作为新的第三功率P(n)。

接着，在步骤S330中，处理电路160判断其操作于功率点追踪模式或动态曲线确认模式。当处理电路160操作于功率点追踪模式时，执行步骤S340。另一方面，当处理电路160操作于动态曲线确认模式时，执行步骤S350。

请一并参考图4。图4为根据本发明部份实施例所绘示的步骤S340的细部流程图。如图4所示，步骤S340进一步包含步骤S341、S342、S343、S344、S345、S346以及S347。

如图4所示，当处理电路160操作于功率点追踪模式下时，在步骤S341中，处理电路160判断第三功率P(n)大于或小于第二功率P(n-1)。接着，在步骤S342、S343中，处理电路160判断第二功率P(n-1)大于或小于第一功率P(n-2)。最后，处理电路160根据上述判断，选择性地执行步骤S344、S345、S346、S347当中之一者。

具体来说，当第一功率P(n-2)大于第二功率P(n-1)，且第二功率P(n-1)大于第三功率P(n)时，此时发电功率Pdc的变化为连续递减两次。于此情况下，处理电路160执行步骤S344，输出相应的控制信号CS改变功率转换器140的电压调整方向，使得输入电压Vdc的变化自正趋势转为负趋势，或自负趋势转为正趋势。

值得注意的是，在部分实施例中，处理电路160亦可以根据三次或更多次发电功率Pdc的变化以决定是否改变功率转换器140的电压调整方向。换言之，当发电功率Pdc连续递减N次时，处理电路160改变功率转换器140的电压调整方向，使得输入电压Vdc自正趋势转为负趋势，或自负趋势转为正趋势，其中N为大于等于二的正整数。

此外，当第一功率P(n-2)小于第二功率P(n-1)，且第二功率P(n-1)大于第三功率P(n)时，此时发电功率Pdc的变化未连续递减。于此情况下，处理电路160执行步骤S345，维持功率转换器140的电压调整方向不变。

相似地，当第一功率P(n-2)大于第二功率P(n-1)，且第二功率P(n-1)小于第三功率P(n)时，此时发电功率Pdc的变化亦未连续递减。于此情况下，处理电路160执行步骤S346，维持功率转换器140的电压调整方向不变。

换言之，在部分实施例中，当发电功率Pdc未连续递减N次时，处理电路160输出相应的控制信号CS以维持功率转换器140的电压调整方向不变，继续提高或继续降低输入电压Vdc进行最大功率点追踪。

请参考图5。图5为根据本发明部份实施例所绘示的最大功率点追踪示意图。在图5中，横轴代表输入电压Vdc，纵轴代表太阳能模块200的发电功率Pdc。如图2所示，当处理电路160输出相应的控制信号CS使得输入电压Vdc沿正趋势变化，逐渐提高输入电压Vdc时，处理电路160可依序取得功率P1～P6。当处理电路160取得功率P4并判断功率P4低于功率P3时，由于发电功率Pdc的变化亦未连续递减两次以上，因此处理电路160维持原本的电压调整方向，即正趋势。接着，当处理电路160取得功率P5，并判断功率P5大于功率P4时，便可得知功率P4的短暂下降可能是系统检测误差。如此一来，最大功率点追踪系统100便可继续提高输入电压Vdc，并取得功率P6。通过反复以上操作，便可实现最大功率点追踪，使太阳能模块200撷取最大的发电功率Pdc。

在部分实施例中，步骤S344更包含切换至动态曲线确认模式，以于下次控制循环中执行步骤S350。

此外，如图4所示，当第一功率P(n-2)小于第二功率P(n-1)，且第二功率P(n-1)小于第三功率P(n)时，此时发电功率Pdc的变化为连续递增两次。于此情况下，处理电路160执行步骤S347，切换至动态曲线确认模式，并输出相应的控制信号CS改变功率转换器140的电压调整方向，使得输入电压Vdc的变化自正趋势转为负趋势，或自负趋势转为正趋势。

换言之，在步骤S344和S347中，当发电功率Pdc连续递减或连续递增N次时，处理电路160切换至动态曲线确认模式，并改变功率转换器140的电压调整方向。动态曲线确认模式的相关操作将在以下段落中搭配图示进行详细说明。

请一并参考图6。图6为根据本发明部份实施例所绘示的太阳能发电功率示意图。在图6中，横轴代表输入电压Vdc，纵轴代表太阳能模块200的发电功率Pdc。如图6所示，在光照强度改变的情况下，发电功率Pdc会对应到相异的功率曲线。

举例来说，如图6所示，假设目前光照强度逐渐增强，即便电压调整方向不正确，处理电路160仍会判断功率不断提升而沿着相同方向进行功率追踪，导致实际工作点偏离最大功率点，如曲线C1所示。

因此，在部分实施例中，处理电路160藉由执行步骤S350的动态曲线确认模式，以确认是否需要改变功率转换器140的电压调整方向。

具体来说，在发电功率Pdc连续递减或连续递增N次时，处理电路160会判断目前发电功率Pdc的连续递增或递减是否是受到光照条件或是遮蔽现象改变，使得发电功率Pdc受到影响，而非是由于电压调整方向正确所致。因此，此时处理电路160会先改变功率转换器140的电压调整方向退回前一次检测的输入电压Vdc，并切换至动态曲线确认模式，以便藉由步骤S350进行确认。

请参考图7。图7为根据本发明部份实施例所绘示的步骤S350的细部流程图。如图7所示，步骤S350进一步包含步骤S351、S352、S353、S354。

在步骤S351中，于功率转换器140的电压调整方向改变后，通过检测电路120检测功率转换器140相应的输入电压Vdc与输入电流Idc以取得动态确认功率Pc。

举例来说，当第一功率P(n-2)大于第二功率P(n-1)，且第二功率P(n-1)大于第三功率P(n)时，功率转换器140的电压调整方向改变。此时，处理电路160可于第三时刻后的第四时刻检测功率转换器140的输入电压Vdc与输入电流Idc，以取得第四功率作为动态确认功率Pc。

相似地，当第一功率P(n-2)小于第二功率P(n-1)，且第二功率P(n-1)小于第三功率P(n)时，功率转换器140的电压调整方向改变。此时，处理电路160可于第三时刻后的第四时刻检测功率转换器140的输入电压Vdc与输入电流Idc，以取得第四功率作为动态确认功率Pc。

接着，在步骤S352中，处理电路160判断动态确认功率Pc大于或小于第三功率P(n)。最后，处理电路160根据上述判断，选择性地执行步骤S353、S354当中之一者。

具体来说，当处理电路160操作于动态曲线确认模式下时，电压调整方向已经过一次改变，且处理电路160乃是退回前一次检测的输入电压Vdc。因此，若功率曲线不变，检测所得的动态确认功率Pc应与第二功率P(n-1)大致相同。换言之，若功率曲线不变，第一功率P(n-2)大于第二功率P(n-1)且第二功率P(n-1)大于第三功率P(n)时，则动态确认功率Pc也会大于第三功率P(n)。相对地，第一功率P(n-2)小于第二功率P(n-1)且第二功率P(n-1)小于第三功率P(n)时，则动态确认功率Pc也会小于第三功率P(n)。

另一方面，若发电功率Pdc是由于功率曲线改变而随之改变，则即使电压调整方向已经不同，发电功率Pdc变化趋势仍会维持原本的正趋势或负趋势。举例来说，假使光照条件增强，则不论输入电压Vdc沿着正趋势或负趋势改变，发电功率Pdc都会提高。此时，第二功率P(n-1)小于第三功率P(n)，第三功率P(n)小于动态确认功率Pc。相对地，假使光照条件减弱，则不论输入电压Vdc沿着正趋势或负趋势改变，发电功率Pdc都会降低。此时，第二功率P(n-1)大于第三功率P(n)，第三功率P(n)大于动态确认功率Pc。

由于处理电路160的控制策略系为维持功率转换器140操作在最大功率，因此，若功率变化为正，处理电路160可以输出相应的控制信号CS维持功率转换器140目前的电压追踪方向。另一方面，若功率变化为负，处理电路160可以输出相应的控制信号CS再次改变功率转换器140的电压调整方向，以切换回原本的电压调整方向。

换言之，当动态确认功率Pc大于前一次检测所得的发电功率时，处理电路160执行步骤S353，维持功率转换器140的电压调整方向不变，并切换回功率点追踪模式。当动态确认功率Pc小于前一次检测所得的发电功率时，处理电路160执行步骤S354，再次改变功率转换器140的电压调整方向，并切换回功率点追踪模式。

举例来说，当N等于2时，当第三功率P(n)小于第四功率(即：动态确认功率Pc)时，处理电路160执行步骤S353，维持功率转换器140的电压调整方向不变，并切换回功率点追踪模式。

如此一来，由于在切换至动态曲线确认模式时电压调整方向已经在步骤S344或S347经过一次改变，在步骤S353又维持功率转换器140的电压调整方向，因此在后续功率追踪过程中，输入电压Vdc的电压调整方向便会与最初始的电压调整方向相反，藉此避免如图6所示的曲线一般，逐渐远离最佳工作点。

相对地，当第三功率P(n)大于第四功率(即：动态确认功率Pc)时，于此情况下，处理电路160便可判断功率曲线并未改变，发电功率Pdc系沿着同一条功率曲线上随输入电压Vdc改变而随之改变。此时，处理电路160执行步骤S354，输出相应的控制信号CS再次改变功率转换器140的电压调整方向，并切换回功率点追踪模式。

如此一来，由于在切换至动态曲线确认模式时电压调整方向已经在步骤S344或S347经过一次改变，在步骤S354又再次改变功率转换器140的电压调整方向，因此在后续功率追踪过程中，输入电压Vdc的电压调整方向便会与初始的电压调整方向一致。藉此，在完成动态曲线确认模式后，便可确认控制策略无误，沿着初始的正趋势或负趋势调整输入电压Vdc，并回到功率点追踪模式继续进行最大功率点追踪控制。

值得注意的是，在部分实施例中，处理电路160亦可以根据两次或更多次动态确认功率Pc的变化趋势以决定是否维持功率转换器140的电压调整方向。换言之，当动态确认功率Pc的变化趋势维持N次相同时，处理电路160维持功率转换器140的电压调整方向，并自动态曲线确认模式切换回功率点追踪模式。相对地，当动态确认功率Pc的变化趋势在N次当中发生变化，处理电路160再次改变功率转换器140的电压调整方向，并自动态曲线确认模式切换回功率点追踪模式。

如此一来，最大功率点追踪系统100便可通过动态曲线确认模式确认功率曲线是否受到光照强度变化而有所变动，避免误判最佳工作点，导致无法提升发电功率Pdc的情况发生。

请参考图8、图9。图8、图9为根据本发明部份实施例所绘示的太阳能发电功率示意图。在图8、图9中，横轴代表输入电压Vdc，纵轴代表太阳能模块200的发电功率Pdc。

如图8曲线A1、A2、A3以及A4所示，在光照强度逐渐增强使得功率曲线改变，整体功率提高的情况下，不论起始输入电压Vdc低于或高于理想工作点，也不论初始电压扰动的变化是正趋势或负趋势，最大功率点追踪系统100皆能通过动态曲线确认模式切换电压调整方向，以逐渐往理想工作点移动。

相似地，如图9曲线B1、B2、B3以及B4所示，在光照强度逐渐减弱使得功率曲线改变，整体功率降低的情况下，不论起始输入电压Vdc低于或高于理想工作点，也不论初始电压扰动的变化是正趋势或负趋势，最大功率点追踪系统100皆能通过动态曲线确认模式切换电压调整方向，以逐渐往理想工作点移动。

综上所述，在本发明各个实施例中，通过处理电路160于功率点追踪模式与动态曲线确认模式之间切换操作，不论光照强度是否发生变化，最大功率点追踪系统100都可避免检测过程中因为模拟与数字信号转换过程中产生的误差导致误判。此外，当光照强度发生变化时，最大功率点追踪系统100亦可避免因环境光源条件改变导致误判。藉此，最大功率点追踪系统100便可提高最大功率点追踪的准确度，以提高太阳能系统的发电效率。

虽然本文将所公开的方法示出和描述为一系列的步骤或事件，但是应当理解，所示出的这些步骤或事件的顺序不应解释为限制意义。例如，部分步骤可以以不同顺序发生和/或与除了本文所示和/或所描述的步骤或事件以外的其他步骤或事件同时发生。另外，实施本文所描述的一个或多个态样或实施例时，并非所有于此示出的步骤皆为必需。此外，本文中的一个或多个步骤亦可能在一个或多个分离的步骤和/或阶段中执行。

虽然本揭示内容已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本揭示内容，任何熟习此技艺者，在不脱离本揭示内容的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本揭示内容的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (20)

1.一种最大功率点追踪方法，其特征在于，包含：

通过一处理电路设定一功率转换器的电压调整方向，使得该功率转换器的一输入电压以正趋势或负趋势变化；

于一第一时刻检测该功率转换器的该输入电压与一输入电流，以取得一第一功率；

于该第一时刻后的一第二时刻检测该功率转换器的该输入电压与该输入电流，以取得一第二功率；

于该第二时刻后的一第三时刻检测该功率转换器的该输入电压与该输入电流，以取得一第三功率；以及

当该第一功率大于该第二功率，且该第二功率大于该第三功率时，改变该功率转换器的电压调整方向，使得该输入电压自正趋势转为负趋势，或自负趋势转为正趋势。

2.如权利要求1所述的最大功率点追踪方法，其特征在于，更包含以下步骤：

当该第一功率大于该第二功率，且该第二功率大于该第三功率时，于该第三时刻后的一第四时刻检测该功率转换器的该输入电压与该输入电流，以取得一第四功率。

3.如权利要求1所述的最大功率点追踪方法，其特征在于，更包含以下步骤：

当该第一功率大于该第二功率，且该第二功率小于该第三功率时，维持该功率转换器的电压调整方向不变。

4.如权利要求1所述的最大功率点追踪方法，其特征在于，更包含以下步骤：

当该第一功率小于该第二功率，且该第二功率小于该第三功率时，改变该功率转换器的电压调整方向，并于该第三时刻后的一第四时刻检测该功率转换器的该输入电压与该输入电流，以取得一第四功率。

5.如权利要求1所述的最大功率点追踪方法，其特征在于，更包含以下步骤：

当该第一功率小于该第二功率，且该第二功率大于该第三功率时，维持该功率转换器的电压调整方向不变。

6.如权利要求2或4所述的最大功率点追踪方法，其特征在于，更包含以下步骤：

当该第三功率小于该第四功率时维持该功率转换器的电压调整方向不变。

7.如权利要求6所述的最大功率点追踪方法，其特征在于，更包含以下步骤：当该第三功率大于该第四功率时，再次改变该功率转换器的电压调整方向。

8.一种最大功率点追踪方法，其特征在于，包含：

通过一处理电路设定一功率转换器的电压调整方向，使得该功率转换器的一输入电压以正趋势或负趋势变化；

通过一检测电路依序检测该功率转换器相应的输入电压与输入电流以取得多个发电功率；当该些发电功率连续递减N次时，改变该功率转换器的电压调整方向，使得该输入电压的变化自正趋势转为负趋势，或自负趋势转为正趋势，其中N为大于等于二的正整数。

9.如权利要求8所述的最大功率点追踪方法，其特征在于，更包含以下步骤：

当该些发电功率连续递增N次时，改变该功率转换器的电压调整方向，使得该输入电压的变化自正趋势转为负趋势，或自负趋势转为正趋势，其中N为大于等于二的正整数。

10.如权利要求8所述的最大功率点追踪方法，其特征在于，更包含以下步骤：

当该些发电功率未连续递减N次时，维持该功率转换器的电压调整方向不变。

11.如权利要求8所述的最大功率点追踪方法，其特征在于，更包含以下步骤：

于该功率转换器的电压调整方向改变后，通过该检测电路检测该功率转换器相应的输入电压与输入电流以取得一动态确认功率。

12.如权利要求11所述的最大功率点追踪方法，其特征在于，更包含以下步骤：

当该动态确认功率大于前一次检测所得的该发电功率时，维持该功率转换器的电压调整方向不变。

13.如权利要求11所述的最大功率点追踪方法，其特征在于，更包含以下步骤：

当该动态确认功率小于前一次检测所得的该发电功率时，再次改变该功率转换器的电压调整方向。

14.一种最大功率点追踪系统，其特征在于，包含：

一功率转换器，电性耦接于一太阳能模块，用以自该太阳能模块接收一输入电压，并将该输入电压转换为一输出电压；

一检测电路，电性耦接于该功率转换器，用以检测该功率转换器的该输入电压与一输入电流；以及

一处理电路，电性耦接于该功率转换器与该检测电路，用以根据该功率转换器的该输入电压与该输入电流输出一控制信号以控制该功率转换器；

其中该处理电路输出该控制信号以控制该功率转换器的该输入电压以正趋势或负趋势变化，并根据该输入电压与该输入电流依序取得多个发电功率，当该处理电路操作于一功率点追踪模式下时，当该些发电功率连续递减N次时，该处理电路输出该控制信号以改变该功率转换器的电压调整方向，使得该输入电压自正趋势转为负趋势，或自负趋势转为正趋势，其中N为大于等于二的正整数。

15.如权利要求14所述的最大功率点追踪系统，其特征在于，当该些发电功率连续递增N次时，该处理电路输出该控制信号以改变该功率转换器的电压调整方向，使得该输入电压自正趋势转为负趋势，或自负趋势转为正趋势。

16.如权利要求14所述的最大功率点追踪系统，其特征在于，该处理电路更用以于该功率转换器的电压调整方向改变后，通过该检测电路检测该功率转换器相应的输入电压与输入电流以取得一动态确认功率。

17.如权利要求16所述的最大功率点追踪系统，其特征在于，当该动态确认功率大于前一次检测所得的该发电功率时，该处理电路维持该功率转换器的电压调整方向不变。

18.如权利要求16所述的最大功率点追踪系统，其特征在于，当该动态确认功率小于前一次检测所得的该发电功率时，该处理电路再次改变该功率转换器的电压调整方向。

19.如权利要求14所述的最大功率点追踪系统，其特征在于，该处理电路操作于该功率点追踪模式下时，当该些发电功率未连续递减N次时，该处理电路输出该控制信号以维持该功率转换器的电压调整方向不变。

20.如权利要求14所述的最大功率点追踪系统，其特征在于，该检测电路分别于一第一时刻、该第一时刻后的一第二时刻、该第二时刻后的一第三时刻检测该输入电压与该输入电流，使得该处理电路分别取得一第一功率、一第二功率、一第三功率，当该处理电路操作于该功率点追踪模式下时，当该第一功率大于该第二功率，且该第二功率大于该第三功率时，该处理电路输出该控制信号改变该功率转换器的电压调整方向，使得该输入电压自正趋势转为负趋势，或自负趋势转为正趋势。