CN115694184A - 一种太阳能升压转换器、太阳能集电装置以及控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种太阳能升压转换器、太阳能集电装置以及控制方法。本发明提供一种太阳能升压转换器、太阳能集电装置以及控制方法，依据输出端电压值得知负载情况，可在负载较轻的情况将升压转换器操作于突发模式，其中突发模式之突发周期时间是随着输入端之电压的降低而增加，也就是说当照度越低时突发模式的突发周期也随之增加。进一步，也依据负载情况判断是否离开突发模式而进入脉冲宽度调变模式。利用输入电压的整流切换控制，以在低辐射时减少能量转换的损失。

Description

一种太阳能升压转换器、太阳能集电装置以及控制方法

技术领域

本申请涉及太阳能集电技术领域，具体地涉及一种太阳能升压转换器、太阳能集电装置以及控制方法。

背景技术

太阳能是一个有前途的干净能源，即使很多设计与制造技术在最近五十到六十年被发明，效率和成本结构仍然是此干净能源的核心议题。基于户外的可预测的太阳照射与室内的弱光照明，太阳能集电仍然未在我们的生活中普及。因此，如何在较低的太阳能辐射下提高太阳能集电效率是目前亟需研究的问题。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种太阳能升压转换器、太阳能集电装置以及控制方法，用以解决低辐射下太阳能集电效率低的问题。

本申请第一方面提供一种太阳能升压转换器，所述太阳能升压转换器应用于太阳能集电装置中，所述太阳能集电装置包括太阳能接收单元和负载；

所述太阳能升压转换器的输入端耦接所述太阳能接收单元，所述太阳能升压转换器的输出端耦接所述负载；

所述太阳能升压转换器还包括：

前向反馈控制器，所述前向反馈控制器连接在所述太阳能升压转换器的输入端和输出端之间；所述太阳能升压转换器具有从输入端输入的输入端电压以及从输出端输出的输出端电压，所述前向反馈控制器用于根据所述输入端电压和/或所述输出端电压的大小调节所述前向反馈控制器的工作模式，以使所述太阳能升压转换器处于低能量损失的工作状态。

在本申请实施例中，所述前向反馈控制器包括脉冲宽度调变控制器和至少一个电晶体，其中，至少一个所述电晶体耦接所述太阳能升压转换器的输出端，所述脉冲宽度调变控制器产生的脉冲经由所述电晶体以控制至少一个所述电晶体的切换，以根据所述输入电压和/或所述输出电压的大小调节所述前向反馈控制器的工作模式。

在本申请实施例中，所述前向反馈控制器还包括：

切换控制器，所述切换控制器的输入端耦接所述太阳能升压转换器的输入端，所述切换控制器输出端耦接所述脉冲宽度调变控制器；所述切换控制器用于根据所述输入电压与预设参考电压的大小控制所述脉冲宽度调变控制器的工作模式。

在本申请实施例中，所述脉冲宽度调变控制器的工作模式包括：脉冲宽度调变模式和突发模式，其中所述突发模式下突发周期时间随着输入端的电压的降低而增加；

在所述输入电压小于预设输入电压和/或在所述输出电压小于预设输出电压时，所述升压转换器进入脉冲宽度调变模式；

在所述输入电压大于或者等于预设输入电压和/或所述输出电压大于或者等于预设输出电压时，所述升压转换器进入突发模式。

在本申请实施例中，所述突发模式的突发周期时间为输入端与电压的函数，突发周期时间随输入端电压的降低而增加。

在本申请实施例中，所述电晶体的数量为两个。

在本申请实施例中，所述升压转换器为直流升压转换器。

在本申请实施例中，所述太阳能升压转换器还包括电路保护组件，所述电路保护组件包括限流器、过零率比较器与过电流保护器，所述限流器、过零率比较器以及过电流保护器耦接所述脉冲宽度调变控制器。

本申请第三方面提供一种太阳能升压转换器控制方法，所述太阳能升压转换器控制方法应用于如权利要求上任一项所述的太阳能升压转换器中，所述太阳能升压转换器控制方法包括如下步骤：

判断太阳能辐照是否处于低辐照；

在太阳能辐照处于低辐照时，控制所述太阳能升压转换器运行在低能量损失工作状态。

在本申请实施例中，所述控制所述太阳能升压转换器运行在低能量损失工作状态的步骤包括：

在太阳能处于低辐照时，控制所述太阳能升压转换器中的脉冲宽度调变器处于脉冲宽度调变工作模式；

判断太阳能升压转换器的输入端电压是否大于预设参考电压；

在所述太阳能升压转换器的输入端电压小于或者等于预设参考电压时，控制所述脉冲宽度调变器处于突发模式；在所述太阳能升压转换器的输入端电压大于预设参考电压时，控制所述太阳能升压转换器中的脉冲宽度调变器处于脉冲宽度调变工作模式。

在本申请实施例中，所述控制所述脉冲宽度调变器处于突发模式的步骤之后还包括：

判断太阳能升压转换器的输入端电压是否小于第一预设输出电压；

在太阳能升压转换器的输入端电压小于第一预设输出电压时，控制所述太阳能升压转换器中的脉冲宽度调变器处于脉冲宽度调变工作模式；

在预设监测时间内监测所述太阳能升压转换器的输出端电流是否小于预设负载电流值时，控制所述脉冲宽度调变器处于突发模式；在预设监测时间内监测所述太阳能升压转换器的输出端电流大于或者等于预设负载电流值时，控制所述所述太阳能升压转换器中的脉冲宽度调变器处于脉冲宽度调变工作模式。

在本申请实施例中，所述判断太阳能升压转换器的输入端电压是否小于第一预设输出电压的步骤之后还包括：

在太阳能升压转换器的输入端电压大于或者等于第一预设输出电压时，控制所述脉冲宽度调变器处于突发模式。

在本申请实施例中，所述判断太阳能升压转换器的输入端电压是否大于预设参考电压的步骤之后还包括：

判断太阳能升压转换器的输入端电压是否大于第二预设参考电压；

在太阳能升压转换器的输入端电压小于或者等于第二预设输出电压时，控制所述太阳能升压转换器中的脉冲宽度调变器处于脉冲宽度调变工作模式；在太阳能升压转换器的输入端电压大于第二预设输出电压时，控制所述脉冲宽度调变器处于突发模式。

在本申请实施例中，所述突发模式的突发周期时间为输入端与电压的函数，突发周期时间随输入端电压的降低而增加。

本申请第三方面提供一种太阳能集电装置，所述太阳能集电装置包括太阳能接收单元、负载以及如上任一项所述的太阳能升压转换器

本发明实施例提供一种低辐射太阳能升压转换器及其控制方法，依据输出端电压值得知负载情况，可在负载较轻的情况将升压转换器操作于突发模式，其中突发模式之突发周期时间是随着输入端之电压的降低而增加，也就是说当照度越低时突发模式的突发周期也随之增加。进一步，也依据负载情况判断是否离开突发模式而进入脉冲宽度调变模式。

本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请实施例，但并不构成对本申请实施例的限制。在附图中：

图1是本发明实施例提供的适应性太阳能集电装置的电路方块图。

图2是本发明实施例提供的低辐射太阳能升压转换器的电路图。

图3是本发明实施例提供的低辐射太阳能升压转换器的控制方法的流程图。

图4是本发明另一实施例提供的低辐射太阳能升压转换器的控制方法的流程图。

图5是本发明实例提供的低辐射太阳能升压转换器的信号波形图。

图6是本发明另一实例提供的低辐射太阳能升压转换器的信号波形图。逆

图7是本发明另一实例提供的低辐射太阳能升压转换器的信号波形图。

图8是本发明另一实例提供的低辐射太阳能升压转换器的信号波形图。

图9是本发明另一实例提供的低辐射太阳能升压转换器的信号波形图。

附图标记说明

1：太阳能集电装置；

10：太阳能接收单元；

21：升压转换器驱动；

12：充电功率和逆变控制器；

13：电力储存单元；

131：温度感测器；

P1：输入端；

P2：输出端；

Vin、Vo、Vin’、Vo’、Vref、VLX、Vout：电压；

Iin、Io、Iin’、Io’、I-Vin、IL：电流；

121：负载线控制单元；

TS：温度感测信号；

SGND、PGND、OCP、OVP、VCC、CC、LX、FB、REF：端点；

2：太阳能升压转换器；

22：脉冲宽度调变控制器；

23：切换控制器；

211：电感；

212、213：电晶体；

20：积体电路；

VIN：输入端；

OUT：输出端；

201：脉冲宽度比较器；

202：斜波产生器；

203：振荡器；

204：误差放大器：；

205：带隙参考电路；

206：限流器；

207：过零率比较器；

208：过电流保护器；

209：过电压保护器；

210：过溫度保护器；

2081：比较器；

R：电阻；

C：电容；

S100、S110、S120、S130、S140、S150、S160、S170、S180、

S200、S210、S220、S230、S240、S250、S260、S270、S280、S235、S237：步骤流程；

OSC：脉冲信号；

EN_OSC：突发周期时间。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请实施例，并不用于限制本申请实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

本发明实施例是对低辐射的太阳能集电作进一步改进。太阳能集电的输出电压可以依据监控太阳能集电能力与调整转换的切换率(switching rate)，藉此可以在低辐射集电时提供有效的方法以节约更多的能量转换损失。

请参照图1，图1是本发明实施例提供的适应性太阳能集电装置的电路方块图。适应性太阳能集电装置1包括太阳能接收单元10通常是具有多个太阳能电池(solar cell)的太阳能板。适应性太阳能集电装置1将太阳能接收单元10的电力传递至至少一电力储存单元13然后可以通过单元12充变器将其逆变成交流电，以供后续阶段使用。

升压转换器具有输入端P1以及输出端P2。升压转换器的输入端P1耦接太阳能接收单元10，升压转换器透过输入端P1接收太阳能接收单元10的电力。太阳能接收单元10提供输入电压Vin与输入电流Iin至升压转换器。充电功率和逆变控制器12耦接升压转换器的输出端P2，感测升压转换器的输出端P2之供应电压Vo(在充电功率和逆变控制器12的输入端为Vin’)，并产生充电电压Vo’以及充电电流Io’以对至少一电力储存单元13充电。充电功率和逆变控制器12依据来自升压转换器之输出端P2之供应电压Vo作为前馈控制(feed-forward control)，而调整充电电流Io’。此前馈控制可自我调适太阳能板能量的采集转而储存于可充电的储存器(电力储存单元13)内。无论可采集太阳能板能量的多或少，只要所采集的能量大于升压转换器和充电功率和逆变控制器12所耗的能量。在单元12充电功率和逆变控制器中逆变器将存储在单元13电力储存器或来自单元11升压转换器的直流电转换为交流电，以供下一级使用。

本发明实施例利用充电功率和逆变控制器12对太阳能板(太阳能电池)具有可对负载做适应行调整的集电能力。对于入射光线的不同的照射强度，每一个太阳能电池有其个别的输出(集电)能力。如果集电负载没有匹配至太阳能电池的电力产出，太阳能电池的输出电压可能会崩溃而掉至接近接地电位，或者在重载的集电状况下降低电压值。本发明实施例提供前馈控制来调整光电转换的输出级(后级)。每一个升压时脉周期中，由集得的光电伏(photo-voltaic)转换至后级的电压值是可自动调整，以考虑到来自前一级的光电伏的输出能力。

电力储存单元13通常是二次电池，例如锂镍电池或锂铁电池，但本发明并不因此限定。电力储存单元13耦接充电功率和逆变控制器12，电力储存单元13接收充电电压Vo’以及充电电流Io’而被充电。电力储存单元13更可包括一温度感测器131，所述温度感测器131感测电力储存单元13的温度，并提供一温度感测信号TS至充电功率和逆变控制器12。温度感测器131可以在电力储存单元13的温度过高时，以温度感测信号TS指示充电功率和逆变控制器12停止对电力储存单元13充电。藉此，避免电力储存单元13的温度过高而造成危险。充电功率和逆变控制器12可依据供应电压Vo调整适应性太阳能集电装置1对电力储存单元13充电时的负载线。

更进一步，在低辐射时，图1的升压转换器的能量转换的损失影响升压转换器所能提供的输出功率。为了在低辐射时减少能量转换的损失，本发明实施例针对升压转换器的控制方法做了进一步的设计。

为了实现提高低辐射下升压转换器的能量损失造成的太阳能集电装置集电能力低的问题，本申请第一方面提供一种太阳能升压转换器，所述太阳能升压转换器应用于太阳能集电装置中，所述太阳能集电装置包括太阳能接收单元和负载；

所述太阳能升压转换器的输入端耦接所述太阳能接收单元，所述太阳能升压转换器的输出端耦接所述负载；

所述太阳能升压转换器还包括：

前向反馈控制器，所述前向反馈控制器连接在所述太阳能升压转换器的输入端和输出端之间；所述太阳能升压转换器具有从输入端输入的输入端电压以及从输出端输出的输出端电压，所述前向反馈控制器用于根据所述输入端电压和/或所述输出端电压的大小调节所述前向反馈控制器的工作模式，以使所述太阳能升压转换器处于低能量损失的工作状态。

本申请实施例中，太阳能升压转换器具有输入端以及输出端，输入端耦接太阳能接收单元，输出端耦接负载，低辐射太阳能升压转换器包括前向反馈控制器，前向反馈控制器根据输入电压和/或输出电压控制自身的工作模式，通过控制自身的工作模式来使太阳能升压转换器处于低能量损失的工作状态，进而减少太阳能升压转换器的能量损失，提高集电效率。

具体地，前向反馈控制器包括脉冲宽度调变控制器和至少一个电晶体，其中，至少一个所述电晶体耦接所述太阳能升压转换器的输出端，所述脉冲宽度调变控制器产生的脉冲经由所述电晶体以控制至少一个所述电晶体的切换，以根据所述输入电压和/或所述输出电压的大小调节所述前向反馈控制器的工作模式。

太阳能升压转换器的电路结构如图所示，请同时参照图1和图2。太阳能升压转换器具有输入端VIN(即升压转换器的输入端P1，电压为Vin)以及输出端OUT(即升压转换器的输出端P2，电压为Vo)。输入端VIN耦接图1所示的太阳能接收单元10，输出端OUT耦接负载(例如图1所示的充电功率和逆变控制器12或者是直接耦接电力储存单元13)。低辐射太阳能升压转换器2可利用封装好的积体电路20配合耦接的电感211实现。就电路架构而言，低辐射太阳能升压转换器2包括升压转换器驱动21、脉冲宽度调变控制器22、切换控制器23、脉冲宽度比较器201、斜波产生器202、振荡器203、误差放大器204、带隙参考电路205、限流器206、过零率比较器207与过电流保护器208。OVP(过电压保护)209，OTP(过温度保护)210。

升压转换器驱动21为直流升压转换器。升压转换器驱动21包括电感211与至少一个与电感211耦接的电晶体212、213。在图2中，电晶体213是具有背闸极的P型或N型(圖2中只显示P型)电晶体，电晶体212是N型电晶体。升压转换器驱动21耦接输入端VIN以及输出端OUT。电感211的一端耦接输入端VIN，电感211的另一端(端点LX)耦接至少一个电晶体(212、213)，所述至少一个电晶体(在图2中为电晶体213)用以耦接输出端OUT。图2中的升压转换器驱动21仅是用以帮助说明，并非用以限定本发明。本技术领域具有通常知识者可依据实际需要而改变电感211与耦接的电晶体的连接关系，也可以依据实际需要而改变与电感耦接的电晶体的数目。简言之，升压转换器具有至少一电晶体，所述电晶体耦接输出端OUT，脉冲宽度调变控制器产生22之脉冲用以控制所述电晶体的切换。

脉冲宽度调变控制器22耦接升压转换器驱动21，提供复数个脉冲至升压转换器驱动21以调整输出端OUT的电压。在本实施例中，脉冲宽度调变控制器22产生的脉冲是用以控制电晶体212、213的切换。当输入端VIN之电压大于一参考输入电压时，脉冲宽度调变控制器22操作在一脉冲宽度调变模式(PWM mode)，亦即使低辐射太阳能升压转换器2操作在脉冲宽度调变模式。当输入端VIN之电压非大于参考输入电压时，脉冲宽度调变控制器22操作在一突发模式(Burst mode)，所述突发模式之一突发周期时间EN_OSC是输入端VIN之电压的函数(即EN_OSC＝f(Vin))，且突发周期时间EN_OSC是随着输入端VIN之电压的降低而增加。

切换控制器23耦接脉冲宽度调变控制器22，判断输出端OUT之电压是否小于一第一设定输出电压值V1。当输出端OUT之电压小于第一设定输出电压值V1时，切换控制器23控制脉冲宽度调变控制器22操作在脉冲宽度调变模式。当输出端OUT之电压非小于第一设定输出电压值V1时，切换控制器23控制脉冲宽度调变控制器22操作在突发模式。

脉冲宽度调变控制器22的脉冲宽度受控于脉冲宽度比较器201，脉冲宽度比较器201利用斜波产生器202产生的三角波(斜波产生器202依据振荡器203产生三角波)作为参考信号，并将所述三角波与误差放大器204的输出电压做比较而提供控制脉冲宽度的信号给脉冲宽度调变控制器22。误差放大器204的两个输入端分别耦接回授端点FB与参考端点REF，误差放大器204回授端点FB的电压(依据输出端OUT的电压或电流而产生的回授信号)与参考端点REF的电压做比较，其中参考端点REF的电压与带隙参考电路205产生的电压有关，其中参考端点REF的电压Vref为1.258V仅是用以举例，并非用以限定本发明。限流器206、过零率比较器207与过电流保护器208耦接脉冲宽度调变控制器22，以作为保护电路使用，过电流保护器208例如由比较器2081、电阻R与电容C实现。旁路二极管24在高辐照条件下工作时，可将面板10的输出电传至充电功率和逆变控制器12的输入端，并通过输出过压保护功能将升压器断电。另外，图2中的积体电路20的其他端点SGND、PGND、OCP、VCC、CC，OVP以及电路连接关系仅是用以举例，并非用以限定本发明。积体电路20可以增加其他附属功能，例如史密斯触发器(Smith-Trigger)与良好电源(Power Good)信号，在此予以省略。

此外，为实现上述目的，本申请还提出一种太阳能升压转换器控制方法。

请同时参照图2与图3，图3是本发明实施例提供的低辐射太阳能升压转换器的控制方法的流程图。首先，在步骤S100判断太阳辐照度是否低，如果是(图2中设置输入电压(Vin)小于某个设定阈值(匹配于图1中单元12能量转换的运行,图中未绘示))则执行图3中S110进行能量旁路及关闭(图2中的209)升压器，于步骤S120中，使低辐射太阳能升压转换器(图2)起始操作于一脉冲宽度调变模式(PWM mode)。然后，在步骤S130中，判断输入端VIN之电压是否大于一参考输入电压(VIN_REF，图中未绘示)，所述参考输入电压可以做为判断此升压转换器是否要操作在脉冲宽度调变模式的依据，当输入电压过低(非大于参考输入电压)，则代表太阳的照度可能较低而无法提供较大的能量，因此此升压转换器需要节省电力消耗。当输入端VIN之电压大于参考输入电压(VIN_REF)时，进行步骤S140，使低辐射太阳能升压转换器(图2)操作在脉冲宽度调变模式。在步骤S140之后，再次进行步骤S130。反之，当输入端VIN之电压非大于参考输入电压(VIN_REF)时，进行步骤S150，使低辐射太阳能升压转换器(图2)操作在一突发模式(Burstmode)，所述突发模式之一突发周期时间EN_OSC是随着输入端VIN之电压的降低而增加。

再来，当操作于突发模式时，进行步骤S160，判断输出端OUT之电压是否小于第一设定输出电压值V1。当输出端OUT之电压小于第一设定输出电压值V1时，进行步骤S170，使低辐射太阳能升压转换器(图2)操作在脉冲宽度调变模式。反之，当输出端OUT之电压非小于第一设定输出电压值V1时，再次进行步骤S150，使低辐射太阳能升压转换器(图2)操作在突发模式。在步骤S170之后，进行步骤S180，在一设定时间ΔT内监测输出端OUT之电流I_load是否小于设定负载电流。当输出端OUT之电流I_load小于设定负载电流时，再次进行步骤S150，使低辐射太阳能升压转换器(图2)操作在突发模式。反之，当输出端OUT之电流I_load非小于设定负载电流时，再次进行步骤S170，使低辐射太阳能升压转换器(图2)操作在脉冲宽度调变模式。步骤S180的用途仅是，利用设定时间ΔT以检测输出端OUT的电流，以避免杂讯或电流波动而影响的整个系统的稳定度。值得一提的是，在其他实施例中，步骤S180可以被替换成其他的决策动作，以判定是否要维持操作在脉冲宽度调变模式或者改操作在突发模式，例如：利用与步骤S160相同(或类似)的步骤，以决定是否离开脉冲宽度调变模式而进入突发模式。

请同时参照图3与图4，图4是本发明另一实施例提供的低辐射太阳能升压转换器的控制方法的流程图。图4的流程图与图3的流程图大致相同，其差异仅在于增加了步骤S235和S237，其他步骤S200、S210、S220、S240、S250、S260、S220、S280则分别与图3的步骤S100、S110、S120、140、S150、S160、S170、S180相同。相同的步骤不再赘述，在此仅说明图4中增加的步骤。在判断输入端VIN之电压是否小于参考输入电压(VIN_REF)的步骤(S230)之后，在操作在突发模式的步骤(S250)之前更包括步骤S235和步骤S237。在步骤S235中，判断输出端OUT之电压是否大于第二设定输出电压值V2。当输出端OUT之电压大于第二设定输出电压值V2时，使低辐射太阳能升压转换器(图2)操作在突发模式，即进行步骤S250。当输出端OUT之电压非大于第二设定输出电压值V2时，使低辐射太阳能升压转换器(图2)操作在脉冲宽度调变模式，即进行步骤S237，在步骤S237结束后，再次进行步骤S235。步骤S235和步骤S237是用以在进行突发模式前，先行检测输出端OUT是重载或轻载。同时，步骤S235和步骤S260的功效大致相同，用以检测负载状况，其中第二设定输出电压值V2可以与第一设定输出电压值V1相同或者是不同，本发明并不因此限定。

请同时参照图2与图5至图9，图5显示了当输入端VIN的电压(Vin)为1.2V时，端点LX的电压值VLX，输入端VIN的电流I-Vin，电感211的电流IL与脉冲宽度调变种器22产生的脉冲信号OSC。图6更显示了当输入端VIN的电压为1.2V时的突发周期时间EN_OSC为979us。图7显示的当输入端VIN的电压(Vin)为1.1V时，且电路由突发模式(Burstmode)改变至脉冲宽度调变模式(PWM mode)再改变为突发模式的信号波形图，其中在脉冲宽度调变模式时的负载电流为25mA。图8显示了当输入端VIN的电压(Vin)为3V时，突发周期时间EN_OSC缩短为399us。图9则显示了当输入端VIN的电压(Vin)为3V时，电路由突发模式(Burst mode)改变至脉冲宽度调变模式(PWM mode)再改变为突发模式的信号波形图，其中在脉冲宽度调变模式时的负载电流为200mA。由图9可明显看出，突发模式的脉冲信号OSC的间隔(突发周期时间EN_OSC)相较于图7是较短的。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能升压转换器，其特征在于，所述太阳能升压转换器应用于太阳能集电装置中，所述太阳能集电装置包括太阳能接收单元和负载；

所述太阳能升压转换器的输入端耦接所述太阳能接收单元，所述太阳能升压转换器的输出端耦接所述负载；

所述太阳能升压转换器还包括：

前向反馈控制器，所述前向反馈控制器连接在所述太阳能升压转换器的输入端和输出端之间；所述太阳能升压转换器具有从输入端输入的输入端电压以及从输出端输出的输出端电压，所述前向反馈控制器用于根据所述输入端电压和/或所述输出端电压的大小调节所述前向反馈控制器的工作模式，以使所述太阳能升压转换器处于低能量损失的工作状态。

2.根据权利要求1所述的太阳能升压转换器，其特征在于，所述前向反馈控制器包括脉冲宽度调变控制器和至少一个电晶体，其中，至少一个所述电晶体耦接所述太阳能升压转换器的输出端，所述脉冲宽度调变控制器产生的脉冲经由所述电晶体以控制至少一个所述电晶体的切换，以根据所述输入电压和/或所述输出电压的大小调节所述前向反馈控制器的工作模式。

3.根据权利要求1所述的太阳能升压转换器，其特征在于，所述前向反馈控制器还包括：

切换控制器，所述切换控制器的输入端耦接所述太阳能升压转换器的输入端，所述切换控制器输出端耦接所述脉冲宽度调变控制器；所述切换控制器用于根据所述输入电压与预设参考电压的大小控制所述脉冲宽度调变控制器的工作模式。

4.根据权利要求2或3所述的太阳能升压转换器，其特征在于，所述脉冲宽度调变控制器的工作模式包括：脉冲宽度调变模式和突发模式，其中所述突发模式下突发周期时间随着输入端的电压的降低而增加；

在所述输入电压小于预设输入电压和/或在所述输出电压小于预设输出电压时，所述升压转换器进入脉冲宽度调变模式；

在所述输入电压大于或者等于预设输入电压和/或所述输出电压大于或者等于预设输出电压时，所述升压转换器进入突发模式。

5.一种太阳能升压转换器控制方法，其特征在于，所述太阳能升压转换器控制方法应用于如权利要求1～4任一项所述的太阳能升压转换器中，所述太阳能升压转换器控制方法包括如下步骤：

判断太阳能辐照是否处于低辐照；

在太阳能辐照处于低辐照时，控制所述太阳能升压转换器运行在低能量损失工作状态。

6.根据权利要求5所述的太阳能升压转换器控制方法，其特征在于，所述控制所述太阳能升压转换器运行在低能量损失工作状态的步骤包括：

在太阳能处于低辐照时，控制所述太阳能升压转换器中的脉冲宽度调变器处于脉冲宽度调变工作模式；

判断太阳能升压转换器的输入端电压是否大于预设参考电压；

在所述太阳能升压转换器的输入端电压小于或者等于预设参考电压时，控制所述脉冲宽度调变器处于突发模式；在所述太阳能升压转换器的输入端电压大于预设参考电压时，控制所述太阳能升压转换器中的脉冲宽度调变器处于脉冲宽度调变工作模式。

7.根据权利要求6所述的太阳能升压转换器控制方法，其特征在于，所述控制所述脉冲宽度调变器处于突发模式的步骤之后还包括：

判断太阳能升压转换器的输入端电压是否小于第一预设输出电压；

在太阳能升压转换器的输入端电压小于第一预设输出电压时，控制所述太阳能升压转换器中的脉冲宽度调变器处于脉冲宽度调变工作模式；

在预设监测时间内监测所述太阳能升压转换器的输出端电流是否小于预设负载电流值时，控制所述脉冲宽度调变器处于突发模式；在预设监测时间内监测所述太阳能升压转换器的输出端电流大于或者等于预设负载电流值时，控制所述所述太阳能升压转换器中的脉冲宽度调变器处于脉冲宽度调变工作模式。

8.根据权利要求7所述的太阳能升压转换器控制方法，其特征在于，所述判断太阳能升压转换器的输入端电压是否小于第一预设输出电压的步骤之后还包括：

在太阳能升压转换器的输入端电压大于或者等于第一预设输出电压时，控制所述脉冲宽度调变器处于突发模式。

9.根据权利要求5所述的太阳能升压转换器控制方法，其特征在于，所述判断太阳能升压转换器的输入端电压是否大于预设参考电压的步骤之后还包括：

判断太阳能升压转换器的输入端电压是否大于第二预设参考电压；

在太阳能升压转换器的输入端电压小于或者等于第二预设输出电压时，控制所述太阳能升压转换器中的脉冲宽度调变器处于脉冲宽度调变工作模式；在太阳能升压转换器的输入端电压大于第二预设输出电压时，控制所述脉冲宽度调变器处于突发模式。

10.一种太阳能集电装置，其特征在于，所述太阳能集电装置包括太阳能接收单元、负载以及如权利要求1～4任一项所述的太阳能升压转换器。

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