CN110582736B - 功率转换系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种功率转换系统具有多个功率跟踪转换器，该多个功率跟踪转换器并行连接至诸如太阳能系统的能量源的输出。该转换器之间的通信系统实施该转换器的操作的序列，使得响应于来自该序列中的先前转换器的通信信号，每个转换器执行其功率跟踪功能的调谐并且然后向该序列中的下一个转换器提供通信信号。每个转换器例如充当最大功率点跟踪系统。该系统可以由较小单元的集合形成使得可以由标准组件的小型集合形成不同的系统。通过顺序操作转换器，转换器之间的冲突以及不稳定性得以避免。

Description

功率转换系统和方法

技术领域

本发明涉及功率转换系统和方法，并且尤其涉及用于转换来自可变功率源的功率的系统和方法。

背景技术

功率转换系统被用来从能量源收集能量并且将该能量递送至负载或能量存储系统。它们例如被广泛地用于从诸如太阳能系统的可再生能量源收集能量。

作为示例，利用建筑物的屋顶区域或者使用低成本陆地的太阳能发电正越来越多地被使用。负载可以是公用电网或者其可以是电池点（battery point）。

对太阳能系统所递送的能量进行功率转换以提供最为有效的能量收集和存储。通常，这利用最大功率点跟踪（MPPT）系统，其控制太阳能系统的工作点（电流和电压）以实现最优的功率传输。通常，针对不同尺寸的太阳能系统设施具有不同尺寸的MPPT系统。这导致了库存增加并且减少了批量生产的收益。例如，通过将制造量从1000增加至10000，生产成本一般地降低30-40%。

随着负载要求的变化，功率转换系统可能需要通过添加更多能量源（例如，太阳能PV电池）以及它们相关联的功率转换系统（诸如MPPT系统）、充电控制器和电池而扩大规模。一般地，MPPT系统被新缩放的太阳能系统的合适尺寸的不同设计所替代。较小尺寸的MPPT系统然后变得冗余或无用。

因此，非常期望生产可以在更广泛的应用中使用的不同MPPT系统设计的精简集合。

设计一种MPPT系统来覆盖各种设施尺寸当然是可能的。然而，其对于较小的系统而言将会是尺寸过大的，并且PWM控制分辨率在较低日照水平下将表现不佳，所以跟踪效率将会很低。此外，系统振荡行为在利用尺寸过大的MPPT系统进行操作的太阳能系统中的最大功率点附近将有所增加。

因此，需要一种系统，其使得标准MPPT系统能够用于不同尺寸的能量源和功率转换系统，但其并不会导致被高估系统的低效使用。

EP1047179A1公开了一种操作具有并行连接的逆变器的供电系统的方法。一个逆变器作为主单元操作而其它则作为从单元。从单元在来自DC源的输出功率高于或低于阈值时被开启/关闭。主单元使用MPPT，而从单元为恒定功率。

发明内容

本发明由权利要求所限定。

本发明实施例的概念是要提供（在MPPT转换器的集合的输入处）互相并行的MPPT转换器的集合。转换器的数量可以缩放到功率转换系统和能量源的整体尺寸。提供通信系统使得功率点跟踪功能以顺序发生，以便避免不稳定性并且减少重复信号分析的量。本发明实施例的进一步概念在于，一个MPPT转换器中的功率点跟踪功能给出了在序列中的下一个MPPT转换器中如何进行功率点跟踪功能的指示，从而整个系统朝向能量源的整体最大功率点移动。

根据依据本发明一方面的示例，提供了一种要供能量源使用的功率转换系统，包括：

各自包括一对输入端子和一对输出端子的多个转换器，其中该输入端子并行连接并且用于连接至该能量源的输出，其中每个转换器包括输入功率监视器功率转换器电路，功率转换器电路的功率转换器转换率可调节，

其中该通信系统被适配为实施该转换器的操作的序列，使得响应于来自该序列中的先前转换器的通信信号，每个转换器执行其功率转换器电路的调谐，所述调谐意味着执行该功率转换器转换率的调节；观察是否存在由所述调节所导致的最大功率点跟踪的改善，并且然后向该序列中的下一个转换器提供通信信号，其中所述通信信号被适配为根据是否观察到改善而通知下一个转换器中的功率转换器转换率的增大或减小。

其实质上是一种分布式方式的扰动观察法：一个转换器改变其转换率，观察是否存在由该改变所导致的最大功率点跟踪的改善，并且最重要的是，根据是否观察到改善而指示下一个转换器如何改变其转换率。重要的是，该过程在于一串转换器中的每个转换器，并且隐式地在高频率处发生：一个转换器中的每个调节和观察将会触发下一个转换器进行操作。该系统向输入提供了多个并行的转换器。每个转换器例如充当最大功率点跟踪系统。该系统可以由较小单元的集合形成使得可以由标准组件的小型集合形成不同尺寸的系统。因此可以组合这些组件以将整体系统缩放为不同尺寸。因此，也可以以更大的规模经济来制造部件。通过顺序操作转换器，转换器之间的冲突以及不稳定性得以避免。特别地，每个转换器依次执行其调谐（即，最大功率点跟踪），其中转换器之间的通信链为顺序调谐操作提供了时序。该调谐例如基于控制转换器的切换行为，所述转换器例如可以各自是DC-DC转换器的形式。该切换可以是两个可能方向之一，例如DC-DC转换器的增大的占空比或减小的占空比。

通信系统进一步包括于该功率转换系统中，并且可以包括该序列中每个相邻转换器对之间以及从该序列中的最后一个转换器到该序列中的第一个转换器的通信线路。

这形成了通信线路的菊花链回路。其避免了对中央主控制器的需要。相反，每个转换器可以独立地、但利用系列中先前转换器所提供的时序和信息进行操作。

每个转换器可以被适配为：

在第一时刻期间记录输入功率；

根据来自序列中先前转换器的通信信号以第一或第二方向执行它的功率转换电路的功率转换器转换率的调节，并且在第二时刻期间检测它的输入功率；

比较第二时刻和第一时刻处的输入功率；并且

生成去往序列中的下一个转换器的通信信号，该通信信号取决于比较的结果。

每个转换器因此评估（先前转换器所选择的）功率转换器电路调节是否成功。其然后决定下一个转换器应当如何调节其功率转换器电路。以这种方式，每个转换器处的功率转换器电路调节被简化。其简单地进行如先前转换器所指示的调节（例如，占空比——或者更一般地功率转换器转换率——的增大或减小），检查是否观察到改善（即，最大功率点跟踪的改善），并且然后指示下一个转换器进行类似的过程。

每个转换器可以被适配为通过以下步骤在第一时刻期间记录输入功率：

在接收到来自序列中的先前转换器的通信信号之后以及在执行它的功率转换器电路的功率转换器转换率的调节之前，在第一时刻期间检测并存储它的输入功率；或者

使用先前操作序列的第二时刻期间的输入功率作为该第一时刻中的输入功率。

因此，该转换器可以在每个周期的调谐之前和之后进行两次输入功率测量，或者它可以结合来自当前周期的测量使用来自先前周期的测量来形成一对测量。第一种情形对于系统具有非常快的响应速度，而第二种情形则由于每周期每转换器的单一测量降低了周期周转时间。

该通信信号例如包括针对下一个转换器的指令，以在第二时刻的输入功率大于第一时刻的输入功率的情况下以相同方向调节它的功率转换器电路的功率转换器转换率，否则以相反方向调谐其功率转换器电路。

因此，一个转换器关于应当实行调节的方式对下一个转换器进行指示。如果先前转换器中的调谐增加了能量源的输出功率，下一个转换器将被指示以与当前转换器相同的方式来进行它的调谐以继续跟踪；否则下一个转换器将通过应用相反调谐来校正先前转换器的调谐。最大功率点跟踪被自动分配至转换器的集合。

该系统可以进一步包括控制器，其被适配为根据所需输出功率或输入功率在所有转换器或仅转换器子集的之间调节序列中的转换器的数量。

该整体系统可以通过选择转换器数量被缩放为特定设计。然而，通过选择在特定应用中使用多少转换器，通过从系列布置中留出转换器中的一些转换器，甚至可以对具有设定数量的转换器的系统进行缩放。

该控制器可以包括用户接口或自动控制中的任一个，以便通过在被选择为序列中的最后一个的转换器和该序列中的第一个转换器之间实施通信线路连接而以手动或自动方式调节该序列中的转换器的数量。

该缩放例如（对于太阳能能量转换系统而言）可以基于一天中的时间、季节或天气而是动态的，所有这些都影响所预期的最大输入功率。可替换地，该缩放可以针对更加静态的功率要求被手动设定。

该转换器可以进一步被适配为在该通信信号中传送指示第二时刻的输入功率和第一时刻的输入功率之间的差异幅度的信息，并且

该转换器进一步被适配以通过基于指示输入功率之间的差异幅度的所述信息的步幅来执行它的功率转换器电路的调谐。

该幅度分析不仅可以被用来控制进行调节的方向，而且还可以控制调节步幅的尺寸，使得该系统可以更快地达到最优配置。

该转换器的输出端子可以被并行连接。这使得该系统能够容易地在输入侧和输出侧二者处进行缩放。

本发明还提供了一种太阳能发电系统，包括：

太阳能电池阵列；和

如上文所定义的功率转换系统，其中能量源包括该太阳能电池阵列。

该太阳能发电系统可以进一步包括由该功率转换系统充电的电池；和/或用于由该功率转换系统供电并且生成用于电网馈送的AC功率的电网馈送逆变器。

依据本发明另一个方面的示例提供了一种功率转换方法，包括：

从能量源接收能量；

提供多个转换器的操作的序列，其中该方法包括针对序列中的每个转换器：

响应于接收到来自该序列中的先前转换器的通信信号，通过监视输入功率，调谐功率转换器电路并且向下一个转换器提供通信信号来执行能量转换。

该方法使得标准化转换器（诸如最大功率点跟踪转换器）的集合能够被组合以形成更大的功率系统。

该方法可以包括在该序列中的每个转换器内：

在第一时刻期间记录输入功率；

根据来自序列中先前转换器的通信信号以第一或第二方向执行它的功率转换电路的功率转换器转换率的调节，并且在第二时刻期间检测它的输入功率；

比较第二时刻和第一时刻处的输入功率；并且

生成去往序列中的下一个转换器的通信信号，该通信信号取决于比较的结果。

这意味着每个转换器向下一个提供信息使得减少了每个转换器中所需要的信号处理的量。

该方法可以包括通过以下步骤在第一时刻期间记录输入功率：

在接收到来自序列中的先前转换器的通信信号之后以及在执行其功率转换器电路的功率转换器转换率的调节之前，在第一时刻期间检测并存储它的输入功率；或者

使用先前操作序列的第二时刻期间的输入功率作为该第一时刻中的输入功率。

该通信信号可以包括用于下一个转换器的指令，以在第二时刻的输入功率大于第一时刻的输入功率的情况下以相同方向调谐其功率转换器电路，否则就以相反方向调谐其功率转换器电路，其中可选地该通信信号还传递第二时刻和第一时刻的输入功率之间的差异幅度。

这可以使得能够更快地找到最优工作点。

该方法可以包括根据所需输出功率或输入功率在所有转换器或仅转换器子集的之间调节序列中的转换器的数量。

本发明还提供了一种要供能量源使用的功率转换器，包括一对输入端子和一对输出端子，其中输入端子被适配用于与其它功率转换器的输入端子并行连接并且用于连接至能量源的输出，输入功率监视器以及功率转换器电路，功率转换器电路的功率转换器转换率可调节；并且转换器被适配实施与另一个转换器的协作的操作的序列，其中转换器被适配为：响应于来自序列中的先前转换器的通信信号，执行功率转换器电路的功率转换器转换率的调节；观察是否存在由所述调节导致的最大功率点跟踪的改善；并且然后向序列中的下一个转换器提供通信信号，其中所述通信信号被适配为根据是否观察到改善而通知下一个转换器中的功率转换器转换率的增大或减小。

本发明的这些和其它方面将参考下文所描述的（多个）实施例而是清楚明白的并且将参考它们进行阐述。

附图说明

现在将参考所附附图详细描述本发明的示例，其中：

图1示出了功率转换系统；

图2更详细地示出了转换器之一；以及

图3示出了功率转换方法。

具体实施方式

本发明提供了一种功率转换系统，其具有多个功率跟踪转换器，该多个功率跟踪转换器并行连接至诸如太阳能系统的能量源的输出。该转换器之间的通信系统实施该转换器的操作的序列，使得响应于来自该序列中的先前转换器的通信信号，每个转换器执行其功率跟踪功能的调谐并且然后向该序列中的下一个转换器提供通信信号。每个转换器例如充当最大功率点跟踪系统。该系统可以由较小单元的集合形成使得可以由标准组件的小型集合形成不同的系统。通过顺序操作转换器，转换器之间的冲突以及不稳定性得以避免。

图1示出了功率转换系统10，其从能量源12接收能量。本发明的兴趣尤其在于包括光伏太阳能电池阵列的太阳能系统形式的能量源。然而，本发明可以应用于其它时变能量源，诸如其它可再生能量源。

系统10执行最大功率点跟踪以提供从能量源12——即太阳能系统——到输出的有效功率转换。

该系统具有多个转换器14，它们各自包括一对输入端子16a、16b以及一对输出端子18a、18b。该输入端子并行连接至太阳能系统12的输出。该输出还并行连接至电池组20，但是该功率转换系统还可以使用逆变器将功率反馈回电力电网或者用于对其它设备供电。输出端子的并行连接使得该系统能够容易地缩放。

并行操作的（相似尺寸的）转换器的数量将取决于所安装太阳能系统的尺寸。例如，具有60瓦特峰值太阳能面板的街灯可以使用一个12V/5A转换器，而120瓦特峰值的设施则可以具有两个12V/5A转换器。该系统能够利用附加转换器被缩放为任意尺寸。

在转换器14之间存在从序列中的一个转换器到下一个的通信线路22的形式的通信系统，该序列形成闭环。因此，该序列中的最后一个转换器通过通信线路之一耦合至该序列中的第一个转换器。这形成了通信线路的菊花链回路，其避免了对中央主控制器的需要。相反，每个转换器可以独立地、但利用取决于来自序列中的先前转换器的输出的时序并且使用该先前转换器提供的信息进行操作。

该通信系统因此使得能够遵循转换器的操作的序列，使得响应于来自序列中的先前转换器的通信信号，每个转换器执行最大功率点跟踪。注意到，该菊花链回路示出了依据控制序列的逻辑通信路径。只要先前转换器能够对序列中的下一个转换器寻址，该菊花链回路的实施方式可以通过真实串行线路实现，或者其可以由具有中央集线器的星形结构来实现，或者通过总线来实现。

如图2中所示，每个转换器14包括输入功率监视器30和可调谐功率转换器电路32。该功率转换器电路例如包括可控DC-DC转换器。该功率转换器电路例如包括切换模式电源，其包括主电源开关34。该主电源开关的占空比控制DC-DC转换率，并且因此控制输入电压和输出电压之间的比率。该输入功率监视器监视从太阳能系统取得的电流以及所递送的电压。

每个转换器的最大功率点跟踪包括监视输入功率以及设置DC-DC转换率。

个体转换器可以全部是相同的，使得获得规模经济。通过使用不同数量的转换器，可以从标准组件的小型集合形成不同尺寸的系统。

通过顺序操作转换器，转换器之间的冲突以及不稳定性得以避免。特别地，每个转换器依次执行其最大功率点跟踪，其中转换器之间的通信链为顺序调谐操作提供了时序。

该最大功率点跟踪可以基于扰动观察法。这涉及到（通过在假定输出连接至固定电压的情况下改变转换率而）调节输入电压并且观察输入功率是否有所增大或减小。以这种方式，转换率在一个方向或其它方向被持续调节，并且该系统的工作点在最大功率点处（利用小幅振荡调节）得以稳定。每个转换器在最大功率点跟踪周围的振荡行为在两种极端条件下——即接近完全日照以及接近零日照——都有所减弱。

该最大功率点跟踪涉及到确定以哪个方向调节转换率（即，增大比率还是减小比率），对转换率进行调节，并且然后查看对输入功率的效果以确定调节是否合适。传统的最大功率点跟踪在一个单个转换器中实施。本发明的实施例以分布式方式实施最大功率点跟踪，其中确定在一个转换器中以哪个方向实行调节转换率，而在下一个转换器中实行对转换率的调节。转换器之间的通信使得每一个转换器能够通过从先前转换器的分析进行学习从而实施简化的过程。以这种方式，转换器的集合可以以自动的方式更加均匀地共享功率。

图3示出了在序列中的每个转换器中所执行的最大功率点跟踪方法。该方法在每个转换器中执行并且它然后将消息信号送至下一个转换器，该下一个转换器然后执行相同的方法。最后一个转换器与第一个转换器相连接，使得最大功率点操作保持在回路中运行。

在步骤40中，从先前转换器接收消息。该消息的接收触发该转换器启动该方法。该消息包含标志F（具有值F-last）并且可选地包含递送该消息的转换器的标识编号（在该示例中为N-1）。假设先前转换器具有编号N-1并且当前转换器为编号N。

标志F指示转换率是需要增大（F=0）还是减小（F=1）。

标识编号N是可选的。实际上，该序列可以是固定的使得每个转换器知道它从哪里接收到其输入消息。然而，如果以更加动态的方式启用不同数量和不同集合的转换器，可以使用这样的标识。例如，一些具有大功率比率和大调谐步幅的转换器可以在开始处使用以便快速接近最大功率点，而具有小功率比率和小调谐步幅的其它转换器则可以在随后使用以用于精细调谐并达到最大功率点。

在步骤42中，占空比在F=0的情况下增大，并且在F=1的情况下减小。该占空比被实施为用于控制转换器的脉冲宽度调制信号。

在步骤44中，能量源功率在本地（在转换器N中）被测量并且被存储为变量“Power-New”。在步骤46中，所测量的“Power-New”与被标记为“Power-Last”的先前值相比较。

该先前功率水平“Power-Last”可以在步骤42中调节占空比之前的步骤41中被测量。然而，这是可选的，因为可以另外使用来自先前周期的步骤44的功率测量。

在步骤46中的比较之后，如果功率的变化为正，则标志值在步骤48中保持不变；否则如果功率的变化为负，则标志值在步骤50中从0切换为1或者从1切换为0。在步骤48和50中，标识编号N以1递增，即在该示例中从N-1递增为N。

在步骤52中，经更新的标志F的值（F-new）和经更新的转换器编号N被传输至序列中的下一个转换器。

相同方法然后在下一个转换器——即转换器编号N+1——中重复进行。

通过该方法，每个转换器在第一时刻期间记录输入功率，所述第一时刻可以恰好处于该周期的调谐之前或者其可以处于先前周期的时间。为了调节转换率而对功率转换器电路进行的调谐根据从序列中的先前转换器所接收的标志F而处于第一或第二方向。该输入功率然后在第二时刻期间（即在针对转换率的修改之后）被检测。

每个转换器因此评估在由先前转换器所指定方向上的功率转换器电路调节是否成功。它然后决定下一个转换器应当如何调节其功率转换器电路。以这种方式，每个转换器处的功率转换器电路调节关联至最大功率。这简单如先前转换器的指示的那样进行调节（例如，占空比增大或减小），然后检查是否观察到改善（即，最大功率点跟踪的改善）。

如果系统具有比所需要的转换器更多的转换器，则可以通过改变通信回路而绕开其中的一些。这可以是完全手动的过程，较大系统通过该过程被适配到较小功率要求。例如，通过将通信连线22从序列中新选择的最后一个转换器连接至第一个转换器，系统可以针对转换器子集而被手动设置。例如，系统中可以有10个转换器。如果由于能量源较低的峰值电流能力而仅使用5个转换器，则第一转换器输入通信连线从第十个变为第五个。该系统然后可以是能量源的大功率范围的标准转换器架构。

然而，该适配也可以是部分或完全自动的。出于该目的，该系统可以进一步包括控制器，其被适配为根据所需输出功率或输入功率在全部转换器或仅转换器子集之间调节序列中的转换器数量。控制器在图1中被示意性地示为54。

例如，通过对要充当序列中的最后一个的转换器进行现场编程，通过并不被使用的转换器的通信可以被实施为通过（pass through）函数。这利用了标识编号N并且避免了手动重新连线的需要。图3的方法然后可以被更新以包括验证转换器编号是否处于1和N-last之间的步骤，其中值N-last被编程到系统之中，并且作为消息的一部分在转换器之间中继或者作为校准步骤的一部分被编程到转换器之中。如果转换器并不处于范围1到N-last的范围中，则其可以用通过模式运行。

因此，通过选择在特定应用中使用多少转换器，通过从系列布置中留出转换器中的一些转换器，具有设定数量的转换器的系统可以被缩放，并且这可以针对具有静态硬件配置的系统来实施。

对于自动调节而言，可以存在用户接口以允许上文提到的编程，或者甚至可以存在全自动控制。全自动控制例如可以基于一天中的时间、季节或天气，所有这些都影响从太阳能系统预期的最大输入功率。

然后可以在所有当前连接的转换器都已经达到或接近于最大功率的情况下动态添加转换器。然后可以在不同时间和/或不同功率条件下启用不同的转换器集合，一段时间内的累积功率要求可以得到匹配以提升可靠性。

在具有比所需要的转换器更多的转换器的系统中，可以在不同的一天（或其它时段）选择转换器的不同集合以便延长它们的寿命。例如，PV系统设施可以具有50A的峰值电流，但是在低日照时段中，其可以给出25A的最大电流。在那些低日照时段，将仅开启5个转换器从而提升转换器分辨率以及它们的生命时间。所选择的5个转换器可以随时间轮转（rotate）以共享模块化组件的使用。在以上示例中，转换率存在固定步幅的变化（例如，PWM控制信号中1数字步幅的变化）。然而，从一个转换器送至下一个的通信信号可以另外传送指示两个时刻的输入功率之间的差异幅度的信息，因此其表示功率点距最大功率点偏差的量。例如，如果差异大，则下一个转换器可以使用大步幅；否则，下一个转换器可以使用小步幅。功率转换器的调谐可以基于从该信息导出的步幅尺寸来执行，使得可以更加有效地达到最大功率点。

该幅度分析然后不仅控制所进行调节的方向而且还控制调节步幅的尺寸。

本发明使得太阳能系统能够缩放，并且提供了例如具有8位微控制器的低成本解决方案。转换器可以得到更精确的控制并且它们全部可以以相似功率进行操作，这给出了经优化的生命时间。

根据对附图、本公开内容和所附权利要求的研究，本领域的技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解并实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“a”或“an”（“一或一个”）不排除多个。仅仅是在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的事实并不指示这些措施的组合不能用于获益。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。

Claims (17)

1.一种要供能量源使用的功率转换系统，包括：

各自包括一对输入端子（16a, 16b）和一对输出端子（18a, 18b）的多个转换器（14），其中所述输入端子并行连接并且用于连接至所述能量源（12）的输出，其中每个转换器包括输入功率监视器（30）以及功率转换器电路（32），功率转换器电路（32）的功率转换器转换率可调节；并且

所述转换器被适配为实施操作的序列，在所述操作的序列中每个转换器被适配为：

响应于来自所述序列中的先前转换器的通信信号，执行它的功率转换器电路的功率转换器转换率的调节；

观察是否存在由所述调节导致的最大功率点跟踪的改善；并且然后

向所述序列中的下一个转换器提供通信信号，其中所述通信信号被适配为根据是否观察到改善而通知所述下一个转换器中的功率转换器转换率的增大或减小。

2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括处于所述转换器之间以递送所述通信信号的通信系统，其中所述通信系统包括所述序列中每个相邻转换器对之间以及从所述序列中的最后一个转换器到所述序列中的第一个转换器之间的通信线路（22）。

3.根据权利要求1所述的系统，其中每个转换器被适配为：

在第一时刻期间记录输入功率；

根据来自所述序列中所述先前转换器的所述通信信号以第一或第二方向执行它的功率转换电路的占空比的调节，并且在第二时刻期间检测它的输入功率；

比较所述第二时刻和所述第一时刻处的输入功率；并且

生成去往所述序列中的所述下一个转换器的通信信号，所述通信信号取决于所述比较的结果。

4.根据权利要求2所述的系统，其中每个转换器被适配为：

在第一时刻期间记录输入功率；

根据来自所述序列中所述先前转换器的所述通信信号以第一或第二方向执行它的功率转换电路的占空比的调节，并且在第二时刻期间检测它的输入功率；

比较所述第二时刻和所述第一时刻处的输入功率；并且

生成去往所述序列中的所述下一个转换器的通信信号，所述通信信号取决于所述比较的结果。

5.根据权利要求3所述的系统，其中每个转换器被适配为通过以下步骤在第一时刻期间记录输入功率：

在接收到来自所述序列中的所述先前转换器的通信信号之后以及在执行它的功率转换器电路的占空比的调节之前，在所述第一时刻期间检测并存储它的输入功率；或者

使用先前操作序列的所述第二时刻期间的输入功率作为所述第一时刻中的输入功率。

6.根据权利要求4所述的系统，其中每个转换器被适配为通过以下步骤在第一时刻期间记录输入功率：

在接收到来自所述序列中的所述先前转换器的通信信号之后以及在执行它的功率转换器电路的占空比的调节之前，在所述第一时刻期间检测并存储它的输入功率；或者

使用先前操作序列的所述第二时刻期间的输入功率作为所述第一时刻中的输入功率。

7.根据权利要求3~6中任一项所述的系统，所述通信信号包括用于所述下一个转换器的指令，以在所述第二时刻的输入功率大于所述第一时刻的输入功率的情况下以相同方向调节它的功率转换器电路的占空比，否则以相反方向调节它的功率转换器电路的占空比。

8.根据权利要求1~6中任一项所述的系统，进一步包括控制器（54），控制器（54）被适配为根据所需输出功率或输入功率在所有转换器或仅所述转换器的子集之间调节所述序列中的转换器的数量。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述控制器包括用户接口或自动控制中的任一个，以便通过在被选择为所述序列中的最后一个的转换器和所述序列中的第一个转换器之间实施通信线路连接而以手动或自动方式调节所述序列中的转换器的数量。

10.根据权利要求3或4所述的系统，其中所述转换器进一步被适配为在所述通信信号中传送指示所述第二时刻的输入功率和所述第一时刻的输入功率之间的差异幅度的信息，并且

所述转换器进一步被适配为通过与指示所述输入功率之间的所述差异幅度的所述信息相关的步幅来执行它的功率转换器电路的所述占空比的调节。

11.根据权利要求1~6中任一项所述的系统，其中所述转换器的输出端子被并行连接。

12.一种太阳能发电系统，包括：

太阳能电池阵列（12）；和

根据之前任一项权利要求所述的功率转换系统（10），其中所述能量源包括所述太阳能电池阵列。

13.根据权利要求12所述的太阳能发电系统，进一步包括：

由所述功率转换系统充电的电池（20）；和/或

用于由所述功率转换系统供电并且生成用于电网馈送的AC功率的电网馈送逆变器。

14.一种功率转换方法，包括：

从能量源接收能量；

提供各自包括功率转换器电路的多个转换器的操作的序列，其中所述方法包括针对所述序列中的每个转换器：

响应于接收到来自所述序列中的先前转换器的通信信号，

执行能量转换和监视输入功率，

（42）响应于接收到来自所述序列中的先前转换器的通信信号执行所述功率转换器电路的功率转换器转换率的调节，

（46）观察是否存在由所述调节所导致的最大功率点跟踪的改善，并且

（52）提供针对下一个转换器的通信信号，其中所述通信信号被适配为根据是否观察到所述改善而通知所述下一个转换器中的所述功率转换器转换率的增大或减小。

15.根据权利要求14所述的方法，包括，在所述序列中的每个转换器内：

（41）在第一时刻期间记录输入功率；

（42）根据来自所述序列中所述先前转换器的所述通信信号以第一或第二方向执行它的功率转换电路的功率转换器转换率的调节，

（44）在第二时刻期间检测它的输入功率；

（46）比较所述第二时刻和所述第一时刻处的输入功率；并且

（52）生成去往所述序列中的所述下一个转换器的通信信号，所述通信信号取决于所述比较的结果。

16.根据权利要求15所述的方法，包括通过以下步骤在第一时刻期间记录输入功率：

（41）在接收到来自所述序列中的所述先前转换器的所述通信信号之后以及在执行它的功率转换器电路的功率转换器转换率的调节之前，在所述第一时刻期间检测并存储它的输入功率；或者

使用先前操作序列的所述第二时刻期间的输入功率作为所述第一时刻中的输入功率。

17.一种要供能量源使用的功率转换器（14），包括一对输入端子（16a, 16b）和一对输出端子（18a, 18b），其中所述输入端子被适配用于与其它功率转换器的输入端子并行连接并且用于连接至所述能量源（12）的输出，输入功率监视器（30）以及功率转换器电路（32），功率转换器电路（32）的功率转换器转换率可调节；并且

所述转换器被适配为实施与另一个转换器的协作的操作的序列，在所述操作的序列中所述转换器被适配为：

响应于来自所述序列中的先前转换器的通信信号，执行所述功率转换器电路的功率转换器转换率的调节；

观察是否存在由所述调节导致的最大功率点跟踪的改善；并且然后

向所述序列中的下一个转换器提供通信信号，其中所述通信信号被适配为根据是否观察到改善而通知所述下一个转换器中的功率转换器转换率的增大或减小。

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