CN1881775A - 太阳光发电系统的最大功率追踪装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种太阳光发电系统的最大功率追踪装置及方法，通过检测出太阳光模块中输出的电压及电流，电压变化量检测部、电流变化量检测部及功率变化量检测部将各检测出电压变化量、电流变化量及功率变化量，根据检测到的电流变化量，第1变量输出装置将输出预设定的第1基准变量对应的第1变量；同时，根据检测到的功率变化量，第2变量输出装置将输出由功率变化量而可变的第2基准变量对应的第2变量；此外，根据检测到的电压变化量，开关装置将选择第1变量或第2变量，同时，基准电压决定部将选择的第1变量或第2变量相加到之前决定的基准电压，并生成新的基准电压，功率提取部则根据生成的新的基准电压追踪上述太阳光模块的最大功率点，并提取最大功率。

Description

太阳光发电系统的最大功率追踪装置及方法

技术领域

本发明涉及一种太阳光发电的检测装置及方法，更确切地说是涉及一种在利用太阳光模块接收太阳光并提取功率的太阳光发电系统中，功率提取部可对太阳光模块的最大功率点进行追踪并提取出最大的功率的太阳光发电系统的最大功率追踪装置及方法方面的发明。

背景技术

太阳光发电是一种环保、资源不会枯竭的无限能源，利用太阳光作为新的替代能源而受到社会各界的广泛关注。随着半导体电子技术的不断发展，用太阳光发电显的尤为重要。但是，由于上述太阳光发电系统的发电效率较低，所以需要进行最大功率追踪(Maximum Power Point Tracking；以下简称‘MPPT’)控制。

在上述太阳光模块中提取最大功率的最大功率点是根据日射量及表面温度等环境条件的变化，而工作点则由负载条件决定。因此，为了从上述太阳光模块中提取最大的功率，需要瞬时控制上述工作点追踪最大功率点。

上述用于瞬时控制工作点追踪最大功率点的MPPT是直接影响太阳光发电系统的发电量大小的重要因素之一。

下面对太阳光模块中输出电压及电流的特性曲线图进行说明。如图1a所示，输出电流与输出电压的增加无关，而保持一定的值，但当超出既定的电压以上时，上述输出电流将急剧下降，并在上述输出电压达到既定的极限电压VT以上时，上述输出电流将不再发生变化。

下面对太阳光模块中输出的电压及功率的特性曲线图进行说明。如图1b所示，输出功率随着输出电压的增加而逐渐增加，在提取最大功率的最大功率点Pmax以上，输出功率将随着输出电压的增加而急剧减少，并在上述输出电压达到极限电压VT以上时，上述输出功率将不再发生变化。

利用特性式表达具有上述特性的太阳光模块的输出电流，具体参照以下给出的数学式1：

【数学式1】

$I=I_g-I_{\mathrm{sat}}\left\{\exp \right[\frac{q}{\mathrm{AKT}}(V+\mathrm{IRs})]-1\}$

其中，I为太阳光模块的输出电流；I_g为太阳光当前电流；I_sat为逆饱和电流；q为电子的电荷量；K为玻耳兹曼(Boltzmann)常数；A为太阳光模块的pn结合的理想系数；T为决定温度；Rs为内部串联电阻。

在上述数学式1中，内部电阻Rs可忽略不计，上述数学式1可将简化为如下的数学式2：

【数学式2】

$I=I_g-I_{\mathrm{sat}}\{\exp \left(\frac{\mathrm{qV}}{\mathrm{AKT}}\right)-1\}$

此外，上述太阳光模块的输出功率参照以下给出的数学式3：

【数学式3】

P＝VI

在上述数学式2及数学式3中，将输出功率针对电压进行微分时，将得出如下的数学式4。

【数学式4】

$\frac{\mathrm{dP}}{\mathrm{dV}}=I+\frac{\mathrm{dI}}{\mathrm{dV}}V$

$=I_g-I_{\mathrm{sat}}\{\exp \left(\frac{\mathrm{qV}}{\mathrm{AKT}}\right)-1\}-\frac{q{I}_{\mathrm{sat}}}{\mathrm{AKT}}\exp \left(\frac{\mathrm{qV}}{\mathrm{AKT}}\right)V$

将上述数学式4用离散的形式表现时，具体参照如下的数学式5：

【数学式5】

$\frac{\mathrm{dP}}{\mathrm{dV}}\≅I+\frac{\mathrm{\ΔI}}{\mathrm{\ΔV}}V$

如上所述，为了在太阳光模块中提取最大功率而执行MPPT的现有技术有：摄动及观测方法(perturbation and observation method)和电导增加方法(incremental conductance method)。

如图2所示，在上述摄动及观测方法中，在步骤200中，检测出太阳光模块输出的输出电压Vn及输出电流In。在步骤202中，利用上述检测的输出电压Vn及输出电流In计算输出功率(Pn＝Vn×In)，并在当前的输出电压Vn及输出功率Pn中，各减去之前检测的输出电压Vp及输出功率Pp，并计算出输出电压变化量ΔV及输出功率变化量ΔP。

接着，在步骤204中，判断上述计算出的输出功率变化量ΔP是否为‘0’。在上述步骤204中判断的结果，当输出功率变化量ΔP为‘0’时，表示已追踪当前的最大功率点并输出有最大功率，从而保持追踪上述最大功率点的基准电压Vref的当前状态，并在步骤206中，将当前的输出电压Vn、输出电流In及输出功率Pn各替换为之前的输出电压Vp、输出电流Ip及输出功率Pp后，返回到上述步骤200，并反复执行继续追踪最大功率点的操作。

同时，在上述步骤204中判断的结果，当输出功率变化量ΔP不是‘0’时，表示当前没有输出最大功率点对应的功率。因此，在步骤208中，判断输出功率变化量ΔP是否大于‘0’。

在上述步骤208中判断的结果，当输出功率变化量ΔP小于‘0’时，表示输出功率相比之前的输出功率减少。因此，在步骤210中，判断输出电压变化量ΔV是否大于‘0’，当上述输出电压变化量ΔV大于‘0’时，在步骤212中，将基准电压Vref减少变量α大小；当上述输出电压变化量ΔV不大于‘0’时，在步骤214中，将基准电压Vref增加变量α大小。接着，在步骤206中，将当前的输出电压Vn、输出电流In及输出功率Pn各替换为之前的输出电压Vp、输出电流Ip及输出功率Pp后，返回到上述步骤200，并反复执行继续追踪最大功率点的操作。

并且，在上述步骤208中判断的结果，当输出功率变化量ΔP大于‘0’时，表示输出功率相比之前的输出功率增加。因此，在步骤216中，判断输出电压变化量ΔV是否大于‘0’，当上述输出电压变化量ΔV不大于‘0’时，在步骤218中，将基准电压Vref减少变量α大小；当上述输出电压变化量ΔV大于‘0’时，在步骤220中，将基准电压Vref增加变量α大小。接着，在步骤206中，将当前的输出电压Vn、输出电流In及输出功率Pn各替换为之前的输出电压Vp、输出电流Ip及输出功率Pp。

图3是现有技术中的电导增加方法的信号流程图。如图所示，在步骤300中，检测出太阳光模块输出的输出电压Vn及输出电流In。在步骤302中，从上述检测到的当前输出电压Vn及输出电流In中，各减去之前检测的输出电压Vp及输出电流Ip，从而计算出输出电压变化量ΔV及输出电流变化量ΔI。并通过如下的数学式6得出输出功率变化量ΔP。

【数学式6】

ΔP＝In+(ΔI/ΔV)×Vn

接着，在步骤304中，判断上述计算出的输出电压变化量ΔV是否为‘0’。在上述步骤304中判断的结果，当输出电压变化量ΔV不是‘0’时，在步骤306中，判断输出功率变化量ΔP是否为‘0’。接着，在步骤308中，判断输出功率变化量ΔP是否大于‘0’。

在上述步骤306中判断的结果，当输出功率变化量ΔP为‘0’时，表示已追踪当前的最大功率点并输出有最大功率，从而保持追踪上述最大功率点的基准电压Vref的当前状态。

同时，在上述步骤306中判断的结果，当输出功率变化量ΔP不是‘0’时，表示当前没有输出最大功率点对应的功率。因此，在上述步骤308中判断的结果，当上述输出功率变化量ΔP大于‘0’时，在步骤310中，将基准电压Vref减少变量α大小；在上述步骤308中判断的结果，当上述输出功率变化量ΔP不大于‘0’时，在步骤310中，将基准电压Vref增加变量α大小。

并且，在上述步骤304中判断的结果，当输出电压变化量ΔV为‘0’时，在步骤314中，判断上述计算出的输出电流变化量ΔI是否为‘0’，并在步骤316中，判断输出电流变化量ΔI是否大于‘0’。

在上述步骤314中判断的结果，当输出电流变化量ΔI为‘0’时，表示已追踪当前的最大功率点并输出有最大功率，从而保持追踪上述最大功率点的基准电压Vref的当前状态。

在上述步骤314中判断的结果，当输出电流变化量ΔI不是‘0’时，表示当前没有输出最大功率点对应的功率。因此，在上述步骤316中判断的结果，当上述输出电流变化量ΔI不大于‘0’时，在步骤318中，将基准电压Vref减少变量α大小；在上述步骤316中判断的结果，当上述输出电流变化量ΔI大于‘0’时，在步骤320中，将基准电压Vref增加变量α大小。

由此，当决定用于追踪最大功率点的基准电压Vref时，在步骤322中，将上述输出电压Vn及输出电流In替换为之前的输出电压Vp及输出电流Ip。

在上述现有技术的MPPT方法中，虽然容易实现上述附图2中的摄动及检测方法，但与此同时，在最大功率点的附近追踪最大功率点的操作将发生振动(oscillation)的现象。

因此，虽然相比上述摄动及观测方法较难实现，一般较多使用附图3中的电导增加方法，从而防止在最大功率点的附近追踪最大功率点的操作发生振动的现象。

但是，在上述现有技术中，在用于追踪最大功率点的基准电压Vref中加减预设定的值的变量α，使在追踪最大功率点时将始终以一定的速度进行追踪操作，由此无法快速响应通过外部环境的变化快速变化的最大功率点的变动情况，从而导致降低太阳光发电系统的效率。

由此可见，上述现有的太阳光发电的最大功率追踪装置及方法仍存在有诸多的缺陷，而丞待加以改进。

有鉴于上述现有的太阳光发电的最大功率追踪装置及方法存在的缺陷，本设计人基于从事此类产品设计制造多年，积有丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种改进成型结构的太阳光发电系统的最大功率追踪装置及方法，能够改进一般市面上现有常规太阳光发电的最大功率追踪装置的成型结构及方法，使其更具有竞争性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有的太阳光发电的最大功率追踪装置及方法存在的缺陷，而提供一种新型结构的太阳光发电系统的最大功率追踪装置及方法，使其弹性调节用于变更基准电压的变量的值，而上述基准电压用于根据输出功率的变化量追踪最大功率点，由此可以较快的速度追踪最大功率点。

本发明解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的太阳光发电系统的最大功率追踪装置，其特征在于包含有如下几个部分：太阳光模块，它用于接收太阳光并输出电压及电流；功率提取部，它根据基准电压输出上述太阳光模块的电压及电流对应的功率；电压变化量检测部，它用于检测上述太阳光模块的输出电压变化量；电流变化量检测部，它用于检测上述太阳光模块的输出电流变化量；功率变化量检测部，它用于检测上述太阳光模块的输出电压及输出电流对应的功率变化量；第1变量输出装置，它根据上述电流变化量检测部检测出的电流变化量，输出第1基准变量对应的第1变量；第2基准变量可变部，它根据上述功率变化量检测部检测出的功率变化量，对第2基准变量的大小进行变更；第2变量输出装置，它根据上述功率变化量检测部检测出的功率变化量，输出上述第2基准变量对应的第2变量；开关装置，它用于切换(switching)根据上述电压变化量检测部的检测信号检测出的上述第1变量输出装置输出的第1变量或上述第2变量输出装置输出的第2变量并进行选择；基准电压决定部，它将上述开关装置选择的第1变量或第2变量相加到当前设定的基准电压，并将其输出到上述功率提取部中。

本发明解决其技术问题还可以采用以下技术措施来进一步实现。

前所述的上述开关装置在上述电压变化量检测部检测出的电压变化量为‘0’时，将切换上述第1变量输出装置输出的第1变量并进行选择；在上述电压变化量检测部检测出的电压变化量不是‘0’时，则切换上述第2变量输出装置输出的第2变量并进行选择。

前所述的上述第1变量输出装置包含有：电流变化量判断部，它用于判断上述电流变化量检测部检测出的电流变化量的大小；第1变量决定部，它根据上述电流变化量判断部的判断信号，调节上述第1基准变量的极性，并作为第1变量输出，或不输出第1变量。

前所述的上述第2变量输出装置包含有：功率变化量判断部，它用于判断上述功率变化量检测部检测出的功率变化量的大小；第2变量决定部，它根据上述功率变化量判断部的判断信号，调节上述第2基准变量的极性，并作为第2变量输出，或不输出第2变量。

本发明的太阳光发电系统的最大功率追踪方法，其特征在于，包含有如下几个步骤：通过检测出太阳光模块中输出的电压及电流，电压变化量检测部、电流变化量检测部及功率变化量检测部将各检测出电压变化量、电流变化量及功率变化量的步骤；根据上述检测到的电流变化量，第1变量输出装置输出预设定的第1基准变量对应的第1变量的步骤；根据上述检测到的功率变化量，第2变量输出装置输出由上述功率变化量而可变的第2基准变量对应的第2变量的步骤；根据上述检测到的电压变化量，开关装置选择上述第1变量或第2变量的步骤；基准电压决定部将上述选择的第1变量或第2变量相加到之前决定的基准电压，并生成新的基准电压的步骤；功率提取部根据上述生成的新的基准电压追踪上述太阳光模块的最大功率点，并提取出最大功率的步骤。

前所述的在上述第1变量的输出操作中，当上述电流变化量判断部判断的电流变化量为‘0’时，将不输出上述第1变量；当上述电流变化量判断部判断的电流变化量大于‘0’时，将上述基准变量的极性设为‘+’进行输出；当上述电流变化量判断部判断的电流变化量小于‘0’时，将上述基准变量的极性设为‘-’进行输出。

前所述的在上述第2变量的输出操作中，当上述功率变化量判断部判断的功率变化量为‘0’时，将不输出上述第2变量；当上述功率变化量判断部判断的功率变化量大于‘0’时，将上述第2基准变量的极性设为‘+’进行输出；当上述功率变化量判断部判断的功率变化量小于‘0’时，将上述第2基准变量的极性设为‘-’进行输出。

前所述的上述第2基准变量是预设定的常数值乘于功率变化量而得出的值。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明由于采用上述技术方案，当太阳光模块中输出的电压不发生变化时，将根据功率的变化量变更用于追踪太阳光模块的最大功率点的速度，从而可快速响应周围环境的变化，并追踪最大功率点，使能提取出最大限度的太阳能并由此提高整个系统的效率。同时，可通过太阳光模块最大功率点附近的最小变化量进行控制，从而防止在最大功率点附近发生振动的现象。

本发明在结构设计、使用的实用性及成本效益上，确实完全符合产业发展所需，并且所揭露的结构是前所未有的创新设计，其未见于任何刊物，在申请前更未见有相同的结构特征公知、公用在先，且市面上亦未见有类似的产品，而确实具有新颖性。

本发明的结构及方法确比现有的太阳光发电的最大功率追踪装置及方法更具技术进步性，且其独特的结构特征及方法更能亦远非现有的太阳光发电的最大功率追踪装置及方法所可比拟，较现有的太阳光发电的最大功率追踪装置及方法更具有技术上进步，并具有增进的多项功效，而确实具有创造性。

本发明的设计人研究此类产品已有十数年的经验，对于现有的太阳光发电的最大功率追踪装置及方法所存在的问题及缺陷相当了解，而本发明既是根据上述缺陷研究开发而创设的，其确实能达到预期的目的及功效，不但在空间型态上确属创新，而且较现有的太阳光发电的最大功率追踪装置及方法确属具有相当的增进功效，且较现有习知产品更具有技术进步性及实用性，并产生了好用及实用的优良功效，而确实具有实用性。

综上所述，本发明在空间型态上确属创新，并较现有产品具有增进的多项功效，且结构简单，适于实用，具有产业的广泛利用价值。其在技术发展空间有限的领域中，不论在结构上或功能上皆有较大的改进，且在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，而确实具有增进的功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅为本发明技术方案特征部份的概述，为使专业技术人员能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1a是太阳光模块输出电压及电流的特性曲线图。

图1b是太阳光模块输出电压及功率的特性曲线图。

图2是现有技术中的摄动及观测方法的信号流程图。

图3是现有技术中的电导增加方法的信号流程图。

图4是本发明的太阳光发电系统的最大功率追踪装置的结构框图。

图5是本发明的太阳光发电系统的最大功率追踪方法的信号流程图。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

***附图主要部分的符号说明***

400：太阳光模块                    410：功率提取部

420：电压变化量检测部              430：电流变化量检测部

440：功率变化量检测部              450：第1变量输出装置

451：电流变化量判断部              453：第1变量决定部

460：第2基准变量可变部             470：第2变量输出装置

471：功率变化量判断部              473：第2变量决定部

480：开关装置(switching)           490：基准电压决定部

请参阅图4所示，本发明太阳光发电系统的最大功率追踪装置，其包含有如下几个部分：太阳光模块400，它用于接收太阳光并输出电压Vn及电流In；功率提取部410，它根据基准电压输出上述太阳光模块400的电压Vn及电流In对应的功率；电压变化量检测部420，它用于检测上述太阳光模块400输出的电压Vn的变化量；电流变化量检测部430，它用于检测上述太阳光模块400输出的电流In的变化量；功率变化量检测部440，它用于检测上述太阳光模块400的输出电压Vn及输出电流In对应的功率变化量；第1变量输出装置450，它根据上述电流变化量检测部430检测出的电流变化量，输出第1基准变量α对应的第1变量；第2基准变量可变部460，它根据上述功率变化量检测部440检测出的功率变化量，对第2基准变量K×ΔP的大小进行变更；第2变量输出装置470，它根据上述功率变化量检测部440检测出的功率变化量，输出上述第2基准变量K×ΔP对应的第2变量；开关装置480，它用于切换(switching)根据上述电压变化量检测部的检测信号检测出的上述第1变量输出装置输出的第1变量或上述第2变量输出装置输出的第2变量并进行选择；基准电压决定部490，它将上述开关装置480选择的第1变量或第2变量相加到当前设定的基准电压Vref，并将其输出到上述功率提取部410中。

上述第1变量输出装置450包含有：电流变化量判断部451，它用于判断上述电流变化量检测部430检测出的电流变化量的大小；第1变量决定部453，它根据上述电流变化量判断部451的判断信号，调节上述第1基准变量α的极性或不输出第1变量α。

上述第2变量输出装置470包含有：功率变化量判断部471，它用于判断上述功率变化量检测部440检测出的功率变化量的大小；第2变量决定部473，它根据上述功率变化量判断部471的判断信号，调节上述第2基准变量的极性或不输出第2变量。

根据如上所述的本发明中的最大功率追踪装置，上述太阳光模块400接收太阳光并输出电压Vn及电流In，上述输出的电流In输入到电流变化量检测部430的同时，上述电压Vn及电流In将全部输入到功率变化量检测部440。

此时，上述电流变化量检测部430对通过太阳光模块400输入的当前电流In和之前电流Ip的电平(level)进行比较，并检测出电流变化量ΔI。同时，上述功率变化量检测部440对通过太阳光模块400输入的当前电压Vn及电流In对应的当前功率Pn和之前电压Vp及电流Ip对应的之前功率Pp进行比较，并检测出功率变化量ΔP。

在此状态下，第1变量输出装置450判断上述电流变化量检测部430检测出的电流变化量ΔI是否为‘0’或大于‘0’。在上述判断的结果，当上述电流变化量ΔI为‘0’时，使上述第1变量决定部453不输出第1变量；在上述判断的结果，当上述电流变化量ΔI大于‘0’时，将上述第1基准变量α作为第1变量α进行输出；在上述判断的结果，当上述电流变化量ΔI小于‘0’时，将上述第1基准变量α的极性反转，并作为第1变量-α进行输出。

同时，第2基准变量可变部460将在上述功率变化量检测部440检测出的功率变化量ΔP上乘以预设定的常数K，从而输出根据功率变化量ΔP发生变化的第2基准变量K×ΔP。

在此状态下，第2变量输出装置470判断上述功率变化量检测部440检测出的功率变化量ΔP是否为‘0’或大于‘0’。在上述判断的结果，当上述功率变化量ΔP为‘0’时，将不输出第2变量；在上述判断的结果，当上述功率变化量ΔP大于‘0’时，将上述第2基准变量K×ΔP作为第2变量K×ΔP进行输出；在上述判断的结果，当上述功率变化量ΔP小于‘0’时，将上述第2基准变量K×ΔP的极性反转，并作为第2变量-K×ΔP进行输出。

此外，上述太阳光模块400输出的当前电压Vn将输入到电压变化量检测部420中，上述电压变化量检测部420对上述输入的当前电压Vn和之前从太阳光模块400接收的之前电压Vp的电平进行比较，从而检测出相应的电压变化量ΔV，并生成切换(switching)信号，上述生成的切换信号将相加到开关装置480，并使上述开关装置480进行切换操作。即，上述电压变化量检测部420判断电压变化量ΔV是否为‘0’。在上述判断的结果，当上述电压变化量ΔV为‘0’时，上述开关装置480的可动端子将连接到另一侧固定端子b，使上述第1变量输出装置450中输出的第1变量和上述第2变量输出装置470中输出的第2变量，将通过上述开关装置480选择性输入到基准电压决定部490中，从而调节之前决定的基准电压Vref的电平。接着，上述进行电平调节的基准电压Vref将输入到功率提取部410中，从而使上述功率提取部410根据上述输入的基准电压Vref，从太阳光模块400提取出最大的功率。

即，在本发明中，当上述电压变化量检测部420检测出的电压变化量ΔV为‘0’，同时上述电流变化量检测部430检测出的电流变化量ΔI为‘0’的情况下，或者上述电压变化量ΔV不是‘0’但上述功率变化量检测部440检测出的功率变化量ΔP为‘0’的情况下，上述基准电压决定部490将直接输出之前决定的基准电压Vref，并使上述功率提取部410从太阳光模块400中提取出最大的功率。

此外，当上述电压变化量检测部420检测出的电压变化量ΔV为‘0’，而上述电流变化量检测部430检测出的电流变化量ΔI不是‘0’的情况下，将根据上述电流变化量ΔI的增加或减少，调节第1基准变量α的极性后，对上述基准电压Vref的电平进行调节，从而使上述功率提取部410以一定的速度追踪上述太阳光模块400的最大功率点，并提取出最大的功率。

并且，当上述电压变化量检测部420检测出的电压变化量ΔV不是‘0’时，将生成根据功率变化量ΔP发生变化的第2基准变量K×ΔP。同时，将根据上述功率变化量ΔP的增加或减少，调节第2基准变量K×ΔP的极性后对上述基准电压Vref的电平进行调节，从而使上述功率提取部410以上述功率变化量ΔP对应的较快速度追踪上述太阳光模块400的最大功率点，并提取出最大的功率。

此外，本发明太阳光发电系统的最大功率追踪方法，如图5所示，在步骤500中，上述电压变化量检测部420、电流变化量检测部430、功率变化量检测部440各检测出上述太阳光模块400中当前输出的电压Vn及电流In，并在步骤502中，上述电压变化量检测部420将在上述当前电压Vn中减去之前电压Vp，并检测出电压变化量ΔV；同时，上述电流变化量检测部430将在上述当前电流In中减去之前电流Ip，并检测出电流变化量ΔI；此外，上述功率变化量检测部440将利用当前电压Vn及电流In和之前电压Vp及电流Ip，通过上述数学式6检测出对应的功率变化量ΔP。

接着，在步骤504中，判断上述电压变化量检测部420检测出的电压变化量ΔV是否为‘0’。在上述步骤504中判断的结果，当不是‘ΔV＝0’时，将上述开关装置480的可动端子连接到另一侧固定端子b。

在此状态下，在步骤506、508中，上述功率变化量判断部471判断上述功率变化量检测部440检测出的功率变化量ΔP是否为‘ΔP＝0’或‘ΔP＞0’。在上述步骤506、508中判断的结果，当是‘ΔP＝0’时，使上述第2变量决定部473不输出第2变量，从而使上述基准电压决定部490保持之前决定的基准电压Vref；在上述步骤506、508中判断的结果，当是‘Δ＞0’时，使上述第2变量决定部473将第2基准变量K×ΔP作为第2变量K×ΔP进行输出，并在步骤510中，上述输出的第2变量K×ΔP将相加到上述基准电压决定部490之前决定的基准电压Vref中，并生成新的基准电压Vref+K×ΔP；在上述步骤506、508中判断的结果，  当是‘Δ＜0’时，使上述第2变量决定部473反转第2基准变量K×ΔP的极性并输出第2变量-K×ΔP，并在步骤512中，上述输出的第2变量-K×ΔP将相加到上述基准电压决定部490之前决定的基准电压Vref中，并生成新的基准电压Vref-K×ΔP。并且，通过上述步骤生成的基准电压将传送到上述功率提取部410中，使上述功率提取部410通过根据功率变化量ΔP发生变化的第2变量±K×ΔP对应的较快速度，追踪太阳光模块400的最大功率点，并提取出最大的功率。

此外，在上述步骤504中，判断上述电压变化量检测部420检测出的电压变化量ΔV是否为‘0’。在上述步骤504中判断的结果，当是‘ΔV＝0’时，将上述开关装置480的可动端子连接到一侧固定端子a。

在此状态下，在步骤514、516中，判断上述电流变化量检测部430检测出的电流变化量ΔI是否为‘ΔI＝0’或‘ΔI＞0’。在上述步骤514、516中判断的结果，当是‘ΔI＝0’时，使上述第1变量决定部453不输出第1变量，从而使上述基准电压决定部490保持之前决定的基准电压Vref；在上述步骤514、516中判断的结果，当是‘ΔI＞0’时，使上述第1变量决定部453将第1基准变量α作为第1变量α进行输出，并在步骤518中，上述输出的第1变量α将相加到上述基准电压决定部490之前决定的基准电压Vref中，并生成新的基准电压Vref+α；在上述步骤514、516中判断的结果，当是‘ΔI＜0’时，使上述第1变量决定部453反转第1基准变量α的极性并输出第1变量-α，并在步骤520中，上述输出的第1变量-α将相加到上述基准电压决定部490之前决定的基准电压Vref中，并生成新的基准电压Vref-α。并且，通过上述步骤生成的基准电压将传送到上述功率提取部410中，使上述功率提取部410通过上述第1变量±α对应的一定速度，追踪太阳光模块400的最大功率点，并提取出最大的功率。

在步骤522中，上述电压变化量检测部420、电流变化量检测部430、功率变化量检测部440将上述太阳光模块400中当前输出的电压Vn及电流In各替换为之前电压Vp及之前电流Ip，接着，根据上述太阳光模块400中输出的电压Vn及电流In反复执行上述操作，从而追踪上述太阳光模块400的最大功率点，并提取出最大的功率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1、一种太阳光发电系统的最大功率追踪装置，其特征在于包括有如下几个部分：

太阳光模块，它用于接收太阳光并输出电压及电流；

功率提取部，它根据基准电压输出上述太阳光模块的电压及电流对应的功率；

电压变化量检测部，它用于检测上述太阳光模块的输出电压变化量；

电流变化量检测部，它用于检测上述太阳光模块的输出电流变化量；

功率变化量检测部，它用于检测上述太阳光模块的输出电压及输出电流对应的功率变化量；

第1变量输出装置，它根据上述电流变化量检测部检测出的电流变化量，输出第1基准变量对应的第1变量；

第2基准变量可变部，它根据上述功率变化量检测部检测出的功率变化量，对第2基准变量的大小进行变更；

第2变量输出装置，它根据上述功率变化量检测部检测出的功率变化量，输出上述第2基准变量对应的第2变量；

开关装置，它用于切换根据上述电压变化量检测部的检测信号检测出的上述第1变量输出装置输出的第1变量或上述第2变量输出装置输出的第2变量并进行选择；

基准电压决定部，它将上述开关装置选择的第1变量或第2变量相加到当前设定的基准电压，并将其输出到上述功率提取部中。

2、根据权利要求1所述的太阳光发电系统的最大功率追踪装置，其特征在于：上述开关装置在上述电压变化量检测部检测出的电压变化量为‘0’时，将切换上述第1变量输出装置输出的第1变量并进行选择；在上述电压变化量检测部检测出的电压变化量不是‘0’时，则切换上述第2变量输出装置输出的第2变量并进行选择。

3、根据权利要求1所述的太阳光发电系统的最大功率追踪装置，其特征在于上述第1变量输出装置包含有：电流变化量判断部，它用于判断上述电流变化量检测部检测出的电流变化量的大小；

第1变量决定部，它根据上述电流变化量判断部的判断信号，调节上述第1基准变量的极性，并作为第1变量输出，或不输出第1变量。

4、根据权利要求1所述的太阳光发电系统的最大功率追踪装置，其特征在于上述第2变量输出装置包含有：功率变化量判断部，它用于判断上述功率变化量检测部检测出的功率变化量的大小；

第2变量决定部，它根据上述功率变化量判断部的判断信号，调节上述第2基准变量的极性，并作为第2变量输出，或不输出第2变量。

5、一种太阳光发电系统的最大功率追踪方法，其特征在于包含有如下几个步骤：

通过检测出太阳光模块中输出的电压及电流，电压变化量检测部、电流变化量检测部及功率变化量检测部将各检测出电压变化量、电流变化量及功率变化量的步骤；

根据上述检测到的电流变化量，第1变量输出装置输出预设定的第1基准变量对应的第1变量的步骤；

根据上述检测到的功率变化量，第2变量输出装置输出由上述功率变化量而可变的第2基准变量对应的第2变量的步骤；

根据上述检测到的电压变化量，开关装置选择上述第1变量或第2变量的步骤；

基准电压决定部将上述选择的第1变量或第2变量相加到之前决定的基准电压，并生成新的基准电压的步骤；

功率提取部根据上述生成的新的基准电压追踪上述太阳光模块的最大功率点，并提取出最大功率的步骤。

6、根据权利要求5所述的太阳光发电系统的最大功率追踪方法，其特征在于：在上述第1变量的输出操作中，当上述电流变化量判断部判断的电流变化量为‘0’时，将不输出上述第1变量；当上述电流变化量判断部判断的电流变化量大于‘0’时，将上述基准变量的极性设为‘+’进行输出；当上述电流变化量判断部判断的电流变化量小于‘0’时，将上述基准变量的极性设为‘-’进行输出。

7、根据权利要求5所述的太阳光发电系统的最大功率追踪方法，其特征在于：在上述第2变量的输出操作中，当上述功率变化量判断部判断的功率变化量为‘0’时，将不输出上述第2变量；当上述功率变化量判断部判断的功率变化量大于‘0’时，将上述第2基准变量的极性设为‘+’进行输出；当上述功率变化量判断部判断的功率变化量小于‘0’时，将上述第2基准变量的极性设为‘-’进行输出。

8、根据权利要求5或7所述的太阳光发电系统的最大功率追踪方法，其特征在于：上述第2基准变量是预设定的常数值乘以功率变化量而得出的值。

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