CN115912882A - 光伏逆变器及功率控制方法 - Google Patents

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CN115912882A CN202310007315.8A CN202310007315A CN115912882A CN 115912882 A CN115912882 A CN 115912882A CN 202310007315 A CN202310007315 A CN 202310007315A CN 115912882 A CN115912882 A CN 115912882A
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惠利斌
施辉
胡天琪
谭小进
陈虎
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Abstract

本申请提供了一种光伏逆变器及功率控制方法，该光伏逆变器包括逆变电路、多个变压电路、多个采集电路和控制电路，一个变压电路包括至少一个开关管。多个采集电路用于检测目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压。控制电路用于根据目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调节目标变压电路的电流阈值；在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以降低目标变压电路的电流或输入功率。采用本申请，可在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，减小变压电路的输入功率，保证供电安全，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。

Description

光伏逆变器及功率控制方法
技术领域
本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种光伏逆变器及功率控制方法。
背景技术
在电力电子技术领域中，通常利用光伏逆变器中的逆变电路将直流电能转换为交流电能，使得电能可以在电源和负载之间的传输。例如，在光伏供电领域中，光伏逆变器可以将直流电源(例如，光伏Photovoltaic，PV电池板)输出的直流电能转换为交流电能提供给负载或者电网使用。通常，光伏逆变器中的控制电路(例如，最大功率点跟踪MaximumPower Point Tracking，MPPT控制电路)会根据PV电池板的输出电压(也即，光伏逆变器的输入电压)，控制PV电池板的输出电流(也即，光伏逆变器的输入电流)，使得PV电池板以最大功率向负载输出电能。本申请的发明人在研究和实践的过程中发现，在现有技术中，光伏逆变器通常会通过多个变压电路分别将各组PV电池板提供的直流电压变换为直流总线电压(例如，将各组PV电池板的电压进行升压变换为BUS总线电压)，再通过逆变电路将直流电能转换为交流电能，以适配各种负载的电压。由于各组PV电池板之间存在差异(例如，长短不同、光照强度不同等)，当某个变压电路连接的PV电电池板的输出电压(也即，该变压电路的输入电压)和BUS总线电压的差值过大时，这个变压电路中的输入电流通常也比较大，进而，该变压电路中的元件(例如，变压电路中的开关管)可能会因为过压、过流或者过热而发生故障或者损坏。
发明内容
本申请提供了一种光伏逆变器及功率控制方法，可在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，通过控制电路调节开关管的占空比，减小变压电路的输入功率，在保证供电安全的同时，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。
第一方面，本申请提供了一种光伏逆变器，光伏逆变器可包括逆变电路、多个变压电路、多个采集电路和控制电路，一个变压电路可包括至少一个开关管。这里，各变压电路的一端可分别用于与多组光伏电池板中的各组光伏电池板对应连接，各变压电路的另一端可用于并联至BUS总线后通过逆变电路连接负载，多个采集电路可连接控制电路并用于检测多个变压电路和BUS总线的电压或电流，控制电路连接各变压电路中的开关管。这里的多个采集电路可用于检测目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，其中，目标变压电路为多个变压电路中的任一个或任意几个变压电路。这里的控制电路可基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值。这里的控制电路还可用于在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以降低目标变压电路的电流或输入功率。
在本申请中，光伏电池板可以作为直流电源通过光伏逆变器连接负载，光伏逆变器可以将光伏电池板提供的直流电能转换为交流电能提供给负载。这里，光伏逆变器可以包括逆变电路和多个变压电路，直流电源可以由多组光伏电池板构成(每一组光伏板可以包括一个光伏板或者多个光伏板)，每一组光伏电池板可以通过一个变压电路连接逆变电路。变压电路可以将光伏电池板提供的直流电压变换为BUS总线电压，再通过逆变电路将直流电能转换为交流电能，以使得光伏逆变器输出的交流电压可以适配多种电压范围的负载。在包含多组光伏电池板的应用场景中，由于各组光伏电池板之间存在差异(例如，长短不同、形状不同光照强度不同等)，当某个变压电路连接的光伏电池板的输出电压(也即，该变压电路的输入电压)和BUS总线电压的差值过大时，这个变压电路中的输入电流通常也比较大，进而，该变压电路中的元件(例如，变压电路中的开关管)可能会因为过压(电压差值过大)、过流(电流过大)或者过热(温度过高)而发生故障或者损坏。这里，光伏逆变器还可以包括控制电路和采集电路，采集电路可以检测光伏逆变器的供电参数(例如，变压电路的输入电压和/或输出电压，变压电路的输入电流和/或输出电流，变压电路的温度，BUS总线电压和/或电流，逆变电路的输入电压和/或输出电压，逆变电路的输入电流和/或输出电流，逆变电路的温度等)。这里，控制电路可以基于光伏逆变器的供电参数判断光伏逆变器的工作状态。这里，以控制电路需要控制的一个(或多个)变压电路为目标变压电路为例，控制电路可基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值。在得到目标变压电路的电流阈值之后，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，为了保护变压电路的工作安全，控制电路可以调节目标变压电路中的开关管的占空比(例如，降低目标变压电路中的开关管的占空比)，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，进而降低目标变压电路的电流或输入功率。
采用本申请，光伏逆变器可在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，通过控制电路调节开关管的占空比，减小变压电路的输入功率，在保证供电安全的同时，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。
结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，采集电路还可用于检测目标变压电路的温度。控制电路还可用于在目标变压电路的温度大于或等于温度阈值时，基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值为第一电流阈值。可以理解，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要对目标变压电路的输入功率(或者输入电流)进行控制，换句话说，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要调节目标变压电路中的开关管的占空比。例如，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，可以认为目标变压电路处于需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路需要降低目标变压电路的输入电流和/或输入功率。这里，当目标变压电路中的开关管的工作温度不同时，即使该开关管承受的电压差值相同，该开关管可以承受的输入电流也可能不同。比如，当目标变压电路中的开关管的工作温度较高(例如，目标变压电路的温度大于或等于温度阈值)时，控制电路可以基于目标变压电路中开关管承受的电压差值(例如，目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压的差值)，确定目标变压电路中开关管可以承受的最大输入电流(例如，第一电流阈值)。需要说明的是，第一电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路可以基于这个关系曲线得到第一电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第一电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。
在本申请中，当目标变压电路中的开关管的工作温度较高(例如，目标变压电路的温度大于或等于温度阈值)时，如果目标变压电路中开关管的输入电流大于或等于第一电流阈值，则说明目标变压电路处于需要调节的工作状态，控制电路可以通过降低目标变压电路中的开关管的占空比，进而降低目标变压电路的输入功率，以避免目标变压电路中的元件因为过热而损坏，提高目标变压电路安全性。同时，由于控制电路并没有彻底关断目标变压电路的输入电能，在保证安全的基础上，确保了电能的传输效率。
结合第一方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，控制电路还可用于在目标变压电路的温度小于温度阈值时，基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值为第二电流阈值，其中，第二电流阈值大于或等于第一电流阈值。可以理解，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要对目标变压电路的输入功率(或者输入电流)进行控制，换句话说，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要调节目标变压电路中的开关管的占空比。例如，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，可以认为目标变压电路处于需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路需要降低目标变压电路的输入电流和/或输入功率。这里，当目标变压电路中的开关管的工作温度不同时，即使该开关管承受的电压差值相同，该开关管可以承受的输入电流也可能不同。比如，当目标变压电路中的开关管的工作温度较低(例如，目标变压电路的温度小于温度阈值)时，控制电路可以基于目标变压电路中开关管承受的电压差值(例如，目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压的差值)，确定目标变压电路中开关管可以承受的最大输入电流(例如，第二电流阈值)。这里，第二电流阈值小于或等于第一电压阈值。需要说明的是，第二电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在小于温度阈值的第二工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路可以基于这个关系曲线得到第二电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第二电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。
在本申请中，当目标变压电路中的开关管的工作温度较低(例如，目标变压电路的温度小于温度阈值)时，如果目标变压电路中开关管的输入电流大于或等于第二电流阈值，则说明目标变压电路处于需要调节的工作状态，控制电路可以通过降低目标变压电路中的开关管的占空比，进而降低目标变压电路的输入功率，以避免目标变压电路中的元件因为过热而损坏，提高目标变压电路安全性。同时，由于控制电路并没有彻底关断目标变压电路的输入电能，在保证安全的基础上，确保了电能的传输效率。
结合第一方面或第一方面任一种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，控制电路还可用于在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，基于目标变压电路的输入电流和目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，并通过开关调制信号控制目标电压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断。这里，控制电路(例如，电流调节环路(例如，比例调节电路或者比例积分调节电路)和驱动控制电路，或其他具有电流调节功能和具有驱动控制功能的电路)可以目标变压电路的输入电流和目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，控制目标变压电路中的开关管的占空比。例如，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，控制电路可以基于目标变压电路的电流阈值生成一个小于电流阈值的参考值，将目标变压电路的输入电流作为需要调整的变量，生成开关调制信号，以通过开关调制信号控制目标变压电路中开关管的占空比，进而将目标变压电路中的输入电流调节至小于目标变压电路的电流阈值(也即前述参考值)。这里，控制电路可以生成脉冲宽度调制Pulse WidthModulation,PWM波等信号作为开关调制信号，或者基于PWM波生成驱动脉冲信号作为开关调制信号。这里，开关调制信号可以控制目标变压电路中开关管的占空比，进而控制目标变压电路的输入电流和/或输入功率。例如，控制电路可以降低目标变压电路中开关管的占空比，以减小目标变压电路的输入电流，进而减小目标变压电路的输入功率。可以理解，本申请提供的控制电路可以采用不连续脉冲宽度调制(Discontinuous Pulse WidthModulation，DPWM)波作为开关调制信号，也可以采用其他PWM波(例如，正弦脉冲宽度调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation，SPWM)波、三次谐波注入脉冲宽度调制(ThirdHarmonic Injection Pulse Width Modulation，THIPWM)波、基于载波空间矢量脉冲宽度调制(Carrier Based Space Vector Pulse Width Modulation，CBPWM)波等)作为开关调制信号，还可以采用基于这些PWM波生成的驱动脉冲信号作为开关调制信号，适用场景广泛，控制效果好。
结合第一方面或第一方面任一种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，控制电路还可用于在目标变压电路的输入电流小于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率。
这里，当目标变压电路的输入电流小于目标变压电路的电流阈值(例如，第三电流阈值)时，可以认为目标变压电路处于不需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为安全，损坏风险较小)，此时，控制电路可以调节目标变压电路中的开关管的占空比，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率(例如，使目标变压电路连接的光伏电池板工作在最大功率点)。这里，第三电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间，或者在小于温度阈值的第二工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路可以基于这个关系曲线得到第三电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第三电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间内，第三电流阈值可以小于或等于第一电流阈值。又例如，在小于温度阈值的第二工作温度区间内，第三电流阈值可以小于或等于第二电流阈值。当第三电压阈值小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，光伏逆变器可以避免在目标变压电路的输入电流并没有稳定小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，通过控制电路反复降低或提高目标变压电路的输入功率。也就是说，当第三电压阈值小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，光伏逆变器可以在目标变压电路的输入电流稳定(例如，稳定小于第三电流阈值)之后，目标变压电路处于不需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为安全，损坏风险较小，此时，控制电路可以调节目标变压电路中的开关管的占空比，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率(例如，使目标变压电路连接的光伏电池板工作在最大功率点)，提升供电效率。
结合第一方面或第一方面任一种可能的实施方式，在第五种可能的实施方式中，逆变电路可包括开关管，控制电路还可用于在BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，调节逆变电路中的开关管的占空比，以调节逆变电路中的开关管的导通或关断，以降低逆变电路的输出功率。可以理解，控制电路可以通过多种方式确定光伏逆变器的工作状态，进而确定是否需要对光伏逆变器(例如，逆变电路)的输出功率(或者输出电流)进行控制。例如，当BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，可以认为逆变电路处于需要降低输出功率的工作状态(或者说，光伏逆变器中各元件的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路需要降低逆变电路的输出电流和/或输出功率。可以理解，这里的总线电压阈值可以是一个电压，可以是多个离散的电压，可以是多个离散的电压或者连续的电压组成的电压区间。
在本申请中，当BUS总线的电压较高(例如，BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值)时，说明光伏逆变器处于需要降低输出功率的工作状态，控制电路可以通过降低逆变电路中各开关管的占空比，进而降低逆变电路的输出功率，以避免光伏逆变器中的元件因为过热而损坏，进一步提高供电安全性。
第二方面，本申请提供了一种功率控制方法，该控制方法适可用于光伏逆变器，光伏逆变器可包括逆变电路、多个变压电路、采集电路和控制电路，一个变压电路可包括至少一个开关管。这里，各变压电路的一端可分别用于与多组光伏电池板中的各组光伏电池板对应连接，各变压电路的另一端可用于并联至BUS总线后通过逆变电路连接负载，采集电路连接各变压电路、BUS总线和控制电路，控制电路连接各变压电路中的开关管，方法可包括：
检测目标变压电路的输入电压、目标变压电路的输入电流和BUS总线的电压，其中，目标变压电路为多个变压电路中的任一个或任意几个变压电路。基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值。当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以降低目标变压电路的电流或输入功率。
在本申请中，光伏电池板可以作为直流电源通过光伏逆变器连接负载，光伏逆变器可以将光伏电池板提供的直流电能转换为交流电能提供给负载。这里，光伏逆变器可以包括逆变电路和多个变压电路，直流电源可以由多组光伏电池板构成(每一组光伏板可以包括一个光伏板或者多个光伏板)，每一组光伏电池板可以通过一个变压电路连接逆变电路。变压电路可以将光伏电池板提供的直流电压变换为BUS总线电压，再通过逆变电路将直流电能转换为交流电能，以使得光伏逆变器输出的交流电压可以适配多种电压范围的负载。在包含多组光伏电池板的应用场景中，由于各组光伏电池板之间存在差异(例如，长短不同、形状不同光照强度不同等)，当某个变压电路连接的光伏电池板的输出电压(也即，该变压电路的输入电压)和BUS总线电压的差值过大时，这个变压电路中的输入电流通常也比较大，进而，该变压电路中的元件(例如，变压电路中的开关管)可能会因为过压(电压差值过大)、过流(电流过大)或者过热(温度过高)而发生故障或者损坏。这里，光伏逆变器还可以包括控制电路和采集电路，采集电路可以检测光伏逆变器的供电参数(例如，变压电路的输入电压和/或输出电压，变压电路的输入电流和/或输出电流，变压电路的温度，BUS总线电压和/或电流，逆变电路的输入电压和/或输出电压，逆变电路的输入电流和/或输出电流，逆变电路的温度等)。这里，控制电路可以基于光伏逆变器的供电参数判断光伏逆变器的工作状态。这里，以控制电路需要控制的一个(或多个)变压电路为目标变压电路为例，控制电路可基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值。在得到目标变压电路的电流阈值之后，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，为了保护变压电路的工作安全，控制电路可以调节目标变压电路中的开关管的占空比(例如，降低目标变压电路中的开关管的占空比)，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，进而降低目标变压电路的电流或输入功率。
采用本申请，光伏逆变器可在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，通过控制电路调节开关管的占空比，减小变压电路的输入功率，在保证供电安全的同时，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。
结合第二方面，在第一种可能的实施方式中，基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值，可包括：
检测目标变压电路的温度。当目标变压电路的温度大于或等于温度阈值时，基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值为第一电流阈值。
可以理解，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要对目标变压电路的输入功率(或者输入电流)进行控制，换句话说，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要调节目标变压电路中的开关管的占空比。例如，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，可以认为目标变压电路处于需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路需要降低目标变压电路的输入电流和/或输入功率。这里，当目标变压电路中的开关管的工作温度不同时，即使该开关管承受的电压差值相同，该开关管可以承受的输入电流也可能不同。比如，当目标变压电路中的开关管的工作温度较高(例如，目标变压电路的温度大于或等于温度阈值)时，控制电路可以基于目标变压电路中开关管承受的电压差值(例如，目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压的差值)，确定目标变压电路中开关管可以承受的最大输入电流(例如，第一电流阈值)。需要说明的是，第一电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路可以基于这个关系曲线得到第一电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第一电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。
在本申请中，当目标变压电路中的开关管的工作温度较高(例如，目标变压电路的温度大于或等于温度阈值)时，如果目标变压电路中开关管的输入电流大于或等于第一电流阈值，则说明目标变压电路处于需要调节的工作状态，控制电路可以通过降低目标变压电路中的开关管的占空比，进而降低目标变压电路的输入功率，以避免目标变压电路中的元件因为过热而损坏，提高目标变压电路安全性。同时，由于控制电路并没有彻底关断目标变压电路的输入电能，在保证安全的基础上，确保了电能的传输效率。
结合第二方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，在检测目标变压电路的温度之后，方法还包括：
当目标变压电路的温度小于温度阈值时，基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值为第二电流阈值，其中，第二电流阈值大于或等于第一电流阈值。
可以理解，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要对目标变压电路的输入功率(或者输入电流)进行控制，换句话说，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要调节目标变压电路中的开关管的占空比。例如，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，可以认为目标变压电路处于需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路需要降低目标变压电路的输入电流和/或输入功率。这里，当目标变压电路中的开关管的工作温度不同时，即使该开关管承受的电压差值相同，该开关管可以承受的输入电流也可能不同。比如，当目标变压电路中的开关管的工作温度较低(例如，目标变压电路的温度小于温度阈值)时，控制电路可以基于目标变压电路中开关管承受的电压差值(例如，目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压的差值)，确定目标变压电路中开关管可以承受的最大输入电流(例如，第二电流阈值)。这里，第二电流阈值小于或等于第一电压阈值。需要说明的是，第二电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在小于温度阈值的第二工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路可以基于这个关系曲线得到第二电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第二电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。
在本申请中，当目标变压电路中的开关管的工作温度较低(例如，目标变压电路的温度小于温度阈值)时，如果目标变压电路中开关管的输入电流大于或等于第二电流阈值，则说明目标变压电路处于需要调节的工作状态，控制电路可以通过降低目标变压电路中的开关管的占空比，进而降低目标变压电路的输入功率，以避免目标变压电路中的元件因为过热而损坏，提高目标变压电路安全性。同时，由于控制电路并没有彻底关断目标变压电路的输入电能，在保证安全的基础上，确保了电能的传输效率。
结合第二方面第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，在基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值之后，方法还可包括：
当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，基于目标变压电路的输入电流和目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，并通过开关调制信号控制目标电压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断。
这里，控制电路(例如，电流调节环路(例如，比例调节电路或者比例积分调节电路)和驱动控制电路，或其他具有电流调节功能和具有驱动控制功能的电路)可以目标变压电路的输入电流和目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，控制目标变压电路中的开关管的占空比。例如，控制电路可以生成脉冲宽度调制Pulse Width Modulation,PWM波等信号作为开关调制信号，或者基于PWM波生成驱动脉冲信号作为开关调制信号。这里，开关调制信号可以控制目标变压电路中开关管的占空比，进而控制目标变压电路的输入电流和/或输入功率。例如，控制电路可以降低目标变压电路中开关管的占空比，以减小目标变压电路的输入电流，进而减小目标变压电路的输入功率。可以理解，本申请提供的控制电路可以采用不连续脉冲宽度调制(Discontinuous Pulse Width Modulation，DPWM)波作为开关调制信号，也可以采用其他PWM波(例如，正弦脉冲宽度调制(Sinusoidal Pulse WidthModulation，SPWM)波、三次谐波注入脉冲宽度调制(Third Harmonic Injection PulseWidth Modulation，THIPWM)波、基于载波空间矢量脉冲宽度调制(Carrier Based SpaceVector Pulse Width Modulation，CBPWM)波等)作为开关调制信号，还可以采用基于这些PWM波生成的驱动脉冲信号作为开关调制信号，适用场景广泛，控制效果好。
结合第二方面或第二方面任一种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，在基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值之后，方法还可包括：
当目标变压电路的输入电流小于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率。
这里，当目标变压电路的输入电流小于目标变压电路的电流阈值(例如，第三电流阈值)时，可以认为目标变压电路处于不需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为安全，损坏风险较小)，此时，控制电路可以调节目标变压电路中的开关管的占空比，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率(例如，使目标变压电路连接的光伏电池板工作在最大功率点)。这里，第三电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间，或者在小于温度阈值的第二工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路可以基于这个关系曲线得到第三电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第三电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间内，第三电流阈值可以小于或等于第一电流阈值。又例如，在小于温度阈值的第二工作温度区间内，第三电流阈值可以小于或等于第二电流阈值。当第三电压阈值小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，光伏逆变器可以避免在目标变压电路的输入电流并没有稳定小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，通过控制电路反复降低或提高目标变压电路的输入功率。也就是说，当第三电压阈值小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，光伏逆变器可以在目标变压电路的输入电流稳定(例如，稳定小于第三电流阈值)之后，目标变压电路处于不需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为安全，损坏风险较小，此时，控制电路可以调节目标变压电路中的开关管的占空比，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率(例如，使目标变压电路连接的光伏电池板工作在最大功率点)，提升供电效率。
结合第二方面或第二方面任一种可能的实施方式，在第五种可能的实施方式中，逆变电路可包括开关管，在检测目标变压电路的输入电压、目标变压电路的输入电流和BUS总线的电压之后，方法还可包括：
当在BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，调节逆变电路中的开关管的占空比，以调节逆变电路中的开关管的导通或关断，以降低逆变电路的输出功率。
可以理解，控制电路可以通过多种方式确定光伏逆变器的工作状态，进而确定是否需要对光伏逆变器(例如，逆变电路)的输出功率(或者输出电流)进行控制。例如，当BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，可以认为逆变电路处于需要降低输出功率的工作状态(或者说，光伏逆变器中各元件的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路需要降低逆变电路的输出电流和/或输出功率。可以理解，这里的总线电压阈值可以是一个电压，可以是多个离散的电压，可以是多个离散的电压或者连续的电压组成的电压区间。
在本申请中，当BUS总线的电压较高(例如，BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值)时，说明光伏逆变器处于需要降低输出功率的工作状态，控制电路可以通过降低逆变电路中各开关管的占空比，进而降低逆变电路的输出功率，以避免光伏逆变器中的元件因为过热而损坏，进一步提高供电安全性。
附图说明
图1是本申请实施例提供的光伏逆变器的应用场景示意图；
图2是本申请实施例提供的光伏电池板的布设场景示意图；
图3是本申请实施例提供的光伏逆变器的一结构示意图；
图4是本申请实施例提供的光伏电池板的伏安特性示意图；
图5是本申请实施例提供的变压电路的电流阈值曲线示意图；
图6是本申请实施例提供的光伏逆变器的另一结构示意图；
图7是本申请实施例提供的光伏系统的结构示意图；
图8是本申请实施例提供的功率控制方法的一流程示意图；
图9是本申请实施例提供的功率控制方法的另一流程示意图。
具体实施方式
在电力电子技术领域中，通常利用光伏逆变器中的逆变电路将直流电能转换为交流电能，使得电能可以在电源和负载之间的传输。例如在光伏供电领域中，光伏逆变器可以将直流电源(例如，光伏电池板)输出的直流电能转换为交流电能提供给负载或者电网使用。通常，光伏逆变器中的控制电路(例如，MPPT控制电路)会根据光伏电池板的输出电压(也即，光伏逆变器的输入电压)，控制光伏电池板的输出电流(也即，光伏逆变器的输入电流)，使得光伏电池板以最大功率向负载输出电能。在实际应用中，光伏逆变器通常会通过多个变压电路分别将各组光伏电池板提供的直流电压变换为直流总线电压(例如，将各组光伏电池板的电压进行升压变换为BUS总线电压)，再通过逆变电路将直流电能转换为交流电能，以适配不同负载的电压。由于各组光伏电池板之间存在差异(例如，长短不同、光照强度不同等)，当某个变压电路连接的光伏电电池板的输出电压(也即，该变压电路的输入电压)和BUS总线电压的差值过大时，这个变压电路中的输入电流通常也比较大，进而，该变压电路中的元件(例如，变压电路中的开关管)可能会因为过压、过流或者过热而发生故障或者损坏。因此，在变压电路工作时，需要控制变压电路的输入功率(或输入电流等参数)，以保证光伏逆变器中各元件的供电安全。
本申请提供了一种光伏逆变器及功率控制方法，可在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，通过控制电路调节开关管的占空比，减小变压电路的输入功率，在保证供电安全的同时，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。
本申请提供的光伏逆变器可以适用于新能源发电领域，传统发电调峰调频领域，重要设备供电领域，新能源汽车领域等多种应用领域，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。本申请提供的光伏逆变器可适用于储能系统，不间断供电系统，电机驱动系统等不同的供电系统，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。本申请提供的光伏逆变器可适配于不同的应用场景，比如，对光能供电环境中的逆变器进行控制的应用场景、新能源供电环境中的逆变器进行控制的应用场景或者其它应用场景，下面将以对光能供电环境中的光伏逆变器进行控制的应用场景为例进行说明，以下不再赘述。
请参见图1，图1是本申请实施例提供的光伏逆变器的应用场景示意图。在光能供电的光伏系统中，如图1所示，光伏系统包括光伏逆变器1、多组光伏电池板(例如，光伏电池板a-光伏电池板n)组成的电源2和负载3，其中，电源2可通过光伏逆变器1与负载3相连。在一些可行的实施方式中，光伏逆变器1可以将多组光伏电池板组成的电源2提供的直流电能转换为交流电能提供给负载。可以理解，本申请提供的电源2适用于为在无市电或者市电差的偏远地区的基站设备供电，或者为家用设备(如冰箱、空调等等)供电等为多种类型的用电设备供电的应用场景中，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。进一步可以理解，图2中的负载3可以包括电网，这里的电网可以包括传输线、电力中转站点、通信基站或者家用设备等用电设备或电力传输设备。这里，光伏逆变器1包括逆变电路11和多个变压电路(例如，变压电路a-变压电路n)，每一组光伏电池板可以通过一个对应的变压电路连接逆变电路11。变压电路可以将光伏电池板提供的直流电压变换为BUS总线电压，再通过逆变电路11将直流电能转换为交流电能，以使得光伏逆变器输出的交流电压可以适配多种电压范围的负载。
在一些可行的实施方式中，具体请一并结合图2，图2是本申请实施例提供的光伏电池板的布设场景示意图。如图2所示，灰色部分为光伏电池板布设的位置(例如，房屋或建筑物的顶部)，在包含多组光伏电池板的应用场景中，由于各组光伏电池板之间存在差异(例如，图2中(a)部分、(b)部分和(c)部分所示，顶部布设的光伏电池板的光照强度不同，图2中(d)部分、(e)部分和(f)部分所示，顶部布设的光伏电池板的长短和形状不同等)。当某个变压电路连接的光伏电池板的输出电压(也即，该变压电路的输入电压)和BUS总线电压的差值过大时，这个变压电路中的输入电流通常也比较大，进而，该变压电路中的元件(例如，变压电路中的开关管)可能会因为过压(电压差值过大)、过流(电流过大)或者过热(温度过高)而发生故障或者损坏。因此，在光伏逆变器1工作时，需要控制变压电路中输入功率，以保证光伏逆变器中各元件的供电安全。这里，光伏逆变器1还可以包括控制电路13和采集电路12，采集电路12可以检测光伏逆变器的供电参数(例如，变压电路的输入电压和/或输出电压，变压电路的输入电流和/或输出电流，变压电路的温度，BUS总线电压和/或电流，逆变电路11的输入电压和/或输出电压，逆变电路11的输入电流和/或输出电流，逆变电路11的温度等)。这里，控制电路13可以基于光伏逆变器的供电参数判断光伏逆变器的工作状态。这里，以控制电路13需要控制的一个(或多个)变压电路为目标变压电路为例，控制电路13可基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值。在得到目标变压电路的电流阈值之后，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，为了保护变压电路的工作安全，控制电路13可以调节目标变压电路中的开关管的占空比(例如，降低目标变压电路中的开关管的占空比)，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，进而降低目标变压电路的输入功率，在保证供电安全的同时，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。
下面将结合图3至图9对本申请提供的光伏逆变器及其工作原理进行示例说明。
请参见图3，图3是本申请实施例提供的光伏逆变器的一结构示意图。如图3所示，光伏系统包括电源、光伏逆变器和负载，光伏逆变器包括逆变电路101、多个变压电路、多个采集电路和控制电路103，一个变压电路可包括至少一个开关管。这里，为了使图例连接关系更为简洁明了，本申请的附图中将多个采集电路集成为一个采集电路模块展示其连接关系和检测关系，并对其的工作原理加以说明，如图3中将多个采集电路示例性展示为采集电路102，在具体实施方式中，各图中的采集电路可以分割为多个采集电路并进行布设，以下不再赘述。这里，各变压电路的一端可分别用于与多组光伏电池板中的各组光伏电池板对应连接，各变压电路的另一端可用于并联至BUS总线后通过逆变电路101连接负载，采集电路102可连接控制电路103并用于检测多个变压电路和BUS总线的电压或电流，控制电路103连接各变压电路中的开关管。这里的采集电路102可用于检测目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，其中，目标变压电路为多个变压电路中的任一个或任意几个变压电路。这里的控制电路103可基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值。这里的控制电路103可用于在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以降低目标变压电路的电流或输入功率。
在本申请中，变压电路可以是多种具有电压变换功能的电路，图3中仅以变压电路是BOOST升压电路为例进行说明。这里，BOOST升压电路可以包括开关管、和电感和二极管，电感的一端连接电源(也即，光伏电池板)，电感的另一端通过开关管和二极管连接至BUS总线，在一些应用场景中，BOOST电路可以复用并联于BUS总线之间的母线电容，以通过母线电容稳定BOOST电路的输出电压。当BOOST电路的开关管导通时，电源为电感充电，BOOST电路通过母线电容对逆变电路101(以及负载)供电，同时二极管防止母线电容处的电能汇流；当BOOST电路的开关管断开时，电源和电感为母线电容充电，BOOST电路将输入电压提升至母线电容的电压进行输出。可以理解，当BOOST电路的开关管电压忽略不计时，BOOST电路的输入电压Vin、BOOST电路的输出电压Vout和BOOST电路开关管的占空比N满足：Vin/Vout＝1/(1-N)。这里，采集电路102可以检测光伏逆变器的供电参数(例如，变压电路的输入电压和/或输出电压，变压电路的输入电流和/或输出电流，变压电路的温度，BUS总线电压和/或电流，逆变电路101的输入电压和/或输出电压，逆变电路101的输入电流和/或输出电流，逆变电路101的温度等)。同时可以理解，控制电路103可以基于光伏逆变器的供电参数判断光伏逆变器的工作状态。这里，以控制电路103需要控制的一个(或多个)变压电路为目标变压电路为例，控制电路103可基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值。具体请一并结合图4，图4是本申请实施例提供的光伏电池板的伏安特性示意图。如图4所示，在得到目标变压电路的电流阈值之后，假设目标变压电路所连接的一组光伏电池板的输出参数(例如输出电流和输出电压)对应为图4中该组光伏电池板的伏安特性曲线中的B点。当B点对应的光伏电池板的输出电流Ib(也即，目标变压电路的输入电流)小于目标变压电路的电流阈值，为了保证系统的供电效率，光伏逆变器中的控制电路103(例如，MPPT控制电路)会根据光伏电池板的输出电压(也即，光伏逆变器的输入电压)，控制可以调节目标变压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，从而将光伏电池板的输出电流增大为A点对应的Ia(也即，增大光伏逆变器的输入电流为Ia)，使得光伏电池板以最大功率(也即，A点所示的功率)输出电能。又如图4所示，当B点对应的光伏电池板的输出电流Ib(也即，目标变压电路的输入电流)大于或等于目标变压电路的电流阈值，为了保护变压电路的工作安全，控制电路103可以调节目标变压电路中的开关管的占空比(例如，降低目标变压电路中的开关管的占空比)，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，将光伏电池板的输出电流减小为C点对应的Ic(也即，减小光伏逆变器的输入电流为Ic)，从而降低目标变压电路的输入功率(也即，将目标变压电路的输入功率降低为C点所示的功率)。
采用本申请，光伏逆变器可在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，通过控制电路103调节开关管的占空比，减小变压电路的输入功率，在保证供电安全的同时，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。
在一些可行的实施方式中，采集电路102还可用于检测目标变压电路的温度。控制电路103还可用于在目标变压电路的温度大于或等于温度阈值时，基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值为第一电流阈值。可以理解，控制电路103可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要对目标变压电路的输入功率(或者输入电流)进行控制，换句话说，控制电路103可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要调节目标变压电路中的开关管的占空比。例如，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，可以认为目标变压电路处于需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路103需要降低目标变压电路的输入电流和/或输入功率。这里，当目标变压电路中的开关管的工作温度不同时，即使该开关管承受的电压差值相同，该开关管可以承受的输入电流也可能不同。具体请一并结合图5，图5是本申请实施例提供的变压电路的电流阈值曲线示意图。如图5所示，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值D(V)时对应的电流阈值Ith的关系曲线为曲线1，进而控制电路103可以基于这个关系曲线得到第一电流阈值。例如，当目标变压电路中的开关管的工作温度较高(例如，目标变压电路的温度大于或等于温度阈值)时，控制电路103可以基于目标变压电路中开关管承受的电压差值(例如，目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压的差值)，确定目标变压电路中开关管可以承受的最大输入电流(例如，第一电流阈值)。需要说明的是，第一电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第一电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。
在本申请中，当目标变压电路中的开关管的工作温度较高(例如，目标变压电路的温度大于或等于温度阈值)时，如果目标变压电路中开关管的输入电流大于或等于第一电流阈值，则说明目标变压电路处于需要调节的工作状态，控制电路103可以通过降低目标变压电路中的开关管的占空比，进而降低目标变压电路的输入功率，以避免目标变压电路中的元件因为过热而损坏，提高目标变压电路安全性。同时，由于控制电路103并没有彻底关断目标变压电路的输入电能，在保证安全的基础上，确保了电能的传输效率。
在一些可行的实施方式中，控制电路103还可用于在目标变压电路的温度小于温度阈值时，基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值为第二电流阈值，其中，第二电流阈值大于或等于第一电流阈值。可以理解，控制电路103可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要对目标变压电路的输入功率(或者输入电流)进行控制，换句话说，控制电路103可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要调节目标变压电路中的开关管的占空比。例如，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，可以认为目标变压电路处于需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路103需要降低目标变压电路的输入电流和/或输入功率。这里，当目标变压电路中的开关管的工作温度不同时，即使该开关管承受的电压差值相同，该开关管可以承受的输入电流也可能不同。又如图5所示，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在小于温度阈值的第二工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值D(V)时对应的电流阈值Ith的关系曲线为曲线2，进而控制电路103可以基于这个关系曲线得到第二电流阈值。例如，当目标变压电路中的开关管的工作温度较低(例如，目标变压电路的温度小于温度阈值)时，控制电路103可以基于目标变压电路中开关管承受的电压差值(例如，目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压的差值)，确定目标变压电路中开关管可以承受的最大输入电流(例如，第二电流阈值)。这里，第二电流阈值小于或等于第一电压阈值。需要说明的是，第二电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第二电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。
在本申请中，当目标变压电路中的开关管的工作温度较低(例如，目标变压电路的温度小于温度阈值)时，如果目标变压电路中开关管的输入电流大于或等于第二电流阈值，则说明目标变压电路处于需要调节的工作状态，控制电路103可以通过降低目标变压电路中的开关管的占空比，进而降低目标变压电路的输入功率，以避免目标变压电路中的元件因为过热而损坏，提高目标变压电路安全性。同时，由于控制电路103并没有彻底关断目标变压电路的输入电能，在保证安全的基础上，确保了电能的传输效率。
在一些可行的实施方式中，控制电路103还可用于在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，基于目标变压电路的输入电流和目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，并通过开关调制信号控制目标电压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断。这里，控制电路103(例如，电流调节环路(例如，比例调节电路或者比例积分调节电路)和驱动控制电路103，或其他具有电流调节功能和具有驱动控制功能的电路)可以目标变压电路的输入电流和目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，控制目标变压电路中的开关管的占空比。例如，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，控制电路103可以基于目标变压电路的电流阈值生成一个小于电流阈值的参考值，将目标变压电路的输入电流作为需要调整的变量，生成开关调制信号，以通过开关调制信号控制目标变压电路中开关管的占空比，进而将目标变压电路中的输入电流调节至小于目标变压电路的电流阈值(也即前述参考值)。这里，控制电路103可以生成脉冲宽度调制Pulse Width Modulation,PWM波等信号作为开关调制信号，或者基于PWM波生成驱动脉冲信号作为开关调制信号。这里，开关调制信号可以控制目标变压电路中开关管的占空比，进而控制目标变压电路的输入电流和/或输入功率。例如，控制电路103可以降低目标变压电路中开关管的占空比，以减小目标变压电路的输入电流，进而减小目标变压电路的输入功率。可以理解，本申请提供的控制电路103可以采用不连续脉冲宽度调制(Discontinuous Pulse Width Modulation，DPWM)波作为开关调制信号，也可以采用其他PWM波(例如，正弦脉冲宽度调制(Sinusoidal Pulse WidthModulation，SPWM)波、三次谐波注入脉冲宽度调制(Third Harmonic Injection PulseWidth Modulation，THIPWM)波、基于载波空间矢量脉冲宽度调制(Carrier Based SpaceVector Pulse Width Modulation，CBPWM)波等)作为开关调制信号，还可以采用基于这些PWM波生成的驱动脉冲信号作为开关调制信号，适用场景广泛，控制效果好。
在一些可行的实施方式中，控制电路103还可用于在目标变压电路的输入电流小于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率。请再次参见图4，在得到目标变压电路的电流阈值之后，假设目标变压电路所连接的一组光伏电池板的输出参数(例如输出电流和输出电压)对应为图4中该组光伏电池板的伏安特性曲线中的B点。当B点对应的光伏电池板的输出电流Ib(也即，目标变压电路的输入电流)小于目标变压电路的电流阈值(例如，第三电流阈值)时，可以认为目标变压电路处于不需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为安全，损坏风险较小)，此时，控制电路103可以调节目标变压电路中的开关管的占空比，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率(例如，使目标变压电路连接的光伏电池板工作在最大功率点)。这里，第三电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间，或者在小于温度阈值的第二工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路103可以基于这个关系曲线得到第三电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第三电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间内，第三电流阈值可以小于或等于第一电流阈值。又例如，在小于温度阈值的第二工作温度区间内，第三电流阈值可以小于或等于第二电流阈值。
可以理解，当第三电压阈值小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，光伏逆变器可以避免在目标变压电路的输入电流并没有稳定小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，通过控制电路103反复降低或提高目标变压电路的输入功率。也就是说，当第三电压阈值小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，光伏逆变器可以在目标变压电路的输入电流稳定(例如，稳定小于第三电流阈值)之后，目标变压电路处于不需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为安全，损坏风险较小，此时，控制电路103可以调节目标变压电路中的开关管的占空比，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率(例如，使目标变压电路连接的光伏电池板工作在最大功率点)，提升供电效率。
在一些可行的实施方式中，逆变电路可以包括开关管(例如，多电平逆变电路及其拓扑电路)。请参见图6，图6是本申请实施例提供的光伏逆变器的另一结构示意图。如图6所示，逆变电路201包括2个串联的电容，4个串联的开关管和2个反向串联的二极管。图3中的变压电路、采集电路202和控制电路203与图3中变压电路、采集电路102和控制电路103的连接关系和工作原理相同，在此不再赘述。这里，控制电路203还可用于在BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，调节逆变电路201中的开关管的占空比，以调节逆变电路201中的开关管的导通或关断，以降低逆变电路201的输出功率。可以理解，控制电路203可以通过多种方式确定光伏逆变器的工作状态，进而确定是否需要对光伏逆变器(例如，逆变电路201)的输出功率(或者输出电流)进行控制。例如，当BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，可以认为逆变电路201处于需要降低输出功率的工作状态(或者说，光伏逆变器中各元件的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路203需要降低逆变电路201的输出电流和/或输出功率。可以理解，这里的总线电压阈值可以是一个电压，可以是多个离散的电压，可以是多个离散的电压或者连续的电压组成的电压区间。
在本申请中，当BUS总线的电压较高(例如，BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值)时，说明光伏逆变器处于需要降低输出功率的工作状态，控制电路203可以通过降低逆变电路201中各开关管的占空比，进而降低逆变电路201的输出功率，以避免光伏逆变器中的元件因为过热而损坏，进一步提高供电安全性。
本申请还提供了一种光伏系统，具体请一并参见图7，图7是本申请实施例提供的光伏系统的结构示意图。如图7所示，光伏系统可包括电源和光伏逆变器，这里的光伏逆变器适用于上述图1至图6所示的光伏逆变器，图7中仅以图3所示的光伏逆变器为例作为说明。可以理解，图7中逆变电路301、变压电路、采集电路302和控制电路303与前述图3中逆变电路101、变压电路、采集电路102和控制电路103的连接方式与工作原理相同，在此不再赘述。在图7所示的光伏系统中，这里的负载可以是电网，光伏系统中还可以包括并离网接线装置305，光伏逆变器可通过并离网接线装置305为电网中的传输线、电力中转站点、蓄电池、通信基站或者家用设备等用电设备或电力传输设备进行供电。
在本申请中，光伏逆变器、光伏系统和光伏电系统中功能模块的组成方式多样、灵活，可适应不同的供电环境，提高光伏系统的应用场景的多样性，增强光伏系统的适应性。同时，上述图1至图7所示的任一光伏系统或者光伏逆变器，都可以在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，通过控制电路调节开关管的占空比，减小变压电路的输入功率，在保证供电安全的同时，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。为方便描述，下面将以图3所示的光伏逆变器的结构对本申请实施例提供的功率控制方法进行示例说明。
请参见图8，图8是本申请提供的功率控制方法的一流程示意图。本申请提供的控制方法适用于光伏系统或者光伏逆变器，这里的光伏系统可以包括逆变电路和多个变压电路，各变压电路的一端分别用于连接光伏电池板，各变压电路的另一端用于并联至BUS总线后通过逆变电路连接负载。这里，光伏系统和光伏逆变器也包括但不限于上述图1至图7所示的任一光伏系统或者光伏系统中的光伏逆变器。如图8所示，本申请提供的功率控制方法包括如下步骤：
S701：检测目标变压电路的输入电压、目标变压电路的输入电流和BUS总线的电压。
S702：基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值。
S703：当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以降低目标变压电路的电流或输入功率。
在本申请中，光伏电池板可以作为直流电源通过光伏逆变器连接负载，光伏逆变器可以将光伏电池板提供的直流电能转换为交流电能提供给负载。这里，光伏逆变器可以包括逆变电路和多个变压电路，直流电源可以由多组光伏电池板构成(每一组光伏板可以包括一个光伏板或者多个光伏板)，每一组光伏电池板可以通过一个对应的变压电路连接逆变电路。变压电路可以将光伏电池板提供的直流电压变换为BUS总线电压，再通过逆变电路将直流电能转换为交流电能，以使得光伏逆变器输出的交流电压可以适配多种电压范围的负载。在包含多组光伏电池板的应用场景中，由于各组光伏电池板之间存在差异(例如，长短不同、形状不同光照强度不同等)，当某个(或某几个)变压电路连接的光伏电池板的输出电压(也即，该变压电路的输入电压)和BUS总线电压的差值过大时，这个变压电路中的输入电流通常也比较大，进而，该变压电路中的元件(例如，变压电路中的开关管)可能会因为过压(电压差值过大)、过流(电流过大)或者过热(温度过高)而发生故障或者损坏。这里，光伏逆变器还可以包括控制电路和采集电路，采集电路可以检测光伏逆变器的供电参数(例如，变压电路的输入电压和/或输出电压，变压电路的输入电流和/或输出电流，变压电路的温度，BUS总线电压和/或电流，逆变电路的输入电压和/或输出电压，逆变电路的输入电流和/或输出电流，逆变电路的温度等)。这里，控制电路可以基于光伏逆变器的供电参数判断光伏逆变器的工作状态。这里，以控制电路需要控制的一个(或多个)变压电路为目标变压电路为例，控制电路可基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值。在得到目标变压电路的电流阈值之后，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，为了保护变压电路的工作安全，控制电路可以调节目标变压电路中的开关管的占空比(例如，降低目标变压电路中的开关管的占空比)，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，进而降低目标变压电路的电流或输入功率。
采用本申请，光伏逆变器可在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，通过控制电路调节开关管的占空比，减小变压电路的输入功率，在保证供电安全的同时，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。
在一些可行的实施方式中，请一并参见图9，图9是本申请提供的功率控制方法的另一流程示意图。如图9所示，在执行前述步骤S701中检测目标变压电路的输入电压、目标变压电路的输入电流和BUS总线的电压之后，控制电路(或者光伏逆变器)可以基于目标变压电路的输入电压和目标变压电路的输入电流确定目标变压电路的电流阈值，该功率控制方法还可包括如下步骤：
S801：检测目标变压电路的温度。
S802：目标变压电路的温度是否大于或等于温度阈值。若判断结果为是，则执行步骤S803；若判断结果为否，则执行步骤S804。
可以理解，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要对目标变压电路的输入功率(或者输入电流)进行控制，换句话说，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要调节目标变压电路中的开关管的占空比。例如，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，可以认为目标变压电路处于需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路需要降低目标变压电路的输入电流和/或输入功率。这里，当目标变压电路中的开关管的工作温度不同时，即使该开关管承受的电压差值相同，该开关管可以承受的输入电流也可能不同。
S803：基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值为第一电流阈值。
这里，当目标变压电路中的开关管的工作温度较高(例如，目标变压电路的温度大于或等于温度阈值)时，控制电路可以基于目标变压电路中开关管承受的电压差值(例如，目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压的差值)，确定目标变压电路中开关管可以承受的最大输入电流(例如，第一电流阈值)。需要说明的是，第一电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路可以基于这个关系曲线得到第一电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第一电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。
在本申请中，当目标变压电路中的开关管的工作温度较高(例如，目标变压电路的温度大于或等于温度阈值)时，如果目标变压电路中开关管的输入电流大于或等于第一电流阈值，则说明目标变压电路处于需要调节的工作状态，控制电路可以通过降低目标变压电路中的开关管的占空比，进而降低目标变压电路的输入功率，以避免目标变压电路中的元件因为过热而损坏，提高目标变压电路安全性。同时，由于控制电路并没有彻底关断目标变压电路的输入电能，在保证安全的基础上，确保了电能的传输效率。
S804：基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值为第二电流阈值。
这里，当目标变压电路中的开关管的工作温度较低(例如，目标变压电路的温度小于温度阈值)时，控制电路可以基于目标变压电路中开关管承受的电压差值(例如，目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压的差值)，确定目标变压电路中开关管可以承受的最大输入电流(例如，第二电流阈值)。这里，第二电流阈值小于或等于第一电压阈值。需要说明的是，第二电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在小于温度阈值的第二工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路可以基于这个关系曲线得到第二电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第二电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。
在本申请中，当目标变压电路中的开关管的工作温度较低(例如，目标变压电路的温度小于温度阈值)时，如果目标变压电路中开关管的输入电流大于或等于第二电流阈值，则说明目标变压电路处于需要调节的工作状态，控制电路可以通过降低目标变压电路中的开关管的占空比，进而降低目标变压电路的输入功率，以避免目标变压电路中的元件因为过热而损坏，提高目标变压电路安全性。同时，由于控制电路并没有彻底关断目标变压电路的输入电能，在保证安全的基础上，确保了电能的传输效率。
S805：当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以降低目标变压电路的电流或输入功率。
在一些可行的实施方式中，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，基于目标变压电路的输入电流和目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，并通过开关调制信号控制目标电压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断。
这里，控制电路(例如，电流调节环路(例如，比例调节电路或者比例积分调节电路)和驱动控制电路，或其他具有电流调节功能和具有驱动控制功能的电路)可以目标变压电路的输入电流和目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，控制目标变压电路中的开关管的占空比。例如，控制电路可以生成脉冲宽度调制Pulse Width Modulation,PWM波等信号作为开关调制信号，或者基于PWM波生成驱动脉冲信号作为开关调制信号。这里，开关调制信号可以控制目标变压电路中开关管的占空比，进而控制目标变压电路的输入电流和/或输入功率。例如，控制电路可以降低目标变压电路中开关管的占空比，以减小目标变压电路的输入电流，进而减小目标变压电路的输入功率。可以理解，本申请提供的控制电路可以采用不连续脉冲宽度调制(Discontinuous Pulse Width Modulation，DPWM)波作为开关调制信号，也可以采用其他PWM波(例如，正弦脉冲宽度调制(Sinusoidal Pulse WidthModulation，SPWM)波、三次谐波注入脉冲宽度调制(Third Harmonic Injection PulseWidth Modulation，THIPWM)波、基于载波空间矢量脉冲宽度调制(Carrier Based SpaceVector Pulse Width Modulation，CBPWM)波等)作为开关调制信号，还可以采用基于这些PWM波生成的驱动脉冲信号作为开关调制信号，适用场景广泛，控制效果好。
在一些可行的实施方式中，在执行前述步骤S702或者S803或者S804中基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值之后，方法还可包括：
当目标变压电路的输入电流小于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率。
这里，当目标变压电路的输入电流小于目标变压电路的电流阈值(例如，第三电流阈值)时，可以认为目标变压电路处于不需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为安全，损坏风险较小)，此时，控制电路可以调节目标变压电路中的开关管的占空比，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率(例如，使目标变压电路连接的光伏电池板工作在最大功率点)。这里，第三电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间，或者在小于温度阈值的第二工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路可以基于这个关系曲线得到第三电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第三电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间内，第三电流阈值可以小于或等于第一电流阈值。又例如，在小于温度阈值的第二工作温度区间内，第三电流阈值可以小于或等于第二电流阈值。当第三电压阈值小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，光伏逆变器可以避免在目标变压电路的输入电流并没有稳定小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，通过控制电路反复降低或提高目标变压电路的输入功率。也就是说，当第三电压阈值小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，光伏逆变器可以在目标变压电路的输入电流稳定(例如，稳定小于第三电流阈值)之后，目标变压电路处于不需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为安全，损坏风险较小，此时，控制电路可以调节目标变压电路中的开关管的占空比，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率(例如，使目标变压电路连接的光伏电池板工作在最大功率点)，提升供电效率。
在一些可行的实施方式中，在检测目标变压电路的输入电压、目标变压电路的输入电流和BUS总线的电压之后，方法还可包括：
当在BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，调节逆变电路中的开关管的占空比，以调节逆变电路中的开关管的导通或关断，以降低逆变电路的输出功率。
可以理解，控制电路可以通过多种方式确定光伏逆变器的工作状态，进而确定是否需要对光伏逆变器(例如，逆变电路)的输出功率(或者输出电流)进行控制。例如，当BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，可以认为逆变电路处于需要降低输出功率的工作状态(或者说，光伏逆变器中各元件的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路需要降低逆变电路的输出电流和/或输出功率。可以理解，这里的总线电压阈值可以是一个电压，可以是多个离散的电压，可以是多个离散的电压或者连续的电压组成的电压区间。
可以理解，当BUS总线的电压较高(例如，BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值)时，说明光伏逆变器处于需要降低输出功率的工作状态，控制电路可以通过降低逆变电路中各开关管的占空比，进而降低逆变电路的输出功率，以避免光伏逆变器中的元件因为过热而损坏，进一步提高供电安全性。
在本申请中，光伏逆变器可以在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，通过控制电路调节开关管的占空比，减小变压电路的输入功率，在保证供电安全的同时，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器包括逆变电路、多个变压电路、多个采集电路和控制电路，一个所述变压电路包括至少一个开关管；
各所述变压电路的一端分别用于与多组光伏电池板中的各组光伏电池板对应连接，各所述变压电路的另一端用于并联至BUS总线后通过所述逆变电路连接负载，所述多个采集电路连接所述控制电路并用于检测所述多个变压电路和所述BUS总线的电压或电流，所述控制电路连接各所述变压电路中的开关管；
所述多个采集电路用于检测目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，其中，所述目标变压电路为所述多个变压电路中的任一个或任意几个变压电路；
所述控制电路用于基于所述目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，调整所述目标变压电路的电流阈值；
所述控制电路用于在所述目标变压电路的输入电流大于或等于所述目标变压电路的电流阈值时，调节所述目标变压电路中的开关管的占空比，以调节所述目标变压电路中的开关管的导通或关断，以降低所述目标变压电路的电流或输入功率。
2.根据权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，所述多个采集电路还用于检测所述目标变压电路的温度；
所述控制电路还用于在所述目标变压电路的温度大于或等于温度阈值时，基于所述目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，调整所述目标变压电路的电流阈值为第一电流阈值。
3.根据权利要求2所述的光伏逆变器，其特征在于，所述控制电路还用于在所述目标变压电路的温度小于所述温度阈值时，基于所述目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，调整所述目标变压电路的电流阈值为第二电流阈值，其中，所述第二电流阈值大于或等于所述第一电流阈值。
4.根据权利要求1-3任一项所述的光伏逆变器，其特征在于，所述控制电路还用于在所述目标变压电路的输入电流大于或等于所述目标变压电路的电流阈值时，基于所述目标变压电路的输入电流和所述目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，并通过所述开关调制信号控制所述目标变压电路中的开关管的导通或关断，以调节所述目标电压电路中的开关管的占空比。
5.根据权利要求1-4任一项所述的光伏逆变器，其特征在于，所述控制电路还用于在所述目标变压电路的输入电流小于所述目标变压电路的电流阈值时，调节所述目标变压电路中的开关管的导通或关断，以调节所述目标变压电路中的开关管的占空比，以使得所述目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率。
6.根据权利要求1-5任一项所述的光伏逆变器，其特征在于，所述逆变电路包括开关管，所述控制电路还用于在所述BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，调节所述逆变电路中的开关管的占空比，以调节所述逆变电路中的开关管的导通或关断，以降低所述逆变电路的输出功率。
7.一种功率控制方法，其特征在于，所述控制方法适用于光伏系统，所述光伏系统包括逆变电路和多个变压电路，
各所述变压电路的一端分别用于连接光伏电池板，各所述变压电路的另一端用于并联至BUS总线后通过所述逆变电路连接负载，所述方法包括：
检测目标变压电路的输入电压、所述目标变压电路的输入电流和所述BUS总线的电压，其中，所述目标变压电路为所述多个变压电路中的任一个或任意几个变压电路；
基于所述目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，调整所述目标变压电路的电流阈值；
当所述目标变压电路的输入电流大于或等于所述目标变压电路的电流阈值时，调节所述目标变压电路中的开关管的占空比，以调节所述目标变压电路中的开关管的导通或关断，以降低所述目标变压电路的电流或输入功率。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述基于所述目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，调整所述目标变压电路的电流阈值，包括：
检测所述目标变压电路的温度；
当所述目标变压电路的温度大于或等于温度阈值时，基于所述目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，调整所述目标变压电路的电流阈值为第一电流阈值。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在所述检测所述目标变压电路的温度之后，所述方法还包括：
当所述目标变压电路的温度小于所述温度阈值时，基于所述目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，调整所述目标变压电路的电流阈值为第二电流阈值，其中，所述第二电流阈值大于或等于所述第一电流阈值。
10.根据权利要求7-9任一项所述的控制方法，其特征在于，在基于所述目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，调整所述目标变压电路的电流阈值之后，所述方法还包括：
当所述目标变压电路的输入电流大于或等于所述目标变压电路的电流阈值时，基于所述目标变压电路的输入电流和所述目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，并通过所述开关调制信号控制所述目标变压电路中的开关管的占空比，以调节所述目标变压电路中的开关管的导通或关断。
11.根据权利要求7-10任一项所述的控制方法，其特征在于，在基于所述目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，调整所述目标变压电路的电流阈值之后，所述方法还包括：
当所述目标变压电路的输入电流小于所述目标变压电路的电流阈值时，调节所述目标变压电路中的开关管的占空比，以调节所述目标变压电路中的开关管的导通或关断，以使得所述目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率。
12.根据权利要求7-11任一项所述的控制方法，其特征在于，所述逆变电路包括开关管，在检测目标变压电路的输入电压、所述目标变压电路的输入电流和所述BUS总线的电压之后，所述方法还包括：
当在所述BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，调节所述逆变电路中的开关管的占空比，以调节所述逆变电路中的开关管的导通或关断，以降低所述逆变电路的输出功率。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016008093A1 (zh) * 2014-07-15 2016-01-21 阳光电源股份有限公司 一种mppt集中模式退出、切换方法及其相关应用
CN108448883A (zh) * 2018-04-08 2018-08-24 阳光电源股份有限公司 一种逆变器的控制方法及逆变器
CN108631590A (zh) * 2018-04-26 2018-10-09 成都芯源系统有限公司 电压变换器及其控制器和控制方法
US20190146540A1 (en) * 2016-07-12 2019-05-16 Sma Solar Technology Ag Control method for improving conversion efficiency of a multi-channel mppt inverter
CN113675892A (zh) * 2021-09-27 2021-11-19 阳光电源股份有限公司 一种光伏发电系统及其控制方法和功率变换器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120129112A (ko) * 2011-05-19 2012-11-28 엘지전자 주식회사 태양광 및 태양광열 복합 시스템
CN203883764U (zh) * 2014-04-30 2014-10-15 广西师范大学 带有太阳能功率优化器的光伏发电阵列
CN104767479B (zh) * 2015-04-28 2017-04-26 北京铂阳顶荣光伏科技有限公司 用于汇流箱的汇流检测方法及系统、太阳能电站

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016008093A1 (zh) * 2014-07-15 2016-01-21 阳光电源股份有限公司 一种mppt集中模式退出、切换方法及其相关应用
US20190146540A1 (en) * 2016-07-12 2019-05-16 Sma Solar Technology Ag Control method for improving conversion efficiency of a multi-channel mppt inverter
CN108448883A (zh) * 2018-04-08 2018-08-24 阳光电源股份有限公司 一种逆变器的控制方法及逆变器
CN108631590A (zh) * 2018-04-26 2018-10-09 成都芯源系统有限公司 电压变换器及其控制器和控制方法
CN113675892A (zh) * 2021-09-27 2021-11-19 阳光电源股份有限公司 一种光伏发电系统及其控制方法和功率变换器

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