JP2017527001A

JP2017527001A - Ｍｐｐｔ集中モード退出、切り替え方法及びその応用

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Publication number: JP2017527001A
Application number: JP2016573783A
Authority: JP
Inventors: ▲張鳳崗▼; 倪▲華▼; ▲鄭▼群; ▲張▼彦虎; 胡兵
Original assignee: Sungrow Power Supply Co Ltd
Current assignee: Sungrow Power Supply Co Ltd
Priority date: 2014-07-15
Filing date: 2014-07-15
Publication date: 2017-09-14
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Abstract

本発明は、MPPT集中モード退出方法を開示し、複数の直流チョッパ回路と一つのインバータ回路とを含む光起電力インバータに適用され、当該方法は、前記光起電力インバータがMPPT集中モードにある場合に、太陽電池モジュールにおける各太陽電池に対して、MPPT制御を個別に行って、前記各太陽電池の最大電力点を取得し、前記複数の直流チョッパ回路のタイプに応じて、前記各太陽電池の最大電力点における標準値を確定し、残りの最大電力点と前記標準値との間の電圧差が許容電圧差を超えているかどうかを判断し、電圧差が前記許容電圧差を超えている太陽電池が接続されている直流チョッパ回路の運行を回復することを含み、光起電力インバータのシステム全体の高い変換効率と高いMPPT効率との両立を達成する。本発明は、MPPT集中モード切り替え方法及びその応用をさらに開示する。

Description

本発明は太陽光発電の技術領域分野に関し、より具体的には、MPPT集中モード退出、切り替え方法及びその応用に関する。

光起電力インバータは太陽光発電システムにおけるエネルギ変換装置であり、太陽電池が生じた直流（DC：Direct Current）を交流（AC：Alternating Current）に変換した後、電力網に送るために用いられる。多くの中小電力の光起電力インバータのトポロジー構造は、図１に示すように、一つのインバータ回路と、互いに並列に接続される複数の直流チョッパ回路とを含み、複数の太陽電池が前記複数の直流チョッパ回路を介して直流バスバーに接続され、一つの前記インバータ回路で出力される。

バスバー電圧が逆変換要求を満足する場合に、インバータ制御システムは、変電が比較的低い複数の直流チョッパ回路を制御し作動を停止させ、これらの直流チョッパ回路に接続されている太陽電池を直接に直流バスバーに並列に接続することで、システム全体の変換効率を向上させ、その後、インバータ制御システムは直流バスバー電圧を調整して太陽電池モジュール（当該太陽電池モジュールとは特に上記した作動を停止した直流チョッパ回路を介して直接に直流バスバーに並列に接続される太陽電池を指す）全体の最大電力点を追従することで、当該太陽電池モジュール全体の光電変換効率を向上させ、このようなコンディションは光起電力インバータのMPPT（Maximum Power Point Tracking：最大電力点追従）集中モード（centralized mode）と定義される。

ただし、照度が変わった場合に、太陽電池モジュールにおける各太陽電池の最大電力点が太陽電池モジュール全体の最大電力点から外れる可能性があり、光起電力インバータのMPPT効率の低下を招いてしまい、これによりシステム全体の高い変換効率及び高いMPPT効率との両立を実現することができない。

これに鑑み、本発明は、MPPT集中モード退出、切り替え方法及びその適用例を提供して、光起電力インバータのシステム全体の高い変換効率と高いMPPT効率との両方を達成する。

最大電力点追従MPPT集中モード退出方法であって、当該光起電力インバータは複数の直流チョッパ回路と一つのインバータ回路とを含み、前記インバータ回路は前記複数の直流チョッパ回路の直流バスバーにおける並列接続出力側に接続され、当該方法は、
前記光起電力インバータがMPPT集中モードにある場合に、作動を停止した直流チョッパ回路を介して前記直流バスバーに並列に接続された太陽電池からなる太陽電池モジュールにおける各太陽電池に対して、MPPT制御を個別に行って、前記各太陽電池の最大電力点を取得し、
前記複数の直流チョッパ回路のタイプに応じて、前記各太陽電池の最大電力点における標準値を確定し、
残りの最大電力点と前記標準値との間の電圧差が許容電圧差を超えているかどうかを判断し、電圧差が前記許容電圧差を超えている太陽電池が接続されている直流チョッパ回路の運行を回復することを含むことを特徴とするMPPT集中モード退出方法。

前記方法は、オプションとして、前記太陽電池モジュールにおける各太陽電池に対してMPPT制御を個別に行う前に、、前記直流バスバー電圧が逆変換要求を満足するかどうかを判断し、前記直流バスバー電圧が逆変換要求を満足していない場合に、前記MPPT集中モードから退出することをさらに含む。

ここで、前記直流チョッパ回路が昇圧チョッパ回路である場合に、前記した前記各太陽電池の最大電力点における標準値を確定することは、前記各太陽電池の最大電力点における最大値を確定することを含む。

ここで、前記直流チョッパ回路が降圧チョッパ回路である場合に、前記した前記各太陽電池の最大電力点における標準値を確定することは、前記各太陽電池の最大電力点における最小値を確定することを含む。

MPPT集中モード切り替え方法であって、光起電力インバータに適用され、当該光起電力インバータは複数の直流チョッパ回路と一つのインバータ回路とを含み、前記インバータ回路は前記複数の直流チョッパ回路の直流バスバーにおける並列接続出力側に接続され、当該方法はMPPT集中モード進入方法と以上のいずれかのMPPT集中モード退出方法とを含み、
前記MPPT集中モード進入方法は、
前記複数の直流チョッパ回路に接続する各太陽電池の最大電力点を取得し、
前記複数の直流チョッパ回路のタイプに応じて、前記各太陽電池の最大電力点における基準値を確定し、
前記基準値に対応する太陽電池が接続されている直流チョッパ回路を中断し、
残りの最大電力点と前記基準値との電圧差が許容電圧差を超えていないかどうかを判断し、電圧差が前記許容電圧差を超えていない太陽電池が接続されている直流チョッパ回路を中断することを含む。

オプションとして、前記した前記複数の直流チョッパ回路に接続する各太陽電池の最大電力点を取得し確定する前には、
前記直流バスバー電圧が逆変換要求を満足すると判断されたことをさらに含む。

MPPT集中モード退出装置であって、光起電力インバータに適用され、当該光起電力インバータは複数の直流チョッパ回路と一つのインバータ回路とを含み、前記インバータ回路は前記複数の直流チョッパ回路の直流バスバーにおける並列接続出力側に接続され、当該装置は、
前記光起電力インバータがMPPT集中モードにある場合に、作動を停止した直流チョッパ回路を介して前記直流バスバーに並列に接続された太陽電池からなる太陽電池モジュールにおける各太陽電池に対して、MPPT制御を個別に行って、前記各太陽電池の最大電力点を取得するための最大電力点確定ユニットと、
前記最大電力点確定ユニットに接続され、前記複数の直流チョッパ回路のタイプに応じて、前記各太陽電池の最大電力点における標準値を確定するための標準値確定ユニットと、
前記標準値確定ユニットに接続され、残りの最大電力点と前記標準値との間の電圧差が許容電圧差を超えているかどうかを判断し、電圧差が前記許容電圧差を超えている太陽電池が接続されている直流チョッパ回路の運行を回復するための回路回復ユニットとを含む。

オプションとして、上記MPPT集中モード退出装置は、前記最大電力点確定ユニットに接続され、前記直流バスバー電圧が逆変換要求を満足するかどうかを判断し、前記直流バスバー電圧が逆変換要求を満足していない場合に、前記MPPT集中モードから退出するためのバスバー電圧判断ユニットをさらに含む。

インバータ制御システムであって、光起電力インバータに適用され、当該光起電力インバータは複数の直流チョッパ回路と一つのインバータ回路とを含み、前記インバータ回路は前記複数の直流チョッパ回路の直流バスバーにおける並列接続出力側に接続され、
当該制御システムは、前記光起電力インバータがMPPT集中モードにある場合に、作動を停止した直流チョッパ回路を介して前記直流バスバーに並列に接続された太陽電池からなる太陽電池モジュールにおける各太陽電池に対して、MPPT制御を個別に行って、前記各太陽電池の最大電力点を取得し、前記複数の直流チョッパ回路のタイプに応じて、前記各太陽電池の最大電力点における標準値を確定し、残りの最大電力点と前記標準値との間の電圧差が許容電圧差を超えているかどうかを判断し、電圧差が前記許容電圧差を超えている太陽電池が接続されている直流チョッパ回路の運行を回復する、ための制御システムである。

光起電力インバータであって、複数の直流チョッパ回路と一つのインバータ回路とを含み、前記インバータ回路は前記複数の直流チョッパ回路の直流バスバーにおける並列接続出力側に接続され、当該光起電力インバータは、インバータ制御システムをさらに含む。

上記の技術案から見て、本発明は、太陽電池モジュールにおける各太陽電池に対してMPPT制御を個別に行って、前記各太陽電池の最大電力点を取得し、その後、直流チョッパ回路のタイプに応じて前記最大電力点から一つの標準値を確定し、続けて、残りの最大電力点と前記標準値との差が許容電圧差を超えている太陽電池が接続されている直流チョッパ回路を制御して運行を回復し、これらの太陽電池の光電変換効率を向上させることで光起電力インバータのMPPT効率の向上の目的を達成する。これにより、太陽電池モジュールにおける各太陽電池の最大電力点がどのように前記太陽電池モジュール全体の最大電力点から外れても、本発明は、光起電力インバータ全体のMPPT効率を向上させる前提で、少なくとも一つの変換効率の低い直流チョッパ回路が作動しないことを保証し、それにより、光起電力インバータのシステム全体の高い変換効率と高いMPPT効率との両方を達成することができる。

本出願実施例又は従来技術における技術案をより明確に説明するために、以下で実施例又は従来技術の記述において使用する必要がある図面を簡単に紹介し、もちろん、以下に記述の図面が本出願のいくつかの実施例に過ぎなく、当業者にとって、創造的な労力をしない前提で、これらの図面に応じて他の図面を得ることもできる。

従来技術が開示している光起電力インバータの構成模式図である。本発明の実施例１が開示するMPPT集中モード退出方法のフローチャートである。従来技術が開示しているデュアル入力/ シングル出力光起電力インバータの構成模式図である。従来技術が開示している太陽電池電圧-電力特性グラフ図である。本発明の実施例３が開示するMPPT集中モード進入方法のフローチャートである。本発明の実施例４が開示するMPPT集中モード退出装置の構成模式図である。

以下に、本出願実施例における図面と結び付けて、本出願実施例における技術案を明確かつ十分に記述するが、明らかに、記述する実施例は本出願の一部の実施例に過ぎず、実施例の全てではない。本出願における実施例に基づいて、当業者が創造的な労力を要しない前提で得られる全ての他の実施例は、本出願の保護範囲に属する。

実施例１：
本発明の実施例１は、光起電力インバータに応用するMPPT（Maximum Power Point Tracking，最大電力点追従）集中モード退出方法が開示され、前記光起電力インバータのシステム全体の高い変換効率と高いMPPT効率との両立を達成する。なお、前記光起電力インバータは複数の直流チョッパ回路と一つのインバータ回路とを含み、前記インバータ回路は前記複数の直流チョッパ回路の直流バスバーにおける並列出力側に接続され、図２を参照して、当該方法は、
ステップ１０１
前記光起電力インバータがMPPT集中モードにあるかどうかを判断し、前記光起電力インバータがMPPT集中モードにある場合に、ステップ１０２に進み、さもなければ、再びステップ１０１を実行する工程、
ステップ１０２
作動を停止した直流チョッパ回路を介して前記直流バスバーに並列に接続された太陽電池からなる太陽電池モジュールにおける各太陽電池に対して、MPPT制御を個別に行って、前記各太陽電池の最大電力点を獲得する工程、
ステップ１０３
前記複数の直流チョッパ回路のタイプに応じて、前記各太陽電池の最大電力点における標準値を確定し、
前記複数の直流チョッパ回路が昇圧チョッパ回路である場合には、前記標準値は、ステップ１０２で得られた各太陽電池の最大電力点における最大値であり、前記直流チョッパ回路が降圧チョッパ回路である場合には、前記標準値は、ステップ１０２で得られた各太陽電池の最大電力点における最小値である工程、
ステップ１０４
残りの最大電力点と前記標準値との間の電圧差が許容電圧差を超えているかどうかを判断し、前記電圧差が前記許容電圧差を超えた場合に、ステップ１０５に進み、さもなければ、ステップ１０２に戻る工程、及び、
ステップ１０５
これら電圧差が前記許容電圧差を超えている太陽電池が接続されている直流チョッパ回路の運行を回復する工程、
とを含む。

当業者の理解と応用を容易にするために、以下で本実施例１に記載の技術案について詳述する。

図３に示すデュアル入力／シングル出力光起電力インバータを例として、それは二つの直流チョッパ回路と一つのインバータ回路を含み、前記インバータ回路は前記二つの直流チョッパ回路の直流バスバーにおける並列出力側に接続されており、具体的には、太陽電池に接続された場合に、第１の太陽電池PV１と第２の太陽電池PV２とはそれぞれ第１の直流チョッパ回路DD１と第２の直流チョッパ回路DD２を介して直流バスバーに接続され、一つのインバータ回路DAで出力する。

前記光起電力インバータがMPPT集中モードに進入していない場合、従来のインバータ制御システムはPV１の出力電圧に準じてPV１に対してMPPT制御（即ち、PV１の出力電圧を調節することでPV１の出力電力を相応的に変化させ、その出力電力が最大に到達した際に対応するPV１の出力電圧は追従したPV１の最大電力点である）を個別に行うとともに、PV２の出力電圧に準じてPV２に対してMPPT制御（即ち、PV２の出力電圧を調節することでPV２の出力電力を相応的に変化させ、その出力電力が最大に到達した際に対応するPV２の出力電圧は追従したPV２の最大電力点である）を個別に行う。

前記光起電力インバータがMPPT集中モードに進入したした場合に（この際にPV１とPV２との最大電力点が非常に接近し且つほぼ等しいと考えられることを仮定すると、DD１とDD２とがともに作動を停止し、PV１とPV２とが直接に直流バスバーに並列に接続される）、従来のインバータ制御システムは直流バスバー電圧に準じてPV１とPV２との並列接続全体に対してMPPT制御（即ち、直流バスバー電圧を調節することで並列接続全体の出力電力を相応的に変化させ、その出力電力が最大に到達した際に対応する並列接続全体の出力電圧は並列接続全体の最大電力点である）、この場合、並列接続全体と、PV１と、PV２との三つの最大電力点が等しく、且つこの場合にDD１とDD２とによる電力ロス（前記電力ロスはインバーター変換によるロスであり、インバーターの変換効率に対応する）が存在しないので、光起電力インバータ全体の変換効率を向上させる。

ただし、PV１とPV２とが日射強度、環境温度、負荷等の外的要因の影響によって最大電力点のずれが生じた場合に、PV１とPV２との最大電力点がいずれも並列接続全体の最大電力点と等しくなくなる（具体的にはPV１、PV２、並列接続全体が同じ条件での電圧-電力特性グラフ図を参照）ので、インバータ制御システムが如何に並列接続全体に対してMPPT制御を行おうとも、PV１とPV２とをそれぞれに対応する最大電力点に達成することはできず、光起電力インバータのMPPT効率低下を招く。

本実施例は光起電力インバータのMPPT効率を向上させ、且つできるだけ光起電力インバータシステム全体の変換効率が低すぎないよう保証するために、前記光起電力インバータがMPPT集中モードに進入した後にステップ１０２を実行する。即ち、前記光起電力インバータがMPPT集中モードに進入した後、PV１とPV２とにおける各太陽電池に対してMPPT制御を個別に行うことにより、PV１とPV２との最大電力点を獲得する。

その後、ステップ１０３を実行し、DD１とDD２とのタイプに応じてPV１とPV２との最大電力点から一つの標準値を確定し、具体的には、DD１とDD２とがともに昇圧チョッパ回路である場合に、確定された当該標準値がPV１とPV２との最大電力点における最大値であり、DD１とDD２とがともに降圧チョッパ回路である場合に、確定された当該標準値はPV１とPV２との最大電力点における最小値である。当該標準値の選択はそれに対応する直流チョッパ回路の変換効率を考慮して決定され、PV２の最大電力点がPV１よりも高いことを仮定すると、この際にDD２の運行を回復するとDD２の変換効率が必ず非常に低くなり、これは光起電力インバータのシステム全体の変換効率の向上に寄与しない。

その後、ステップ１０４を実行し、ステップ１０３で確定される標準値がPV２の最大電力点であることを仮定すると、PV１の最大電力点と前記標準値との差が許容電圧差を超えているかどうかを比較し、超えている場合に、DD１に運行を回復させた後、インバータ制御システムは再びPV１の出力電圧に準じてPV１に対してMPPT制御を個別に行うことで、並列接続全体における各太陽電池の最大電力点が当該並列接続全体の最大電力点から遠く外れることを効果的に避け、光起電力インバータ全体のMPPT効率を向上させる。

以上の記述から見て、本実施例は、太陽電池モジュールにおける各太陽電池に対してMPPT制御を個別に行うことで、前記各太陽電池の最大電力点を獲得し、その後、直流チョッパ回路のタイプに応じて前記最大電力点から一つの標準値を確定し、続いて、残りの最大電力点と前記標準値との差が許容電圧差を超えている太陽電池が接続されている直流チョッパ回路の運行を回復し、これらの太陽電池の光電変換効率を向上させることで光起電力インバータのMPPT効率の向上の目的を達成する。これにより、太陽電池モジュールにおける各太陽電池の最大電力点がどのように前記太陽電池モジュール全体の最大電力点から外れても、本実施例は、光起電力インバータ全体のMPPT効率を向上させる前提で、少なくとも一つの変換効率の低い直流チョッパ回路が作動しないよう保証することにより、光起電力インバータのシステム全体の高い変換効率と高いMPPT効率との両立を達成することができる。

実施例２：
実施例１に基づいて、本発明の実施例２は、光起電力インバータに応用するMPPT集中モード退出方法を開示して、前記光起電力インバータのシステム全体の高い変換効率と高いMPPT効率との両立を達成する。本実施例２の、実施例１と比較した改善点は、ステップ１０２を実行する前に、前記直流バスバー電圧が逆変換要求を満足するかどうかを判断し、前記直流バスバー電圧が逆変換要求を満足すると判断された場合には、ステップ１０２に進入し、さもなければ、すぐに前記MPPT集中モードから退出する点にあり、これにより、MPPT集中モードに進入する条件が満足されない限り、光起電力インバータの運行が回避される。

ここで、前記直流バスバー電圧が逆変換要求を満足するかどうかの判断は、前記直流バスバー電圧が前記インバータ回路の最低作動電圧よりも高いかどうかを判断することで得られ、前記直流バスバー電圧が前記最低作動電圧よりも低い場合には、前記直流バスバー電圧が逆変換要求を満足していないと判定し、さもなければ、満足していると判定する。

実施例３：
本発明実施例３は、光起電力インバータに応用するMPPT集中モード切り替え方法を開示しており、前記光起電力インバータのシステム全体の高い変換効率と高いMPPT効率との両立を達成し、当該方法は、MPPT集中モード進入方法と上記いずれかの一種のMPPT集中モード退出方法を含み、
ここで、図５を参照して、前記MPPT集中モード進入方法は、
前記光起電力インバータに接続する複数の直流チョッパ回路の各太陽電池の最大電力点を取得するステップ１０１と、
前記複数の直流チョッパ回路のタイプに応じて、前記最大電力点における基準値を確定し、前記基準値に対応する太陽電池が接続されている直流チョッパ回路を中断し、
前記複数の直流チョッパ回路が昇圧チョッパ回路である場合に、前記基準値はステップ１０１で得られた各太陽電池の最大電力点における最大値であり、前記直流チョッパ回路が降圧チョッパ回路である場合に、前記基準値はステップ１０１で得られた各太陽電池の最大電力点における最小値であるステップ１０２と、；
残りの最大電力点と前記基準値との間の電圧差が許容電圧差を超えていないかどうかを判断し、前記電圧差が前記許容電圧差を超えない場合に、ステップ１０４に進み、さもなければ、ステップ１０１に戻って繰り返して実行するステップ１０３と、
これら電圧差が前記許容電圧差を超えていない太陽電池が接続されている直流チョッパ回路を中断するステップ１０４とを含む。

上記の記述から、最大電力点が前記基準値に等しい又は接近する太陽電池に対応する直流チョッパ回路の変換効率が高いので、それに接続する直流チョッパ回路を中断することで、できるだけMPPT効率を低減させない前提で、光起電力インバータのシステム全体の変換効率を向上させることが分かる。

また、好ましくは、前記ステップ１０１の前には、（図５に図示せず）前記直流バスバー電圧が逆変換要求を満足しているかどうかを判断し、前記直流バスバー電圧が逆変換要求を満足している場合に、ステップ１０１に進むことをさらに含んでもよい。これにより、MPPT集中モードに進入することを満足しないコンディションでの光起電力インバータの運行が避けられる。

なお、本実施例３に記載の許容電圧差の値は、実施例１に記載の許容電圧差と等しくてもよく、前記光起電力インバータの実際のコンディションに応じて適切に調整してもよい。

実施例４：
本発明実施例４は、光起電力インバータに応用するMPPT集中モード退出装置を提供しており、前記光起電力インバータのシステム全体の高い変換効率と高いMPPT効率との両立が達成される。なお、当該光起電力インバータは複数の直流チョッパ回路と一つのインバータ回路とを含み、前記インバータ回路は前記複数の直流チョッパ回路の直流バスバーにおける並列接続出力側に接続され、図６を参照して、当該装置は、
前記光起電力インバータがMPPT集中モードにある場合に、作動を停止した直流チョッパ回路が前記直流バスバーに並列に接続された太陽電池からなる太陽電池モジュールにおける各太陽電池に対して、MPPT制御を個別に行って、前記各太陽電池の最大電力点を獲得するための最大電力点確定ユニット１００；
最大電力点確定ユニット１００に接続され、前記複数の直流チョッパ回路のタイプに応じて、前記各太陽電池の最大電力点における標準値を確定するための標準値確定ユニット２００と、
標準値確定ユニット２００に接続され、残りの最大電力点と前記標準値との間の電圧差が許容電圧差を超えているかどうかを判断し、これら電圧差が前記許容電圧差を超えている太陽電池が接続されている直流チョッパ回路の運行を回復するための回路回復ユニット３００とを含む。

オプションとして、当該装置は、最大電力点確定ユニット１００に接続され、前記直流バスバー電圧が逆変換要求を満足するかどうかを判断し、前記直流バスバー電圧が逆変換要求を満足していない場合に、前記MPPT集中モードから退出するためのバスバー電圧判断ユニット４００をさらに含む。

実施例５
本発明の実施例５は、光起電力インバータに応用するインバータ制御システムを開示しており、前記光起電力インバータのシステム全体の高い変換効率と高いMPPT効率との両立を達成する。

ここで、当該光起電力インバータは複数の直流チョッパ回路と一つのインバータ回路を含み、前記インバータ回路は前記複数の直流チョッパ回路の直流バスバーにおける並列接続出力側に接続される。

前記インバータ制御システムは、前記光起電力インバータがMPPT集中モードにある場合に、作動を停止した直流チョッパ回路を介して前記直流バスバーに並列に接続された太陽電池からなる太陽電池モジュールにおける各太陽電池に対して、MPPT制御を個別に行って、前記各太陽電池の最大電力点を獲得し、前記複数の直流チョッパ回路のタイプに応じて、前記各太陽電池の最大電力点における標準値を確定し、残りの最大電力点と前記標準値との間の電圧差が許容電圧差を超えているかどうかを判断し、これら電圧差が前記許容電圧差を超えている太陽電池が接続されている直流チョッパ回路の運行を回復する、ための制御システムである。

また、本実施例は、前記インバータ制御システムを利用する光起電力インバータをさらに開示し、当該光起電力インバータの主回路は複数の直流チョッパ回路と一つのインバータ回路を含み、前記インバータ回路は前記複数の直流チョッパ回路が直流バスバーにおける並列接続出力側に接続される。

以上のように、本発明は、太陽電池モジュールにおける各太陽電池に対してMPPT制御を個別に行って、前記各太陽電池の最大電力点を獲得し、その後、直流チョッパ回路のタイプに応じて前記最大電力点から一つの標準値を確定し、続いて、残りの最大電力点と前記標準値との差が許容電圧差を超えた太陽電池が接続されている直流チョッパ回路の運行を回復して、これらの太陽電池の光電変換効率を向上させることで光起電力インバータのMPPT効率の向上の目的を達成する。これにより、太陽電池モジュールにおける各太陽電池の最大電力点がどのように前記太陽電池モジュール全体の最大電力点から外れていても、本実施例は、光起電力インバータ全体のMPPT効率を向上させる前提で、少なくとも一つの変換効率の低い直流チョッパ回路が作動しないことを保証することにより、光起電力インバータのシステム全体の高い変換効率と高いMPPT効率との両立を達成することができる。

本明細書における各実施例はプログレッシブな方式で記述され、各実施例では、他の実施例と異なる点を重点的に説明しており、各実施例間で同じ又は類似する部分は、互いに参照すればよい。実施例に開示され装置については、実施例が開示された方法に対応するので、記述を比較的に簡単した。関連の点は方法部分の説明を参照すればよい。

開示された実施例に対する上記説明は、当業者が本発明を実現又は使用することができるものである。これらの実施例に対する種々の修正は当業者にとって自明的であり、本文において定義されている一般的原理は、本発明の精神又は範囲から逸脱せずに、他の実施例に実現される。従って、本発明は本文に示すこれらの実施例に限定されるものではなく、本文に開示される原理と新規的特典と一致する最も広い範囲に符合する。

Claims

最大電力点追従MPPT集中モード退出方法であって、光起電力インバータに適用され、当該光起電力インバータは複数の直流チョッパ回路と一つのインバータ回路とを含み、前記インバータ回路は前記複数の直流チョッパ回路の直流バスバーにおける並列接続出力側に接続され、当該方法は、
前記光起電力インバータがMPPT集中モードにある場合に、作動を停止した直流チョッパ回路を介して前記直流バスバーに並列に接続された太陽電池からなる太陽電池モジュールにおける各太陽電池に対して、MPPT制御を個別に行って、前記各太陽電池の最大電力点を取得し、
前記複数の直流チョッパ回路のタイプに応じて、前記各太陽電池の最大電力点における標準値を確定し、
残りの最大電力点と前記標準値との間の電圧差が許容電圧差を超えているかどうかを判断し、電圧差が前記許容電圧差を超えている太陽電池が接続されている直流チョッパ回路の運行を回復することを含むことを特徴とするMPPT集中モード退出方法。
前記の太陽電池モジュールにおける各太陽電池に対してMPPT制御を個別に行う前に、、前記直流バスバー電圧が逆変換要求を満足するかどうかを判断し、前記直流バスバー電圧が逆変換要求を満足していない場合に、前記MPPT集中モードから退出することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のMPPT集中モード退出方法。
前記直流チョッパ回路が昇圧チョッパ回路である場合に、前記の前記各太陽電池の最大電力点における標準値を確定することは、
前記各太陽電池の最大電力点における最大値を確定することを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のMPPT集中モード退出方法。
前記直流チョッパ回路が降圧チョッパ回路である場合に、前記の前記各太陽電池の最大電力点における標準値を確定することは、前記各太陽電池の最大電力点における最小値を確定することを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のMPPT集中モード退出方法。
MPPT集中モード切り替え方法であって、光起電力インバータに適用され、当該光起電力インバータは複数の直流チョッパ回路と一つのインバータ回路とを含み、前記インバータ回路は前記複数の直流チョッパ回路の直流バスバーにおける並列接続出力側に接続され、当該方法はMPPT集中モード進入方法と請求項１〜４のいずれか一項に記載のMPPT集中モード退出方法とを含み、
前記MPPT集中モード進入方法は、
前記複数の直流チョッパ回路に接続する各太陽電池の最大電力点を取得し、
前記複数の直流チョッパ回路のタイプに応じて、前記各太陽電池の最大電力点における基準値を確定し、
前記基準値に対応する太陽電池が接続されている直流チョッパ回路を中断し、
残りの最大電力点と前記基準値との電圧差が許容電圧差を超えていないかどうかを判断し、電圧差が前記許容電圧差を超えていない太陽電池が接続されている直流チョッパ回路を中断することを含むことを特徴とするMPPT集中モード切り替え方法。
前記の前記複数の直流チョッパ回路に接続する各太陽電池の最大電力点を取得する前には、
前記直流バスバー電圧が逆変換要求を満足するか否かの判断をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のMPPT集中モード退出方法。
MPPT集中モード退出装置であって、光起電力インバータに適用され、当該光起電力インバータは複数の直流チョッパ回路と一つのインバータ回路とを含み、前記インバータ回路は前記複数の直流チョッパ回路の直流バスバーにおける並列接続出力側に接続され、当該装置は、
前記光起電力インバータがMPPT集中モードにある場合に、作動を停止した直流チョッパ回路を介して前記直流バスバーに並列に接続された太陽電池からなる太陽電池モジュールにおける各太陽電池に対して、MPPT制御を個別に行って、前記各太陽電池の最大電力点を取得するための最大電力点確定ユニット
前記最大電力点確定ユニットに接続され、前記複数の直流チョッパ回路のタイプに応じて、前記各太陽電池の最大電力点における標準値を確定するための標準値確定ユニットと、
前記標準値確定ユニットに接続され、残りの最大電力点と前記標準値との間の電圧差が許容電圧差を超えているかどうかを判断し、電圧差が前記許容電圧差を超えている太陽電池が接続されている直流チョッパ回路の運行を回復するための回路回復ユニットとを含むことを特徴とするMPPT集中モード退出装置。
前記最大電力点確定ユニットに接続され、前記直流バスバー電圧が逆変換要求を満足するかどうかを判断し、前記直流バスバー電圧が逆変換要求を満足していない場合に、前記MPPT集中モードから退出するためのバスバー電圧判断ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のMPPT集中モード退出装置。
インバータ制御システムであって、光起電力インバータに適用され、当該光起電力インバータは複数の直流チョッパ回路と一つのインバータ回路とを含み、前記インバータ回路は前記複数の直流チョッパ回路の直流バスバーにおける並列接続出力側に接続され、
当該制御システムは、前記光起電力インバータがMPPT集中モードにある場合に、作動を停止した直流チョッパ回路を介して前記直流バスバーに並列に接続された太陽電池からなる太陽電池モジュールにおける各太陽電池に対して、MPPT制御を個別に行って、前記各太陽電池の最大電力点を取得し、前記複数の直流チョッパ回路のタイプに応じて、前記各太陽電池の最大電力点における標準値を確定し、残りの最大電力点と前記標準値との間の電圧差が許容電圧差を超えているかどうかを判断し、電圧差が前記許容電圧差を超えている太陽電池が接続されている直流チョッパ回路の運行を回復する、ための制御システムであることを特徴とするインバータ制御システム。
光起電力インバータであって、複数の直流チョッパ回路と一つのインバータ回路とを含み、前記インバータ回路は前記複数の直流チョッパ回路の直流バスバーにおける並列接続出力側に接続され、
当該光起電力インバータは、請求項９に記載のインバータ制御システムをさらに含むことを特徴とする光起電力インバータ。