JP2013069267A5 - - Google Patents

Claims (14)

1. 電力源からフィードバック電流信号およびフィードバック電圧信号を受け取り、前記フィードバック電流信号および前記フィードバック電圧信号に少なくとも部分的に基づいてＭＰＰＴ基準信号を生成するための、最大電力点追尾（ＭＰＰＴ）ユニットと、
   前記電力源からＤＣ電力を受け取るためのＤＣバスと、
   前記ＤＣバス上の前記ＤＣ電力を交流（ＡＣ）電力に変換するための電力コンバータであって、前記電力源からＡＣまたはＤＣ電力を受け取り、前記ＡＣまたはＤＣ電力を変換し前記ＤＣバスに前記ＤＣ電力を供給するためのソース側コンバータを有する前記電力コンバータと、
   前記ＭＰＰＴユニットからの前記ＭＰＰＴ基準信号および前記電力コンバータの出力で測定される出力電力フィードバック信号を受け取り、
   前記ＭＰＰＴ基準信号および前記出力電力フィードバック信号に少なくとも部分的に基づいて、ＡＣ電力調節および最大電力抽出のための制御信号を生成し、
   前記制御信号を前記電力コンバータに送る、
   のためのコンバータコントローラと、
   を備え、
   前記コンバータコントローラが、前記ＤＣバス上で測定されるＤＣバス電圧フィードバック信号およびＤＣバス電圧コマンド信号に少なくとも部分的に基づいて前記ソース側コンバータのための制御信号を生成するように構成されたソース側コントローラを有し、
   前記ソース側コントローラが、
   前記ＤＣバス電圧フィードバック信号と前記ＤＣバス電圧コマンド信号との間の差に基づいて電力コマンド信号を生成するためのＤＣ電圧コントローラと、
   前記電力コマンド信号に従って電流コマンド信号をマッピングするためのマッピングユニットと、
   前記電流コマンド信号と前記フィードバック電流信号との間の差に基づいて前記ソース側コンバータのための前記制御信号を生成するための電流レギュレータと、
   を有する、
   電力変換システム。
2. 電力源からフィードバック電流信号およびフィードバック電圧信号を受け取り、前記フィードバック電流信号および前記フィードバック電圧信号に少なくとも部分的に基づいてＭＰＰＴ基準信号を生成するための、最大電力点追尾（ＭＰＰＴ）ユニットと、
   前記電力源からＤＣ電力を受け取るためのＤＣバスと、
   前記ＤＣバス上の前記ＤＣ電力を交流（ＡＣ）電力に変換するための電力コンバータであって、前記ＤＣバス上の前記ＤＣ電力を前記ＡＣ電力に変換するためのライン側コンバータを有する前記電力コンバータと、
   前記ＭＰＰＴユニットからの前記ＭＰＰＴ基準信号および前記電力コンバータの出力で測定される出力電力フィードバック信号を受け取り、
   前記ＭＰＰＴ基準信号および前記出力電力フィードバック信号に少なくとも部分的に基づいて、ＡＣ電力調節および最大電力抽出のための制御信号を生成し、
   前記制御信号を前記電力コンバータに送る、
   のためのコンバータコントローラと、
   を備え、
   前記コンバータコントローラが、前記ＭＰＰＴ基準信号および前記出力電力フィードバック信号に少なくとも部分的に基づいて内部周波数コマンド信号を生成すさらには前記内部周波数コマンド信号を積分することにより位相角コマンド信号を生成すさらには前記位相角コマンド信号を使用して前記制御信号の少なくとも一部を生成するための、ライン側コントローラを有し、前記制御信号の前記少なくとも一部が前記ライン側コンバータを制御するためのものである、
   電力変換システム。
3. 前記ＭＰＰＴユニットが、
   前記フィードバック電流信号および前記フィードバック電圧信号を受け取り、前記フィードバック電流信号および前記フィードバック電圧信号を乗算することにより前記電力源のソース電力フィードバック信号を計算するための、電力計算ユニットと、
   前記ソース電力フィードバック信号を受け取り、前記ソース電力フィードバック信号を前の基準電力信号と比較することによりＭＰＰＴ電力基準信号を生成するためのＭＰＰＴ基準ユニットであって、前記ライン側コントローラがさらに、前記ライン側コンバータのための前記制御信号を生成するときに前記ＭＰＰＴ電力基準信号を使用するように構成されている、ＭＰＰＴ基準ユニットと、
   を有する、
   請求項２に記載の電力変換システム。
4. 前記ＭＰＰＴユニットが、
   前記フィードバック電流信号および前記フィードバック電圧信号を受け取り、前記フィードバック電流信号および前記フィードバック電圧信号を乗算することにより前記電力源のソース電力フィードバック信号を計算するための、電力計算ユニットと、
   前記ソース電力フィードバック信号を受け取り、前記ソース電力フィードバック信号に従ってＭＰＰＴ電流基準信号を生成するための、ＭＰＰＴ基準−マッピングユニットと
   を有し、
   前記ライン側コントローラが、前記ＭＰＰＴ電流基準信号および前記フィードバック電圧信号を乗算することによりＭＰＰＴ電力基準信号を生成するための乗算要素をさらに有し、前記ライン側コントローラがさらに、前記ライン側コンバータのための前記制御信号を生成するときに前記ＭＰＰＴ電力基準信号を使用するように構成されている、
   請求項２に記載の電力変換システム。
5. 前記ＭＰＰＴユニットが、
   前記フィードバック電流信号および前記フィードバック電圧信号を受け取り、前記フィードバック電流信号および前記フィードバック電圧信号を乗算することにより前記電力源のソース電力フィードバック信号を計算するための、電力計算ユニットと、
   前記フィードバック電力信号を受け取り、前記ソース電力フィードバック信号に従ってＭＰＰＴ電圧基準信号を生成するための、ＭＰＰＴ基準−マッピングユニットと
   を有し、
   前記ライン側コントローラが、前記ＭＰＰＴ電圧基準信号および前記フィードバック電流信号を乗算することによりＭＰＰＴ電力基準信号を生成するための乗算要素をさらに有し、前記ライン側コントローラがさらに、前記ライン側コンバータのための前記制御信号を生成するときに前記ＭＰＰＴ電力基準信号を使用するように構成されている、
   請求項２に記載の電力変換システム。
6. 前記ＭＰＰＴユニットが、
   前記フィードバック電流信号および前記フィードバック電圧信号を受け取り、前記フィードバック電流信号および前記フィードバック電圧信号を乗算することにより前記電力源のソース電力フィードバック信号を計算するための、電力計算ユニットと、
   前記ソース電力フィードバック信号を受け取り、前記ソース電力フィードバック信号を前の基準電力信号と比較することによりＭＰＰＴ電力基準信号を生成するための、ＭＰＰＴ基準ユニットと
   を有し、
   前記ソース側コントローラが、前記電流コマンド信号をマッピングするために前記ＭＰＰＴ電力基準信号と前記電力コマンド信号とを組み合わせるための加算要素をさらに有する、
   請求項１に記載の電力変換システム。
7. 前記ＭＰＰＴユニットが、
   前記フィードバック電流信号および前記フィードバック電圧信号を受け取り、前記フィードバック電流信号および前記フィードバック電圧信号を乗算することにより前記電力源のソース電力フィードバック信号を計算するための、電力計算ユニットと、
   前記ソース電力フィードバック信号を受け取り、前記ソース電力フィードバック信号に従ってＭＰＰＴ電流基準信号を生成するための、ＭＰＰＴ基準−マッピングユニットと
   を有し、
   前記ソース側コントローラが、前記差を前記電流レギュレータに提供する前に、前記ＭＰＰＴ電流基準信号および前記電流コマンド信号を組み合わせて前記フィードバック電流信号を減じるための、加算要素をさらに有する、
   請求項１に記載の電力変換システム。
8. 前記ソース側コントローラが、
   前記ＤＣバス電圧フィードバック信号と前記ＤＣバス電圧コマンド信号との間の差に基づいて電圧コマンド信号を生成するための、ＤＣ電圧コントローラと、
   前記電圧コマンド信号と前記フィードバック電圧信号との間の差に基づいて前記ソース側コンバータのための前記制御信号を生成するための、電圧コントローラと、
   を有する、請求項１に記載の電力変換システム。
9. 前記ＭＰＰＴユニットが、
   前記フィードバック電流信号および前記フィードバック電圧信号を受け取り、前記フィードバック電流信号および前記フィードバック電圧信号を乗算することにより前記電力源のソース電力フィードバック信号を計算するための、電力計算ユニットと、
   前記ソース電力フィードバック信号を受け取り、前記ソース電力フィードバック信号に従ってＭＰＰＴ電圧基準信号を生成するための、ＭＰＰＴ基準−マッピングユニットと、
   を有し、
   前記ソース側コントローラが、前記差を前記電圧レギュレータに提供する前に前記ＭＰＰＴ電圧基準信号および前記電圧コマンド信号を組み合わせて前記フィードバック電圧信号を減じるための、加算要素をさらに有する、
   請求項８に記載の電力変換システム。
10. 電力源の出力で測定されるフィードバック電流信号およびフィードバック電圧信号に少なくとも部分的に基づいて最大電力点追尾（ＭＰＰＴ）基準信号を生成するステップを含む電力変換システムを動作させる方法であって、該生成するステップが、
    前記フィードバック電流信号および前記フィードバック電圧信号を乗算することにより前記電力源のソース電力フィードバック信号を計算するステップと、
    前記ソース電力フィードバック信号に従ってＭＰＰＴ電力基準信号を生成するステップであって、
    前記計算されたソース電力フィードバック信号を前の基準電力信号と比較するステップと、
    前記計算されたソース電力フィードバック信号と前記前の基準電力信号との間の差が閾値を満たすかどうかを判定するステップと、
    前記計算されたソース電力フィードバック信号と前記前の基準電力信号との間の前記差が前記閾値を満たすという決定に基づいて、前記計算されたソース電力フィードバック信号を所定のステップ値だけ増大させることにより、前記ＭＰＰＴ電力基準信号を生成するステップと、
    前記計算されたソース電力フィードバック信号と前記前の基準電力信号との間の前記差が前記閾値を満たさないという決定に基づいて、前記計算されたソース電力フィードバック信号を所定のステップ値だけ減少させることにより、前記ＭＰＰＴ電力基準信号を生成するステップと、
    をさらに含む、前記ＭＰＰＴ電力基準信号を生成するステップと、
    前記ＭＰＰＴ基準信号および前記電力変換システムの出力で測定される出力電力フィードバック信号に少なくとも部分的に基づいて制御信号を生成するステップと、
    ＡＣ電力調節のために、電力不均衡状態を軽減しながら前記電力源から最大電力が抽出されるのを可能にするために前記電力変換システムの電力コンバータに前記制御信号を適用するステップと、
    を含む方法。
11. 光電池（ＰＶ）電力源からフィードバック電流信号およびフィードバック電圧信号を受け取り、前記フィードバック電流信号および前記フィードバック電圧信号に少なくとも部分的に基づいてＭＰＰＴ基準信号を生成するための、最大電力点追尾（ＭＰＰＴ）ユニットとであって、該ＭＰＰＴ基準信号の生成が、
    前記フィードバック電流信号および前記フィードバック電圧信号を乗算することにより前記電力源のソース電力フィードバック信号を計算するステップと、
    前記ソース電力フィードバック信号に従ってＭＰＰＴ電力基準信号を生成するステップであって、
    前記計算されたソース電力フィードバック信号を前の基準電力信号と比較するステップと、
    前記計算されたソース電力フィードバック信号と前記前の基準電力信号との間の差が閾値を満たすかどうかを判定するステップと、
    前記計算されたソース電力フィードバック信号と前記前の基準電力信号との間の前記差が前記閾値を満たすという決定に基づいて、前記計算されたソース電力フィードバック信号を所定のステップ値だけ増大させることにより、前記ＭＰＰＴ電力基準信号を生成するステップと、
    前記計算されたソース電力フィードバック信号と前記前の基準電力信号との間の前記差が前記閾値を満たさないという決定に基づいて、前記計算されたソース電力フィードバック信号を所定のステップ値だけ減少させることにより、前記ＭＰＰＴ電力基準信号を生成するステップと、
    を含む、前記ＭＰＰＴ電力基準信号を生成するステップと、
    を含む、前記ＭＰＰＴユニットと、
    前記ＰＶ電力源からＤＣ電力を受け取るためのＤＣバスと、
    前記ＤＣバス上の前記ＤＣ電力をＡＣ電力に変換するための、前記ＤＣバスに結合されるライン側コンバータと、
    前記ＭＰＰＴ基準信号および前記ライン側コンバータの出力で測定される出力電力フィードバック信号に少なくとも部分的に基づいて、ＡＣ電力調節および最大電力抽出のための制御信号を生成し、
    前記制御信号を前記ライン側コンバータに供給する
    ためのライン側コントローラと、
    を備える、ソーラパワー変換システム。
12. ソース側コンバータと、前記ＭＰＰＴ基準信号、前記ＤＣバス上で測定されるＤＣバス電圧フィードバック信号、および、ＤＣバス電圧コマンド信号に少なくとも部分的に基づいて、前記ソース側コンバータにより変換される前記ＤＣ電力を調節するための制御信号を生成し、さらには、前記制御信号を前記ソース側コンバータに供給するための、ソース側コントローラと、をさらに有する、請求項１１に記載のソーラパワー変換システム。
13. 前記ライン側コントローラがさらに、前記ＤＣバスで測定されるＤＣバス電圧フィードバック信号およびＤＣバス電圧コマンド信号に少なくとも部分的に基づいて前記ライン側コンバータのための追加の制御信号を生成するように構成されている、請求項２に記載の電力変換システム。
14. 電力変換システムを動作させる方法であって、
    電力源の出力で測定されるフィードバック電流信号およびフィードバック電圧信号に少なくとも部分的に基づいて最大電力点追尾（ＭＰＰＴ）基準信号を生成するステップと、
    前記ＭＰＰＴ基準信号および前記電力変換システムの出力で測定される出力電力フィードバック信号に少なくとも部分的に基づいて制御信号を生成するステップと、
    電力不均衡状態を軽減しながら前記電力源から最大電力が抽出されるのを可能にするために前記電力変換システムの電力コンバータに前記制御信号を適用するステップと、
    を含み、前記方法がさらに、
    前記フィードバック電流信号および前記フィードバック電圧信号を乗算することにより前記電力源のソース電力フィードバック信号を計算するステップと、
    前記ソース電力フィードバック信号に従ってＭＰＰＴ電力基準信号を生成するステップと、
    前記電力変換システムのライン側コンバータのための制御信号を生成するために前記ＭＰＰＴ電力基準信号を使用するステップと、
    を含む、方法。