TW201416817A - 可調整最大功率點追蹤控制器及其相關方法 - Google Patents

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Ilija Jergovic
Xin Zhang
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Abstract

一種可調整最大功率點追蹤控制器，包含一輸入埠與一輸出埠、適於從輸入埠傳送功率到輸出埠之切換電路、以及一控制器核心，控制器核心適於(a)控制切換電路以最大化從一電耦接到輸入埠的光伏元件所汲取的功率量，以及(b)至少部份基於一組態碼設定一或多個MPPT控制器的參數，該組態碼表現出光伏元件的串聯電耦接的光伏電池的數量。

Description

可調整最大功率點追蹤控制器及其相關方法
本發明係關於一種可調整最大功率點追蹤控制器及相關方法。
光伏打電池(photovoltaic cell)產生一種隨著電流、電池操作條件、電池物理性質、電池缺陷及電池照明而改變之電壓。供一光伏打電池用之一個數學模型，如圖1所顯示的，建立輸出電流的模型如下： 於此
IL=光生電流
RS=串聯電阻
RSH=分流電阻
I0=反向飽和電流
n=二極體理想因子(對於理想二極體而言是1)
q=基本電荷
k=波茲曼常數
T=絕對溫度
I=於電池端子之輸出電流
V=於電池端子之電壓
對於25℃下之矽而言，kT/q=0.0259伏特。
典型的電池輸出電壓低且取決於用於製造電池之材料之能隙(band gap)。電池輸出電壓可能僅為矽電池之一半伏特，遠低於必須充電電瓶或驅動其他負載之電壓。因為這些低電壓，電池一般被串聯連接在一起以形成一模組或一陣列，其具有高於由單一電池所產生的電壓相當多之一輸出電壓。串聯的電池數量可改變，例如，基於模組或陣列所需的輸出電壓。此外，數串串 聯電池可以並聯以提供所需的電流能力。為簡單起見，本文中一或多個光伏電池的陣列、模組、或其它組件可以通常被稱為「光伏元件」。
真實世界的光伏打電池常具有一項或多項微觀之缺陷。這些電池缺陷可能導致一模組中之電池之間的串聯電阻RS、分流電阻RSH以及光生電流IL之失配。又，電池照明可能在光伏打電池之一系統中之電池之間的改變，且甚至可能為了下述理由在一模組中之電池之間的改變，這些理由包含由樹所投射的陰影、一電池或模組之鳥糞遮蔽部分、灰塵、污垢及其他效應。這些照明的失配可能一天一天地改變及隨著一天的時間改變-在一天中一陰影可能變換橫越過一模組，且雨水可能洗掉遮蔽一電池之灰塵或污垢。
從方程式1來看，輸出電壓於零輸出電流下是最大的，且輸出電壓V隨著增加的輸出電流I非線性地減少。圖2顯示於恆定照明下增加從一光伏打元件汲取的電流之效果。當電流I係在恆定照明之下增加時，電壓V緩慢地減少，但當電流I被增加至靠近光電流IL之一輸出電流時，輸出電壓V急遽地減少。同樣地，當電流I增加時，電池功率(電流與電壓之乘積)增加，直到下降電壓V克服增加電流之效果，然後更進一步增加從電池汲取的電流I，藉以導致功率P急速地降低為止。對一既定照明而言，電池及模組之每個電池、模組以及陣列因此具有表示電壓及電流組合之一最大功率點(MPP)，於此最大功率點會使來自此元件之輸出功率最大化。一電池、模組或陣列之MPP將隨著溫度及照明改變，因此光產生的電流IL改變。一電池、模組或陣列之MPP亦可受例如電池、模組或陣列之遮蔽及/或老化之因子影響。
用以於其最大功率點或靠近其最大功率點操作一光伏打電池之最大功率點追蹤控制器已被提出。這些控制器一般決定一MPP電壓及電流以供連接至它們的輸入之一光伏打元件用，並調整它們的有效阻抗以維持於MPP之光伏打元件。
在一實施例中，其揭露一種可調整最大功率點追蹤控制器，包含一輸入埠與一輸出埠、適於從輸入埠傳送功率到輸出埠之一切換電路、以及一控制器核心，控制器核心適於(a)控制切換電路以最大化從一電耦接到輸入埠的光伏元件所汲取的功率量，以及(b)至少部份基於一組態碼設定一或多個MPPT 控制器的參數，該組態碼表現出光伏元件的串聯電耦接的光伏電池的數量。
在一實施例中，其揭露一種可調整最大功率點追蹤控制器，包含一輸入埠與一輸出埠、適於從輸入埠傳送功率至輸出埠之一切換電路、以及一控制器核心，控制器核心適於(a)控制切換電路以最大化從一電耦接至輸入埠的光伏元件汲取的功率量，以及(b)至少部份基於一組態碼設定一或多個MPPT控制器的參數，該組態碼表現出光伏元件的一電流特性。
在一實施例中，其揭露一種可調整最大功率點追蹤控制器，包含一輸入埠與一輸出埠、適於從輸入埠傳送功率至輸出埠之一切換電路、以及一控制器核心，控制器核心適於(a)控制切換電路以最大化從一電耦接至輸入埠的光伏元件汲取的功率量，以及(b)至少部份基於一組態碼設定一或多個MPPT控制器的參數，該組態碼表現出光伏元件的一反向崩潰特性。
在一實施例中，其揭露一種操作一最大功率點追蹤控制器的方法，該MPPT控制器適於最大化從一電耦接至MPPT控制器的一輸入埠的光伏元件所汲取的功率量，該方法包含：(a)決定MPPT控制器的一組態碼，該組態碼表現出光伏元件串聯電耦接的光伏電池的數量；以及(b)至少部份基於該組態碼設定一或多個MPPT控制器的參數。
在一實施例中，其揭露一種操作一最大功率點追蹤控制器的方法，該MPPT控制器適於最大化從一電耦接至MPPT控制器的一輸入埠的光伏元件所汲取的功率量，該方法包含：(a)決定MPPT控制器的一組態碼，該組態碼表現出光伏元件的一電流特性；以及(b)至少部份基於該組態碼設定一或多個MPPT控制器的參數。
在一實施例中，其揭露一種操作一最大功率點追蹤控制器的方法，該MPPT控制器適於最大化從一電耦接至MPPT控制器的一輸入埠的光伏元件所汲取的功率量，該方法包含：(a)決定該MPPT控制器的一組態碼，該組態碼表現出光伏元件的一反向崩潰特性；以及(b)至少部份基於該組態碼設定一或多個MPPT控制器的參數。
300‧‧‧功率系統
302‧‧‧MPPT控制器
303‧‧‧單一積體電路
304‧‧‧光伏元件
305‧‧‧組態碼
307‧‧‧光伏電池
308‧‧‧輸入埠
309‧‧‧串
310‧‧‧高壓側輸入端子
311‧‧‧感測次系統
312‧‧‧低壓側輸入端子
313‧‧‧MPPT次系統
314‧‧‧輸出埠
315‧‧‧控制邏輯
316‧‧‧高壓側輸出端子
317‧‧‧驅動電路
318‧‧‧低壓側輸出端子
319‧‧‧功率供應電路
321‧‧‧保護電路
323‧‧‧溫度感測器
324‧‧‧輸入電容
326‧‧‧切換電路
328‧‧‧控制切換元件
330‧‧‧空轉切換元件
332‧‧‧輸出電路
334‧‧‧輸出電容
336‧‧‧儲能電感
338‧‧‧控制器核心
700‧‧‧方法
702‧‧‧步驟
704‧‧‧步驟
800‧‧‧分壓器電路
900‧‧‧部份
902‧‧‧錯誤訊號產生電路
904‧‧‧可程式化電壓參考
1000‧‧‧低電壓偵測次系統
1002‧‧‧電壓參考
1004‧‧‧比較器
1100‧‧‧功率系統
1102‧‧‧可調整MPPT控制器
1104‧‧‧光伏元件
1106‧‧‧負載
1107‧‧‧光伏電池
1108‧‧‧輸入埠
1109‧‧‧串
1110‧‧‧高壓側輸入端子
1112‧‧‧低壓側輸入端子
1114‧‧‧輸出埠
1116‧‧‧高壓側輸出端子
1118‧‧‧低壓側輸出端子
1124‧‧‧輸入電容
1126‧‧‧切換電路
1128‧‧‧控制切換元件
1130‧‧‧空轉切換元件
1132‧‧‧輸入電路
1134‧‧‧輸出電容
1136‧‧‧儲能電感
1138‧‧‧控制器核心
1200‧‧‧功率系統
1204‧‧‧光伏元件
1206‧‧‧負載
1234‧‧‧輸出電容
1236‧‧‧儲能電感
1300‧‧‧方法
1302‧‧‧步驟
1304‧‧‧步驟
圖1顯示一光伏電池的模型。
圖2顯示一圖，其中關於一光伏電池，電壓與功率為電流的函數。
圖3顯示依一實施例的可調整MPPT控制器。
圖4顯示被調整用於高壓操作的圖3的MPPT控制器的實施例。
圖5顯示被調整用於低壓操作的圖3的MPPT控制器的實施例。
圖6示意性地顯示依一實施例的功率系統，其包括圖3的MPPT控制器。
圖7顯示依一實施例的操作圖3的MPPT控制器的方法。
圖8顯示依一實施例的分壓器電路，其由一組態碼可程式化。
圖9顯示依一實施例的部份的控制次系統，其用於藉由調節輸入埠達到MPPT。
圖10顯示依一實施例的低電壓偵測次系統，其由一組態碼可程式化。
圖11示意性地顯示依一實施例的功率系統，其包括一可調整MPPT控制器，其被架構為一升壓轉換器。
圖12示意性地顯示依一實施例的功率系統，其包括數個圖3的MPPT控制器。
圖13顯示依一實施例的用於決定串聯電耦接於MPPT控制器的輸入埠的光伏電池數量的方法。
如上所述，在光伏元件中串聯與/或並聯電耦接的光伏電池的數量會依所需的元件電壓與/或電流特性而改變。例如，打算用於高電壓應用的光伏元件通常會具有比打算用於低電壓應用的光伏元件更多數量的串聯光伏電池。所以，光伏元件的電流-電壓特性可依據光伏元件的設計而顯著的變化。然而，設計一個MPPT控制器來滿足廣泛的光伏元件電性特徵是不實際的。例如，MPPT控制器的電壓與電流等級通常應該只會高到使用屬意的光伏元件所需者，因為過高的等級會降低控制器的性能、增加控制器的成本，及/或增加控制器的複雜度。作為另一個例子，控制切換元件尺寸對空轉切換元件尺寸的比例通長可以為了所需的光伏元件電壓範圍而最佳化。
因此，MPPT控制器通常需設計來支援一特定範圍的光伏元件電流-電壓特性。申請人已開發出可以調整的MPPT控制器，以支援一個範圍的光伏元件功率-電流特性，從而便於MPPT控制器的客制化。
例如，圖3顯示一可調整MPPT控制器302，包括一切換電路326以及一控制器核心338。如下參照圖6所述，切換電路326包括控制與空轉切換元件，其重複地在其導通與非導通狀態切換，以從光伏元件傳送功率至一負載，同時最大化從光伏元件汲取的功率。在本文件中，切換元件包括，但不限於，一雙極接面電晶體、一場效電晶體(例如，一N通道或P通道金氧半導體場效電晶體(MOSFET)，比如一側向擴散金氧半導體電晶體、一接面場效電晶體、一金半導體場效電晶體)、一絕緣閘雙極接面電晶體、一閘流器、或一矽控整流器。控制器核心338控制MPPT控制器302的運作，包括切換電路326的運作。在許多實施例中，如圖所示，MPPT控制器302係由一單一積體電路303實現，以有助於小尺寸、小元件間寄生阻抗、以及快速的訊號傳輸時間。此外，在某些實施例中，切換電路326與控制器核心338為一共同的積體電路晶片的一部份。然而，控制器302不限於積體電路的應用，且在某些其它實施例中係部份或全部以分立的元件取代。
MPPT控制器302為可調整的，其可合併多種不同的切換電路326實施例的任一種，從而適於各種光伏元件的電流-電壓特性，而不需要改變控制器核心338。切換電路326可基於一或多個欲電耦接控制器302的光伏元件的特性來選擇，例如串聯電耦接的光伏電池的數量、光伏元件的電壓、光伏元件的反向崩潰特性、與/或光伏元件的電流。此外，在某些實施例中，切換電路326可被更改而不影響到MPPT控制器302的物理尺寸，從而允許控制器封裝與擺放的標準化。
例如，圖4顯示控制器302的實施例，其大小是用於一包括大量串聯電耦接的光伏電池的光伏元件。此實施例包括一高壓切換電路326(1)，由於大量的串聯電耦接的光伏電池通常會產生相對的高電壓，其設計為能承受相對高電壓的操作。在本文件中，一物件具體的例子可使用括號內的數字來參照(例如，切換電路326(1))，而沒有括號的數字為任意的這種物件(例如，切換電路326)。
另一方面，圖5顯示了控制器302的實施例，其大小是用於包括了少量串聯電耦接的光伏電池的光伏元件。因此，此實施例包括一低電壓切換電路326(2)，其不需要能夠承受高電壓操作。在可行時，使用低電壓切換電路來取代高電壓切換電路可以提供一或更多的好處，比如低成本或更好的效能。 例如，設計為用於低電壓操作的場效電晶體，有時會具有比設計為用於高電壓操作的場效電晶體更低的通道電阻。
控制器核心338適於與數個不同的切換電路326的實施例相容，從而潛在地允許MPPT控制器302的單一基本設計只要改變切換電路326的電壓容量、電流容量、與/或切換元件尺寸比例的適當大小，就能容納各種光伏元件。例如，用於形成切換電路326的製程可以基於所需的切換電路326的電壓級而選擇，其通常跟串聯耦接的光伏電池的數量成比例。作為另一個例子，切換電路326的切換元件的尺寸可以基於光伏元件的電流容量來選擇。進一步地，控制切換元件尺寸相對於空轉切換元件尺寸的比例可以基於所欲應用的預期標稱電壓轉換率來選擇。例如，當MPPT意欲在大轉換器實施例中用於小電壓轉換比例時，通常會增加控制切換元件相對於空轉切換元件的尺寸，因為標稱的工作週期高。然而，如果需要較大的電壓轉換比例，比如要增加可容納於一單一電壓受限串中的面板數量，空轉切換元件的尺寸可以相對於控制切換元件的尺寸增加。此尺寸的可調性可容許一單一控制器核心被用於一個家族的不同MPPT控制器，即使所需的電流、電壓、以及標稱電壓轉換比例可能在同家族中會顯著地改變。在控制器家族中使用單一控制器核心可以減少為了各種家族成員設計、製造、採構與庫存分開的元件的需求。
可預期的是在許多實施例中，一或多個MPPT控制器302的參數將會基於一或多個被耦接至控制器的光伏元件的特性而調整。例如，在支援大量串聯耦接的電池的實施例中，過電壓臨界值可能會設計地比支援小量串聯耦接的電池的實施例為高。
因此，某些控制器核心338的實施例為可程式化，並具有可選的組態碼305，其例如表現出一或多個打算被電耦接至MPPT控制器302的光伏元件的特性。例如，組態碼305可直接地表現出串聯耦接的光伏電池的數量，或者組態碼可藉由表現一或多個光伏元件的電性特徵，比如開路電路電壓，來間接地表現出串聯耦接的光伏電池的數量。控制器核心338判定組態碼305，並至少部份基於組態碼來設定一或多個MPPT控制器302的參數。例如，在一特定實施例中，組態碼305指出串聯電耦接的光伏電池的數量，且控制器核心338設定一與電池的數量成比例的過電壓偵測臨界值。作為另一個例子，在某些實施例中，組態碼305指出光伏元件的電流特性，比如元件短路電路電流、與/或 光伏元件反向崩潰特性。
在一些實施例中，組態碼305儲存於控制器核心338的記憶體中。然而，控制器核心338不是一定需要包括記憶體，且組態碼305可以其它方式，比如藉由控制器核心338中的電導體組態來表現。例如，在一特定的實施例中，組態碼305是藉由電導體組態並藉由在積體電路303設計時調整金屬改變來表現。作為另一個例子，在某些實施例中，組態碼305至少一部份是藉由一或多個控制器元件的特徵來表現，比如電阻的電阻值，或是電容的電容值。例如，在某些實施例中，控制器核心338使用一或多個給Flasck等人的美國專利號碼第6,894,501號，其內容藉由參照納入本文，所教示的系統與方法來判定一或多個電耦接的元件的值。
不過需了解者，控制器核心338並不需要支援組態碼，且因此組態碼305與相關的支援在某些實施例中被省略。
圖6示意性地顯示一功率系統300，包括電耦接於光伏元件304與負載306之間MPPT控制器302。MPPT控制器302包括一輸入埠308與一輸出埠314。輸入埠308包括一高壓側輸入端子310以及以及一低壓側輸入端子312，且輸出埠314包括一高壓側輸出端子316以及一低壓側輸出端子318。光伏元件304電耦接至輸入端子310、312，使得光伏元件304係串聯電耦接至輸入埠308。端子310形成一正功率節點或軌(Vddh)的一部份，且端子312形成一參考功率節點或軌(Vss)的一部份。光伏元件304包括數個光伏電池307，其串聯電耦接形成一串309。串309中的光伏電池307的數量可改變而不超出其範圍。一或多個額外的串亦可與串309並聯電耦接，且額外的電池可以與電池307並聯電耦接，而不超出其範圍。然而，系統300並不限於光伏應用。例如，在某些替換實施例中，光伏元件304可被一或多個替代的功率電源，例如一燃料電池或一電池置換或補充。
系統300可選地包括一或多個跨輸入埠308電耦接的輸入電容324。電容324協助供應控制器302輸入電流Iin的漣波元件，從而協助最小化流經光伏元件304的漣波電流的大小。流經光伏元件304的低漣波電流有助於元件的有效率的操作。在某些MPPT控制器以一相對高，比如500千赫或更高的頻率切換的實施例中，電容324為多層陶瓷電容，以有助於小電容尺寸以及長電容壽命。
切換電路326係跨輸入埠308電耦接。切換電路326包括電耦接在高壓側輸入端子310與高壓側輸出端子316之間的控制切換元件328，以及一電耦接在高壓側輸出端子316與低壓側輸出端子318之間的空轉切換元件330。高壓側輸出端子316電耦接至一連接切換元件328、330的切換節點Vx，且低壓側輸出端子318電耦接至低壓側輸入端子312。
負載306與輸出埠314串聯電耦接，以形成一電耦接負載306到切換電路326的輸出電路332的一部份。負載306包括，例如，一反向器或一電池充電器。一或多個輸出電容334係跨負載306電耦接以吸收輸出電流Iout的漣波元件。不過，在負載306包括顯著的電容的實施例中，比如負載306為一具有顯著的輸入電容的反向器的實施例中，電容334係可被移除。在某些MPPT控制器302以相對高，比如500千赫以上的頻率切換的實施例中，電容334為多層陶瓷電容以有助於小電容尺寸與長電容壽命。輸出電路332包括儲能電感336。在某些實施例，儲能電感336包括一或多個分立的電感，如圖3中的符號所示。然而，在某些實施例中，分立的儲能電感被省略，且與輸出電路332相關聯的寄生導線間電感係作為儲能電感336。
如上所述，控制器核心338控制MPPT控制器302的操作。切換電路326、儲能電感336、以及電容334一起形成一由控制器核心338控制的降壓轉換器。控制器核心338適於控制切換電路326的切換，使降壓轉換器從輸入埠308傳送功率至輸出埠314，從而從光伏元件304傳送功率至負載306。具體地，控制次系統338使控制切換元件328重複地在其導通與非導通狀態之間切換，通常在至少100千赫的頻率，以從輸入埠308傳送功率到輸出埠314。切換元件328被稱為「控制」切換元件，是因為跨輸入埠308的輸入電壓Vin相對於跨負載306的輸出電壓Vout的比率是切換元件328的工作週期的函數。
控制器核心338亦控制空轉切換元件330的切換，使其進行一空轉功能，或換言之，使空轉切換元件330在控制切換元件328在其非導通狀態時，提供一用於在輸出端子316、318之間流動的輸出電流的路徑。在某些替代的實施例中，空轉切換元件330係與一替代的空轉元件設置，例如一二極體，其陽極電耦接至參考節點Vss，且其陰極電耦接至切換節點Vx。
雖然輸入電容324、輸出電容334、與儲能電感336係顯示為位於MPPT控制器302外部，一或多個這些元件可以被整合在控制器302中而 不超出其範圍。在某些實施例中，MPPT控制器302係與光伏元件304一起封裝，以有助於小系統尺寸以及小的元件304與控制器302之間的阻抗。
在控制器302的MPPT操作模式中，控制器核心338使控制切換元件328重複地在其導通與非導通狀態之間切換，以至少實質地最大化從光伏元件304汲取並傳送至負載306的功率量。例如，在某些實施例中，控制器核心338最大化進入輸入埠308的功率，從而最大化從光伏元件304汲取的功率。在某些實施例中，控制器核心338最大化輸出埠314輸出的功率，由於輸出埠314輸出的功率與進入到輸入埠308的功率相同，其有效地最大化從光伏元件304汲取的功率，忽略了MPPT控制器302中的耗損。
MPPT控制器302可被架構為在MPPT操作模式中直接最大化輸入埠或輸出埠的功率。例如，在某些實施例中，控制器核心338從輸入電壓Vin與輸入電流Iin的乘積估計輸入功率，並控制切換電路326最大化輸入功率。作為另一個例子，在某些實施例中，控制器核心338從輸出電壓Vout與輸出電流Iout的乘積，或由輸出節點電壓Vp的平均值估計輸出功率，並控制切換電路326最大化輸出功率。然而，MPPT控制器302可替代性地被架構為藉由最大化一與輸入埠或輸出埠相關的訊號來最大化輸入埠或輸出埠的功率。例如，在輸出電流Iout基本上為恆定的特定實施例中，控制器核心338藉由最大化輸出電壓Vout，或是輸出埠/切換節點電壓Vp的平均值，來最大化輸出埠的功率。
除了MPPT操作模式之外，MPPT控制器302可選地包括一或多個操作模式。例如，某些實施例支援一旁通操作模式，其中控制器核心338使控制切換元件328持續在其非導通狀態中操作，且空轉切換元件330持續在其導通狀態中操作。旁通模式的支援在輸出埠314串聯電耦接至其它的功率源，例如其它的MPPT控制器302的應用中是有需要的。在支援旁通操作模式的實施例中，控制器核心338係，例如，被架構為當光伏元件304產生足夠的功率以支援控制器核心338，但功率不足以維持MPPT操作時，使MPPT控制器302於其旁通模式操作。
控制器核心338通常包括數個提供控制或管理功能的方塊。例如，在圖6的實施例中控制器核心338包括一感測次系統311、MPPT次系統313、控制邏輯315、驅動電路317、功率供應電路319、保護電路321、以及 儲存或表現組態碼305的電路。不過，需理解者，控制器核心方塊的數量或種類可以改變而不超出其範圍。例如，保護電路321在某些不需要保護功能的替代實施例中被省略。
感測次系統311適於感測一或多個參數以供控制器核心338為了例如MPPT、電壓與/或電流調節、低電壓與過電壓偵測、以及低電流與過電流偵測等目的而使用。例如，在某些MPPT由最大化輸入埠308功率來實現的實施例中，感測次系統311感測輸入電壓Vin與輸入電流Iin以判定輸入埠功率。某些由感測次系統311感測的參數的例子包括，但不限於，輸入電壓Vin、輸入電流Iin、輸出埠電壓Vp、輸出電流Iout、與/或輸出電壓Vout，如圖所示。然而，由感測次系統311感測的參數可改變而不超出其範圍。
MPPT次系統313判定光伏元件的MPP並指示控制邏輯315以達到MPP操作的工作週期操作控制切換元件328。在本文中，開關的工作週期表示開關在其導通狀態下的切換週期的部份。例如，一在其切換週期的80%為導通狀態下操作的開關是在其80%工作週期下操作。作為另一個例子，一個持續在其導通狀態下操作的開關是在100%工作週期下操作。MPPT次系統313從一或多個由感測次系統311感測的參數來判定或估計光伏元件的功率，且次系統313調整工作週期以最大化功率。例如，在某些實施例中，MPPT次系統313以一「擾動與觀察」的方式操作，其中次系統313重複地擾動工作週期，並觀察光伏元件304的功率對應的變化。在這些實施例中，干擾的方向，即，工作週期的增加或減少，係基於之前的干擾是否增加或減少功率。例如，如果先前的干擾增加了功率，次系統313再次以同樣的方向干擾工作週期；否則，次系統313會以相反的方向干擾工作週期。
控制邏輯315產生控制訊號使切換元件328、330在其導通與非導通狀態切換，且驅動電路317連接這些控制訊號至切換元件328、330。例如，在某些實施例中，控制邏輯315在MPPT次系統313的指令下進行切換元件328、330的脈衝寬度調變，使切換電路326、儲能電感336、以及電容334一起形成一降壓轉換器，最大化從光伏元件304汲取的功率。在某些切換元件328、330為場效電晶體的實施例中，驅動電路317轉換來自控制邏輯315的控制訊號為閘到源電壓訊號以驅動電晶體的閘極。
功率供應電路319產生一或多個控制器核心338使用的功率供 應軌，例如來自Vddh/Vss功率軌的「管理」功率供應軌Vcc。Vcc用以，例如，供電給一或多個控制器核心338的方塊。在某些控制切換元件328為N通道場效電晶體的實施例中，功率供應電路319亦包括一「啟動」電路以產生一參考切換節點Vx的電晶體閘驅動電壓。
保護電路321提供一或多個保護功能，例如低電壓偵測、過電壓偵測、低電流偵測、過電流偵測、與/或過溫度保護。保護電路321從一或多個由感測次系統311感測的參數偵測錯誤或不正常狀態，且保護電路321指示控制邏輯315進行動作以對錯誤或不正常狀態作出反應。例如，在某些實施例中，保護電路321監測輸入電壓Vin並指示控制邏輯315增加控制切換元件328的工作週期以降低Vin，以反應Vin超過了一過電壓臨界值。
控制器核心323可選地包括一溫度感測器323，其適於產生表現MPPT控制器302的溫度的溫度資訊。如下所述，溫度資訊是用於某些實施例，以調整光伏元件304溫度的電壓量測。溫度資訊在某些實施例中也用於進行過溫度保護。
如上所述，某些控制器核心338的實施例至少部份基於組態碼來設定一或多個MPPT控制器302的參數。例如，圖7顯示一操作MPPT控制器302以反應組態碼305的方法700，其於，例如，MPPT控制器302啟動時進行。然而，MPPT控制器302可以方法700以外的方法操作。
方法700以步驟702開始，其決定MPPT控制器的組態碼。步驟702的一個例子為控制器核心338從控制器核心記憶體讀取組態碼305，或控制器核心338從一電導體組態或一電元件特性來決定組態碼305。在步驟704中，一或多個MPPT控制器的參數係至少部份基於組態碼而設定。一個步驟704的例子為保護電路321基於組態碼305來調整一錯誤偵測設定點。
可預期的是在某些實施例中，多個控制器302參數係反應組態碼305而設定。以下說明這種參數的幾個例子。然而，其它或額外的參數可由組態碼305設定而不超出其範圍。
感測次系統311可選地包括一分壓器電路以產生一跟輸入埠電壓Vin成比例的訊號，與/或一跟輸出埠電壓Vp成比例的訊號，而非直接提供這些電壓訊號其它的控制器核心方塊。控制器核心338可使用表現Vin與/或Vp的訊號在，例如，調節、MPPT、與/或保護的目的。這些訊號通常具有一與Vin 與Vp的大小成比例但較小的大小，因為其它控制器核心方塊通常不會耐受在輸入埠308與輸出埠314共同的高電壓位準。某些控制器核心338的實施例設定分壓器電路比例，或換言之，分壓器輸出訊號相對於分壓器輸入訊號的比率，以反應組態碼305。
圖8顯示採用此原理的分壓器電路800的例子。電路800接收一輸入訊號V1，其為例如Vin或Vp，並將輸入訊號使用一包括串聯電阻R1與R2的分壓器分壓降至輸出訊號V2。電阻R1基於組態碼305設定，使得分壓器比率，或V1相對於V2的比率，係基於組態碼來設定。控制器核心338通常適於基於串聯電耦接的光伏電池的數量來設定分壓器比率，如同組態碼305所註明者。具體而言，控制器核心通常被架構成使分壓器比率會隨著串聯耦接的電池數量增加而下降，使得不論串聯耦接的電池數量如何變化，由感測次系統311所產生的訊號的大小大部份都會保持在一個單一的範圍內。
分壓器電路800可以被修改，使得電阻R2係可程式化以代替，或取代R1。此外，除了電壓分壓器之外，感測次系統311可採用可程式化分壓器電路以潛在地達成效能的提升。
控制邏輯315通常包括一或多個封閉迴路控制次系統以調節一或多方面的MPPT控制器302的操作，比如輸入電壓Vin、輸入電流In、輸入埠308的功率、輸出電壓Vout、輸出埠電壓Vp的平均值、輸出電流Iout、與/或輸出埠314的功率。如已知者，封閉迴路控制次系統通常包括一或多個比例因子，其係由類比控制系統中的元件值或由數位控制系統中的程式指令來決定，以取得所需的控制系統參數。然而，通常比例因子會隨著輸入電壓改變而需要改變，以維持一所需的控制次系統頻寬。所以，某些控制器核心338的實施例會響應組態碼305來設定封閉迴路控制次系統的比例因子，例如隨著串聯耦接的光伏電池的數量增加或減少，與/或一光伏元件的電流特性，例如隨著短路電路電流等級的增加或減少，而達到一所需的控制系統反應。
圖9顯示一控制次系統用於一藉由調節輸入埠電壓Vin來達成MPPT的實施例的一部份900。然而，需了解者，控制器核心338並不限於使用圖9所示的控制次系統部份，而是可包括替代的或額外的控制電路。此外，控制器核心338可調節Vn以外或另外的參數。
部份900包括一錯誤訊號產生電路902以及一可程式化電壓參 考904。MPPT次系統313決定一達到MPP操作所需的Vin值，並指示可程式化電壓參考904產生該電壓(Vref)，電路902產生一錯誤訊號(Verr)，其包括兩個成份，一電壓錯誤訊號-Kv(Vi-Vref)以及一電流訊號(Ki*Iout)。Vi為一與輸入埠電壓Vin成比例的輸入電壓訊號，Kv為一電壓比例因子，Ki為一電流比例因子，且Iout為輸出埠314輸出的電流。控制器核心338適於調整Kv，使其與組態碼305所標示的，電耦接到輸出埠的串聯耦接的光伏電池307的數量成反比。另外，控制器核心338適於調整Ki，使其與組態碼305所標示的，電耦接到輸入埠308的光伏元件304的短路電路電流等級成反比。在某些實施例中，控制器核心338適於藉由比如以與上述參照圖8所述者相似的方式，改變以分壓降壓Vin來產生Vi的分壓器的比率來調整Kv。控制邏輯315回應錯誤訊號Verr來控制切換電路326以最大化從光伏元件304汲取的功率。
如上所述，某些保護次系統321的實施例在一或多個輸入埠308與輸出埠314上採用過電壓及/或低電壓偵測。過電壓與低電壓臨界值係基於，例如，至少部份的組態碼305來設定，使得臨界值隨著光伏電池307的數量、最大期待的Vin、或最大所需平均輸出電壓來設定。在某些實施例中，控制器核心338適於避免輸入電壓Vin或平均輸出埠電壓Vp下降到低於一低電壓臨界值，及/或適於避免輸入埠電壓Vin或平均輸出埠電壓Vp上升到高於一過電壓臨界值。此外，在某些實施例中，控制器核心338適於維持一光伏元件304的MPP電壓，或跨輸入埠308的電壓，在依組態碼305所設定的值的範圍內。
例如，圖10顯示一低電壓偵測次系統1000，其偵測輸入電壓Vin何時降低到低於一臨界值(VthL)。VthL係由一電壓參考1002產生，其由組態碼305設定。一比較器1004發出一訊號UV以回應Vin降到低於VthL。控制邏輯315覆蓋MPPT次系統313以回應UV，並調整控制切換元件328的工作週期以嘗試避免Vin繼續下降。一過電壓偵測次系統可以相似的方式運作。
需注意者，限制跨輸出埠314的平均電壓在一最大臨界值，如在某些實施例中所支援者，可允許串309在安全法規所容許之下包括更多的光伏電池307。特別地，安全法規通常指出最大允許的光伏串電壓，例如600伏特或1000伏特。若沒有最大輸出電壓的規範，最大串聯耦接的光伏電池307的數量會取決於電池開路電壓。例如，考慮串電壓被限制在600伏特的狀況，且各電池具有0.5伏特的開路電壓。在此狀況中，不多於1200個電池可以被串聯耦 接，同時仍符合安全法規。
然而，限制最大平均輸出埠314電壓潛在地允許串309包括額外的光伏電池307，因為最大輸出電壓被MPPT控制器302決定，而非光伏電池307開路電壓。例如，跨輸出埠314的最大平均電壓可基於預期的電池307的MPP電壓而設定，而非基於電池307的開路電壓，從而在很小或沒有MPPT操作衝擊之下限制了輸出電壓。
在某些實施例中，組態碼305表現出光伏元件304的反向崩潰特性的至少一部份。在這些實施例中，控制器核心338適於從反向崩潰特性決定一跨輸入埠308的最小臨界電壓，其避免一或多個光伏電池307成為反向偏壓。因此，控制器核心338適於基於由組態碼305所指出的反向崩潰特性的至少一部份來設定輸入埠最小臨界電壓，以避免光伏電池307的反向崩潰。具體地，控制器核心338適於偵測輸入埠電壓Vin何時到達此最小臨界值，並操作切換電路326使得跨輸入埠308的MPP電壓維持在一個值的範圍內，避免電池307反向崩潰。此反向崩潰的避免特徵潛在地使串309能夠包括比沒有反向崩潰保護時所不可行的，額外的光伏電池307，及/或包括具有較低崩潰電壓等級的光伏電池。
如上所述，某些保護次系統321的實施例在一或多個輸入埠308與輸出埠314上採用過電流與/或低電流偵測。過電流與低電流臨界值係，例如，至少一部份是基於組態碼305而設定，使臨界值隨著光伏元件304的電流特性而調整，比如光伏元件304的短路電流等級。在某些實施例中，控制器核心338適於避免流經輸出埠314的電流Iout的大小超過一最大臨界值，其中核心338基於至少元件304電流特性的一部份，如組態碼305所指示者，來設定最大臨界值。
本文所討論的可調整MPPT控制器可被修改以支援降壓拓樸結構以外的拓樸結構，比如一升壓或降壓-升壓拓樸結構。例如，圖11示意性地顯示一功率系統1100，包括一支援升壓拓樸結構的可調整MPPT控制器，其電耦接於一光伏元件1104與一負載1106之間。MPPT控制器1102包括一控制器核心1138以及一切換電路1126。切換電路1126可依光伏元件1126的特性調整，且控制器核心1138適於以與上述參考圖3-5所述者相似的方法，支援數種不同的切換電路1126的實施例。
MPPT控制器1102包括一輸入埠1108與一輸出埠1114。輸入埠1108包括一高壓側輸入端子1110與一低壓側輸入端子1112，且輸出埠1114包括一高壓側輸出端子1116與一低壓側輸出端子1118。光伏元件1104經由儲能電感串聯電耦接於輸入埠1108。儲能電感1136包括一或多個分立的電感，如符號所示。然而，在某些其它實施例中，儲能電感1136係以與將光伏元件1104電耦接至切換電路1126的輸入電路1132相關聯的寄生電感取代。
光伏元件1104包括數個光伏電池1107，其串聯電耦接以形成一串1109。串1109中的光伏電池1107的數量可改變而不超出其範圍。一或多個額外的串亦可與串1109並聯電耦接，且額外的電池可以與電池1107並聯電耦接，而不超出其範圍。然而，系統1100並不限於光伏應用。例如，在某些替換實施例中，光伏元件1104可被一或多個替代的功率電源，例如一燃料電池或一電池置換或補充。
系統1100可選地包括一或多個跨光伏元件1104電耦接的輸入電容1124。電容1124協助供應控制器1102輸入電流Iin的漣波元件，從而協助最小化流經光伏元件1104的漣波電流的大小。在某些MPPT控制器以一相對高，比如500千赫或更高的頻率切換的實施例中，電容1124為多層陶瓷電容，以有助於小電容尺寸以及長電容壽命。
切換電路1126係電耦接於輸入與輸出埠1108、1114之間。切換電路1126包括電耦接在高壓側輸入端子1110與低壓側輸入端子1112之間的控制切換元件1128，以及一電耦接在高壓側輸入端子1110與高壓側輸出端子1116之間的空轉切換元件1130。高壓側輸入端子1110電耦接至一連接切換元件1128、1130的切換節點Vx，且低壓側輸出端子1118電耦接至低壓側輸入端子1112。
負載1106與輸出埠1114串聯電耦接。負載1106包括，例如，一反向器或一電池充電器。一或多個輸出電容1134係跨負載1106電耦接以吸收輸出電流Iout的漣波元件。不過，在負載1106包括顯著的電容的實施例中，比如負載1106為一具有顯著的輸入電容的反向器的實施例中，電容1134係可被移除。在某些MPPT控制器1102以相對高，比如500千赫以上的頻率切換的實施例中，電容1134為多層陶瓷電容以有助於小電容尺寸與長電容壽命。
控制器核心1138控制MPPT控制器1102的操作。切換電路 1126、儲能電感1136、以及電容1134一起形成一由控制器核心1138控制的升壓轉換器。控制器核心1138適於控制切換電路1126的切換，使升壓轉換器從輸入埠1108傳送功率至輸出埠1114，從而從光伏元件1104傳送功率至負載1106。具體地，控制器核心1138使控制切換元件1128重複地在其導通與非導通狀態之間切換，通常在至少100千赫的頻率，以從輸入埠1108傳送功率到輸出埠1114。
控制器核心1138亦控制空轉切換元件1130的切換，使其進行一空轉功能，或換言之，使空轉切換元件1130在控制切換元件1128在其非導通狀態時，提供一用於在高壓側端子1110、1116之間流動的輸出電流的路徑。在某些替代的實施例中，空轉切換元件1130係與一替代的空轉元件設置，例如一二極體，其陽極電耦接至切換節點Vx，且其陰極電耦接至高壓側輸出端子1116。
雖然輸入電容1124、輸出電容1134、與儲能電感1136係顯示為位於MPPT控制器1102外部，一或多個這些元件可以被整合在控制器1102中而不超出其範圍。在某些實施例中，MPPT控制器1102係與光伏元件1104一起封裝，以有助於小系統尺寸以及小的元件1104與控制器1102之間的阻抗。
在控制器1102的MPPT操作模式中，控制器核心1138使控制切換元件1128重複地在其導通與非導通狀態之間切換，以至少實質地最大化從光伏元件1104汲取並傳送至負載1106的功率量。例如，在某些實施例中，控制次系統1138最大化進入輸入埠1108的功率，從而最大化從光伏元件1104汲取的功率。在某些實施例中，控制次系統1138最大化輸出埠1114輸出的功率，由於輸出埠1114輸出的功率與進入到輸入埠1108的功率相同，其有效地最大化從光伏元件1104汲取的功率，忽略了MPPT控制器1102中的耗損。
控制器核心1138通常包括與以上參考圖3的MPPT控制器302所敘述者相似的方塊。例如，圖11的實施例包括一感測次系統1111、一MPPT次系統1113、控制邏輯1115、驅動電路1117、功率供應電路1119、保護電路1121、以及儲存與表現怎組態碼1105的電路。這些方塊與上述參考圖3的對應方塊相似。需理解者，方塊的數量與種類可以改變而不超出其範圍。
某些控制器核心1138的實施例至少部份基於組態碼1105來設定一或多個MPPT控制器參數，其方式與上述關於MPPT控制器302者相似。 例如，某些MPPT控制器1102的實施例少部份基於組態碼1105來控制分壓器比率、封閉迴路控制次系統補償因子、低電壓臨界值、過電壓臨界值、及/或最大功率點電壓大小範圍中的一或多個。
某些本文所述的可調整MPPT控制器可用於需要多個MPPT控制器的應用中。例如，圖12示意地顯示一功率系統1200，包括多個圖3的MPPT控制器302，其輸出埠314與負載1206以及儲能電感1236串聯電耦接。雖然儲能電感1236係由符號顯示為一單一元件，其實際上是關聯到與MPPT控制器302以及負載1206電耦接的輸出電路1232的分布內連線電感。一或多個輸出電容1234與負載1206並聯電耦接以吸收由控制器302產生的漣波電流。MPPT控制器302分享儲能電感1236與輸出電容1234。然而，某些替代的實施例包括一或多個分立的電感(未圖示)，其與輸出電路1232與/或額外的輸出電容1234串聯電耦接。例如，在各MPPT控制器302分別具有跨其輸出埠314電耦接的電容的實施例中，各MPPT控制器302通常需要分別具有與其輸出埠314串聯電耦接的分立的電感。
一相應的光伏元件1204係與各輸入埠308串聯電耦接。各光伏元件1204通常包括數個光伏電池(未圖示)，其串聯電耦接以形成一串。MPPT控制器302以與上述圖6相同的方式操作。某些MPPT控制器302的特點在圖12中未顯示，以增進描述的清楚度。
本文中所揭露的可調整MPPT控制器的某些實施例適於從一或多個電耦接至其的光伏元件的性質來至少一部份決定其組態碼。例如，在某些MPPT控制器302的實施例中，控制器核心338適於決定串309中電池307的數量，從而決定組態碼305的至少一部份。具體地，控制器核心338適於產生當切換電路326在其不作動狀態時，亦即，當控制與空轉切換元件328、330在其非導通狀態時，表現出跨輸入埠308的電壓Vin的第一訊號。第一訊號與電池307的開路電壓的總和成比例，且控制器核心338適於至少部份基於第一訊號的大小來決定串309中的電池307的數量。
圖13顯示一方法1300，其決定與MPPT控制器的輸入埠串聯電耦接的光伏電池的數量。方法1300係由，例如，某些MPPT控制器302的實施例來執行以決定組態碼305的至少一部份。在步驟1302中，一表現出跨MPPT控制器的輸入埠電壓的第一訊號被產生。步驟1302的例子為控制器核心338使 感測次系統311產生一訊號，其表現出當控制與空轉切換元件328、330在其非導通狀態時，跨輸入埠308的電壓Vin。在步驟1304中，串聯的光伏電池的數量從第一訊號的大小決定。步驟1304的例子為控制器核心338比較在步驟1302中所產生的訊號跟將Vin關聯到串309中電池307的數量的查詢表。下表1顯示一個查詢表的例子，其在光伏電池307具有0.5伏特的標稱開路電壓的實施例中，將Vin關聯到串309中電池307的數量。
另外，在某些實施例中，控制器核心338適於使溫度感測器323量測MPPT控制器302的溫度。控制器核心338在決定電池307的數量之前，基於來自感測器323的溫度資訊所指出的溫度來調整第一訊號的大小，從而補償任何因為高操作溫度而導致的開路電壓的降低。
此外，某些本文揭露的可調整MPPT控制器的實施例適於決定電耦接的光伏元件是否接收足夠的光照以維持MPPT操作。例如，在某些MPPT控制器302的實施例中，控制器核心338適於在使切換電路326拉高來自光伏元件304的電流時，量測跨輸入埠308的電壓。一跨輸入埠308的夠大的量測到的電壓顯示元件304接收足夠的光照以支援MPPT操作，而一個小的量測到的電壓顯示元件304沒有接收到足夠的光照以支援MPPT操作。因此，控制器核心338比較跨輸入埠308的量測到的電壓與一臨界值。如果量測到的電壓超過臨界值，控制器核心338使MPPT控制器302在其MPPT操作模式中操作。另一方面，如果量測到的電壓小於或等於臨界值，控制器核心302使MPPT控制器302在其旁通操作模式中操作。
特徵之組合
上述之特徵與以下所主張之那些特徵可能在不背離於此範疇之下以各種方式作結合。下述例子說明某些可能的組合：
(A1)一種可調整最大功率點追蹤控制器，包含一輸入埠與一輸出埠、適於從輸入埠傳送功率到輸出埠之一切換電路、以及一控制器核心，控制器核心適於(a)控制切換電路以最大化從一電耦接到輸入埠的光伏元件所汲取的功率量，以及(b)至少部份基於一組態碼設定一或多個MPPT控制器的參數，該組態碼表現出光伏元件的串聯電耦接的光伏電池的數量。
(A2)在如(A1)所表示之可調整MPPT控制器中，控制器核心更適於(a)產生一與跨輸出埠之一電壓成比例的第一訊號，以至少部份控制MPPT控制器；以及(b)至少部份基於該組態碼設定第一訊號相對於跨輸出埠之電壓的一比率。
(A3)在如(A1)或(A2)所表示之可調整MPPT控制器中，控制器核心更適於(a)產生一與跨輸入埠之一電壓成比例的第二訊號，以至少部份控制MPPT控制器；以及(b)至少部份基於該組態碼設定第二訊號相對於跨輸入埠之電壓的比率。
(A4)在如(A1)至(A3)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，控制器核心包括一封閉迴路控制次系統，用於至少部份控制MPPT控制器，控制器核心更適於至少部份基於該組態碼設定封閉迴路控制次系統的至少一比例因子。
(A5)在如(A4)所表示之可調整MPPT控制器中，控制器核心更適於(a)產生與一輸入電壓訊號與一參考電壓訊號間的差值成比例的一電壓錯誤訊號，輸入電壓訊號表現一跨輸入埠的電壓；以及(b)至少部份基於該組態碼調整電壓錯誤訊號。
(A6)在如(A5)所表示之可調整MPPT控制器中，控制器核心包括一分壓器次系統，適於從跨該輸入埠之該電壓產生該輸入電壓訊號，該控制器核心更適於至少部份藉由設定該輸入電壓訊號相對於跨該輸入埠之該電壓的一比率來調整該電壓錯誤訊號。
(A7)在如(A1)至(A6)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，控制器核心更適於(a)偵測跨該輸入埠之一電壓是否為一最小臨界值；以及 (b)至少部份基於該組態碼設定該最小臨界值。
(A8)在如(A1)至(A7)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，控制器核心更適於(a)偵測跨該輸入埠之一電壓是否為一最大臨界值；以及(b)至少部份基於該組態碼設定該最大臨界值。
(A9)在如(A1)至(A8)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，控制器核心更適於(a)維持跨該輸入埠的一最大功率點電壓的大小在一值的範圍之內；以及(b)至少部份基於該組態碼設定該值的範圍。
(A10)在如(A1)至(A9)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，控制器核心更適於(a)避免跨該輸出埠的一平均電壓的大小超出一最大臨界值；以及(b)至少部份基於該組態碼設定設定該最大臨界值。
(A11)在如(A1)至(A10)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，控制器核心包含記憶體以儲存該組態碼。
(A12)在如(A1)至(A11)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，該組態碼至少部份由該控制器核心的一電性導體組態所表現。
(A13)在如(A1)至(A12)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，該組態碼至少部份由電耦接到該控制器核心的一或多個電性元件的一特性所表現。
(A14)在如(A1)至(A13)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，該控制器核心更適於從一外部來源接收該組態碼。
(A15)在如(A1)至(A14)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，該控制器核心更適於(a)當該切換電路係於一非作動狀態時，產生表現一跨該輸入埠之一電壓的一第三訊號；以及(b)至少部份基於該第三訊號決定該組態碼。
(A16)在如(A15)所表示之可調整MPPT控制器中，該控制器核心更包含一溫度感測器，其中該控制器核心適於至少部份基於該溫度感測器產生的溫度資訊調整該第三訊號。
(A17)在如(A1)至(A16)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，該切換電路與該控制器核心為一共同積體電路的部份。
(A18)在如(A1)至(A17)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，(a)該輸入埠包含一高壓側與一低壓側輸入端子；(b)該輸出埠包含一高壓側 與一低壓側輸出端子；(c)該切換電路包含：(1)一控制切換元件，電耦接於該高壓側輸入端子與該高壓側輸出端子之間，以及(2)一空轉切換元件，電耦接於該高壓側輸出端子與該低壓側輸出端子之間；該低壓側輸入端子係電耦接至該低壓側輸出端子；該控制器核心適於使該控制切換元件重複在其導通與非導通狀態之間切換，以從該輸入埠傳送功率到該輸出埠；且該控制器核心適於使該空轉切換元件重複在其導通與非導通狀態之間切換，以於該控制切換元件在其非導通狀態時，為在該高壓側輸出端子與該低壓側輸出端子之間流動的電流提供一路徑。
(B1)一種可調整最大功率點追蹤控制器，包含一輸入埠與一輸出埠、適於從該輸入埠傳送功率至該輸出埠之一切換電路、以及一控制器核心，控制器核心適於(a)控制該切換電路以最大化從一電耦接至該輸入埠的光伏元件汲取的功率量，以及(b)至少部份基於一組態碼設定一或多個該MPPT控制器的參數，該組態碼表現出該光伏元件的一電流特性。
(B2)在如(B1)所表示之可調整MPPT控制器中，該光伏元件的該電流特性為該光伏元件的一短路電流等級。
(B3)在如(B1)或(B2)所表示之可調整MPPT控制器中，該控制器核心包括一封閉迴路控制次系統，用於至少部份控制該MPPT控制器，該控制器核心更適於至少部份基於該組態碼設定該封閉迴路控制次系統的至少一比例因子。
(B4)在如(B3)所表示之可調整MPPT控制器中，該控制器核心更適於(a)產生一與流出該輸出埠的電流成比例的電流訊號；(b)至少部份基於該電流訊號控制該MPPT控制器；以及(c)至少部份基於該組態碼調整該電流訊號。
(B5)在如(B1)至(B4)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，該控制器核心更適於(a)避免流經該輸出埠的電流大小超過一最大臨界值；以及(b)至少部份基於該組態碼設定該最大臨界值。
(B6)在如(Bl)至(B5)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，該控制器核心包含記憶體以儲存該組態碼。
(B7)在如(B1)至(B6)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，該組態碼至少部份由該控制器核心的一電性導體組態所表現。
(B8)在如(B1)至(B7)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中， 該組態碼至少部份由電耦接到該控制器核心的一或多個電性元件的一特性所表現。
(B9)在如(B1)至(B8)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，該控制器核心更適於從一外部來源接收該組態碼。
(C1)一種可調整最大功率點追蹤控制器，包含一輸入埠與一輸出埠、適於從該輸入埠傳送功率至該輸出埠之一切換電路、以及一控制器核心，控制器核心適於(a)控制該切換電路以最大化從一電耦接至該輸入埠的光伏元件汲取的功率量，以及(b)至少部份基於一組態碼設定一或多個該MPPT控制器的參數，該組態碼表現出該光伏元件的一反向崩潰特性。
(C2)在如(C1)所表示之可調整MPPT控制器中，該控制器核心更適於(a)偵測跨該輸入埠之一電壓是否為一最小臨界值；以及(b)至少部份基於該組態碼設定該最小臨界值。
(C3)在如(C1)或(C2)所表示之可調整MPPT控制器中，該控制器核心更適於(a)維持跨該輸入埠的一最大功率點電壓的大小在一值的範圍之內；以及(b)至少部份基於該組態碼設定該值的範圍。
(C4)在如(C1)至(C3)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，該控制器核心包含記憶體以儲存該組態碼。
(C5)在如(C1)至(C4)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，該組態碼至少部份由該控制器核心的一電性導體組態所表現。
(C6)在如(C1)至(C5)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，該組態碼至少部份由電耦接到該控制器核心的一或多個電性元件的一特性所表現。
(C7)在如(C1)至(C6)所表示之任何一個可調整MPPT控制器中，該控制器核心更適於從一外部來源接收該組態碼。
(D1)一種操作一最大功率點追蹤控制器的方法，該MPPT控制器適於最大化從一電耦接至該MPPT控制器的一輸入埠的光伏元件所汲取的功率量，該方法包含：(a)決定該MPPT控制器的一組態碼，該組態碼表現出該光伏元件串聯電耦接的光伏電池的數量；以及(b)至少部份基於該組態碼設定一或多個該MPPT控制器的參數。
(D2)在如(D1)所表示之方法中，更包含：(a)產生一與跨該MPPT 控制器之一輸出埠之一電壓成比例的第一訊號，以至少部份控制該MPPT控制器；以及(b)至少部份基於該組態碼設定該第一訊號相對於跨該輸出埠之該電壓的一比率。
(D3)在如(D1)或(D2)所表示之方法中，更包含：(a)產生一與跨該輸入埠之一電壓成比例的第二訊號，以至少部份控制該MPPT控制器；以及(b)至少部份基於該組態碼設定該第二訊號相對於跨該輸入埠之該電壓的比率。
(D4)在如(D1)至(D3)所表示之任何一個方法中，更包含：(a)使用一封閉迴路控制次系統至少部份控制該MPPT控制器；以及(b)至少部份基於該組態碼設定該封閉迴路控制次系統的至少一比例因子。
(D5)在如(D4)所表示之方法中，更包含：(a)產生與一輸入電壓訊號與一參考電壓訊號間的差值成比例的一電壓錯誤訊號，該輸入電壓訊號表現一跨該輸入埠的電壓；以及(b)至少部份基於該組態碼調整該電壓錯誤訊號。
(D6)在如(D5)所表示之方法中，更包含：(a)從跨該輸入埠之一電壓產生該輸入電壓訊號；以及(b)至少部份藉由設定該輸入電壓訊號相對於跨該輸入埠之該電壓的一比率來調整該電壓錯誤訊號。
(D7)在如(D1)至(D6)所表示之任何一個方法中，更包含：(a)偵測跨該輸入埠之一電壓是否為一最小臨界值；以及(b)至少部份基於該組態碼設定該最小臨界值。
(D8)在如(D1)至(D7)所表示之任何一個方法中，更包含：(a)偵測跨該輸入埠之一電壓是否為一最大臨界值；以及(b)至少部份基於該組態碼設定該最大臨界值。
(D9)在如(D1)至(D8)所表示之任何一個方法中，更包含：(a)維持跨該輸入埠的一最大功率點電壓的大小在一值的範圍之內；以及(b)至少部份基於該組態碼設定該值的範圍。
(D10)在如(D1)至(D9)所表示之任何一個方法中，更包含：(a)避免跨該輸出埠的一平均電壓的大小超出一最大臨界值；以及(b)至少部份基於該組態碼設定設定該最大臨界值。
(D11)在如(D1)至(D10)所表示之任何一個方法中，更包含儲存該組態碼於該可調整MPPT控制器之記憶體。
(D12)在如(D1)至(D11)所表示之任何一個方法中，更包含藉由該 MPPT控制器之一電性導體組態表現至少部份之該組態碼。
(D13)在如(D1)至(D12)所表示之任何一個方法中，更包含藉由該MPPT控制器之一或多個電性元件的一特性表現至少部份之該組態碼。
(D14)在如(D1)至(D13)所表示之任何一個方法中，更包含從一外部來源接收該MPPT控制器之該組態碼。
(D15)在如(D1)至(D14)所表示之任何一個方法中，更包含：(a)當該MPPT控制器之一切換電路係於一非作動狀態時，產生表現一跨該輸入埠之一電壓的一第三訊號；以及(b)至少部份基於該第三訊號決定該組態碼。
(D16)在如(D15)所表示之方法中，更包含：(a)於該MPPT控制器測量一溫度；以及(b)在該決定步驟之前，至少部份基於在該MPPT控制器的該溫度調整該第三訊號。
(D17)在如(D1)至(D16)所表示之任何一個方法中，更包含：(a)當拉高來自該光伏元件的電流時，測量一跨該輸入埠的電壓；以及(b)若跨該輸入埠的該電壓超過一臨界值，於一MPPT操作模式操作該MPPT控制器。
(D18)在如(D17)所表示之方法中，更包含若跨該輸入埠的該電壓小於或等於該臨界值，於一旁通操作模式操作該MPPT控制器。
(E1)一種操作一最大功率點追蹤控制器的方法，該MPPT控制器適於最大化從一電耦接至該MPPT控制器的一輸入埠的光伏元件所汲取的功率量，該方法包含：(a)決定該MPPT控制器的一組態碼，該組態碼表現出該光伏元件的一電流特性；以及(b)至少部份基於該組態碼設定一或多個該MPPT控制器的參數。
(E2)在如(E1)所表示之方法中，該光伏元件的該電流特性為該光伏元件的一短路電流等級。
(E3)在如(E1)或(E2)所表示之方法中，更包含：(a)使用一封閉迴路控制次系統至少部份控制該MPPT控制器；以及(b)至少部份基於該組態碼設定該封閉迴路控制次系統的至少一比例因子。
(E4)在如(E3)所表示之方法中，更包含：(a)產生一與流出該MPPT控制器之一輸出埠的電流成比例的電流訊號；(b)至少部份基於該電流訊號控制該MPPT控制器；以及(c)至少部份基於該組態碼調整該電流訊號。
(E5)在如(E1)至(E4)所表示之任何一個方法中，更包含：(a)避免 流經該MPPT控制器之一輸出埠的電流大小超過一最大臨界值；以及(b)至少部份基於該組態碼設定該最大臨界值。
(E6)在如(E1)至(E5)所表示之任何一個方法中，更包含儲存該組態碼於該MPPT控制器之記憶體。
(E7)在如(E1)至(E6)所表示之任何一個方法中，更包含藉由該MPPT控制器之一電性導體組態表現至少部份之該組態碼。
(E8)在如(E1)至(E7)所表示之任何一個方法中，更包含藉由該MPPT控制器之一或多個電性元件的一特性表現至少部份之該組態碼。
(E9)在如(E1)至(E8)所表示之任何一個方法中，更包含從一外部來源接收該MPPT控制器之該組態碼。
(F1)一種操作一最大功率點追蹤控制器的方法，該MPPT控制器適於最大化從一電耦接至該MPPT控制器的一輸入埠的光伏元件所汲取的功率量，該方法包含：(a)決定該MPPT控制器的一組態碼，該組態碼表現出該光伏元件的一反向崩潰特性；以及(b)至少部份基於該組態碼設定一或多個該MPPT控制器的參數。
(F2)在如(F1)所表示之方法中，更包含：(a)偵測跨該輸入埠之一電壓是否為一最小臨界值；以及(b)至少部份基於該組態碼設定該最小臨界值。
(F3)在如(F1)或(F2)所表示之方法中，更包含：(a)維持跨該輸入埠的一最大功率點電壓的大小在一值的範圍之內；以及(b)至少部份基於該組態碼設定該值的範圍。
(F4)在如(F1)至(F3)所表示之任何一個方法中，更包含儲存該組態碼於該MPPT控制器之記憶體。
(F5)在如(F1)至(F4)所表示之任何一個方法中，更包含藉由該MPPT控制器之一電性導體組態表現至少部份之該組態碼。
(F6)在如(F1)至(F5)所表示之任何一個方法中，更包含藉由該MPPT控制器之一或多個電性元件的一特性表現至少部份之該組態碼。
(F7)在如(F1)至(F6)所表示之任何一個方法中，更包含從一外部來源接收該MPPT控制器之該組態碼。
在不背離於此範疇之下可能在上述方法及系統中做出改變。舉例而言，利用相關電路之適當改變，N通道場效電晶體可以被P通道場效電晶 體置換，或反之亦然。作為另一種例子，利用相關電路之適當改變，場效電晶體可以被雙載子接面電晶體置換。吾人從而應注意到包含於上述說明中且顯示於附圖中之事物應被解釋為例示的而非限制意義上。以下申請專利範圍係意圖涵蓋於此所說明之一般及特定特徵，以及語言上可以說是落於其間之本方法及系統之範疇之所有陳述。
302‧‧‧MPPT控制器
303‧‧‧單一積體電路
305‧‧‧組態碼
326‧‧‧切換電路
338‧‧‧控制器核心

Claims (68)

  1. 一種可調整最大功率點追蹤控制器，包含：一輸入埠與一輸出埠；一切換電路，適於從該輸入埠傳送功率到該輸出埠；以及一控制器核心，適於：控制該切換電路以最大化從一電耦接到該輸入埠的光伏元件所汲取的功率量，以及至少部份基於一組態碼設定一或多個該最大功率點追蹤控制器的參數，該組態碼表現出該光伏元件的串聯電耦接的光伏電池的數量。
  2. 如請求項第1項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心更適於：產生一與跨該輸出埠之一電壓成比例的第一訊號，以至少部份控制該最大功率點追蹤控制器；以及至少部份基於該組態碼設定該第一訊號相對於跨該輸出埠之該電壓的一比率。
  3. 如請求項第2項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心更適於：產生一與跨該輸入埠之一電壓成比例的第二訊號，以至少部份控制該最大功率點追蹤控制器；以及至少部份基於該組態碼設定該第二訊號相對於跨該輸入埠之該電壓的比率。
  4. 如請求項第1項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心包括一封閉迴路控制次系統，用於至少部份控制該最大功率點追蹤控制器，該控制器核心更適於至少部份基於該組態碼設定該封閉迴路控制次系統的至少一比例因子。
  5. 如請求項第4項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心更適於：產生與一輸入電壓訊號與一參考電壓訊號間的差值成比例的一電壓錯誤訊號，該輸入電壓訊號表現一跨該輸入埠的電壓；以及至少部份基於該組態碼調整該電壓錯誤訊號。
  6. 如請求項第4項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心包括一分壓器次系統，適於從跨該輸入埠之該電壓產生該輸入電壓訊號，該控制器核心更適於至少部份藉由設定該輸入電壓訊號相對於跨該輸入埠之該電壓的一比率來調整該電壓錯誤訊號。
  7. 如請求項第1項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心更適於：偵測跨該輸入埠之一電壓是否為一最小臨界值；以及至少部份基於該組態碼設定該最小臨界值。
  8. 如請求項第1項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心更適於：偵測跨該輸入埠之一電壓是否為一最大臨界值；以及至少部份基於該組態碼設定該最大臨界值。
  9. 如請求項第1項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心更適於：維持跨該輸入埠的一最大功率點電壓的大小在一值的範圍之內；以及至少部份基於該組態碼設定該值的範圍。
  10. 如請求項第1項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心更適於：避免跨該輸出埠的一平均電壓的大小超出一最大臨界值；以及 至少部份基於該組態碼設定設定該最大臨界值。
  11. 如請求項第1項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心包含記憶體以儲存該組態碼。
  12. 如請求項第1項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該組態碼至少部份由該控制器核心的一電性導體組態所表現。
  13. 如請求項第1項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該組態碼至少部份由電耦接到該控制器核心的一或多個電性元件的一特性所表現。
  14. 如請求項第1項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心更適於從一外部來源接收該組態碼。
  15. 如請求項第1項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心更適於：當該切換電路係於一非作動狀態時，產生表現一跨該輸入埠之一電壓的一第一訊號；以及至少部份基於該第一訊號決定該組態碼。
  16. 如請求項第15項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心更包含一溫度感測器，其中該控制器核心適於至少部份基於該溫度感測器產生的溫度資訊調整該第一訊號。
  17. 如請求項第1項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該切換電路與該控制器核心為一共同積體電路的部份。
  18. 如請求項第17項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中：該輸入埠包含一高壓側與一低壓側輸入端子；該輸出埠包含一高壓側與一低壓側輸出端子；該切換電路包含：一控制切換元件，電耦接於該高壓側輸入端子與該高壓側輸出端子之間，以 及一空轉切換元件，電耦接於該高壓側輸出端子與該低壓側輸出端子之間；該低壓側輸入端子係電耦接至該低壓側輸出端子；該控制器核心適於使該控制切換元件重複在其導通與非導通狀態之間切換，以從該輸入埠傳送功率到該輸出埠；且該控制器核心適於使該空轉切換元件重複在其導通與非導通狀態之間切換，以於該控制切換元件在其非導通狀態時，為在該高壓側輸出端子與該低壓側輸出端子之間流動的電流提供一路徑。
  19. 一種可調整最大功率點追蹤控制器，包含：一輸入埠與一輸出埠；一切換電路，適於從該輸入埠傳送功率至該輸出埠；以及一控制器核心，適於：控制該切換電路以最大化從一電耦接至該輸入埠的光伏元件汲取的功率量，以及至少部份基於一組態碼設定一或多個該最大功率點追蹤控制器的參數，該組態碼表現出該光伏元件的一電流特性。
  20. 如請求項第19項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該光伏元件的該電流特性為該光伏元件的一短路電流等級。
  21. 如請求項第19項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心包括一封閉迴路控制次系統，用於至少部份控制該最大功率點追蹤控制器，該控制器核心更適於至少部份基於該組態碼設定該封閉迴路控制次系統的至少一比例因子。
  22. 如請求項第21項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心更適於： 產生一與流出該輸出埠的電流成比例的電流訊號；至少部份基於該電流訊號控制該最大功率點追蹤控制器；以及至少部份基於該組態碼調整該電流訊號。
  23. 如請求項第19項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心更適於：避免流經該輸出埠的電流大小超過一最大臨界值；以及至少部份基於該組態碼設定該最大臨界值。
  24. 如請求項第19項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心包含記憶體以儲存該組態碼。
  25. 如請求項第19項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該組態碼至少部份由該控制器核心的一電性導體組態所表現。
  26. 如請求項第19項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該組態碼至少部份由電耦接到該控制器核心的一或多個電性元件的一特性所表現。
  27. 如請求項第19項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心更適於從一外部來源接收該組態碼。
  28. 一種可調整最大功率點追蹤控制器，包含：一輸入埠與一輸出埠；一切換電路，適於從該輸入埠傳送功率至該輸出埠；以及一控制器核心，適於：控制該切換電路以最大化從一電耦接至該輸入埠的光伏元件汲取的功率量，以及至少部份基於一組態碼設定一或多個該最大功率點追蹤控制器的參數，該組態碼表現出該光伏元件的一反向崩潰特性。
  29. 如請求項第28項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心更適於：偵測跨該輸入埠之一電壓是否為一最小臨界值；以及至少部份基於該組態碼設定該最小臨界值。
  30. 如請求項第28項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心更適於：維持跨該輸入埠的一最大功率點電壓的大小在一值的範圍之內；以及至少部份基於該組態碼設定該值的範圍。
  31. 如請求項第28項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心包含記憶體以儲存該組態碼。
  32. 如請求項第28項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該組態碼至少部份由該控制器核心的一電性導體組態所表現。
  33. 如請求項第28項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該組態碼至少部份由電耦接到該控制器核心的一或多個電性元件的一特性所表現。
  34. 如請求項第28項所述之可調整最大功率點追蹤控制器，其中該控制器核心更適於從一外部來源接收該組態碼。
  35. 一種操作一最大功率點追蹤控制器之方法，該最大功率點追蹤控制器適於最大化從一電耦接至該最大功率點追蹤控制器的一輸入埠的光伏元件所汲取的功率量，該方法包含：決定該最大功率點追蹤控制器的一組態碼，該組態碼表現出該光伏元件串聯電耦接的光伏電池的數量；以及至少部份基於該組態碼設定一或多個該最大功率點追蹤控制器的參數。
  36. 如請求項第35項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含： 產生一與跨該最大功率點追蹤控制器之一輸出埠之一電壓成比例的第一訊號，以至少部份控制該最大功率點追蹤控制器；以及至少部份基於該組態碼設定該第一訊號相對於跨該輸出埠之該電壓的一比率。
  37. 如請求項第36項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含：產生一與跨該輸入埠之一電壓成比例的第二訊號，以至少部份控制該最大功率點追蹤控制器；以及至少部份基於該組態碼設定該第二訊號相對於跨該輸入埠之該電壓的比率。
  38. 如請求項第35項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含：使用一封閉迴路控制次系統至少部份控制該最大功率點追蹤控制器；以及至少部份基於該組態碼設定該封閉迴路控制次系統的至少一比例因子。
  39. 如請求項第38項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含：產生與一輸入電壓訊號與一參考電壓訊號間的差值成比例的一電壓錯誤訊號，該輸入電壓訊號表現一跨該輸入埠的電壓；以及至少部份基於該組態碼調整該電壓錯誤訊號。
  40. 如請求項第39項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含：從跨該輸入埠之一電壓產生該輸入電壓訊號；以及至少部份藉由設定該輸入電壓訊號相對於跨該輸入埠之該電壓的一比率來調整該電壓錯誤訊號。
  41. 如請求項第35項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含：偵測跨該輸入埠之一電壓是否為一最小臨界值；以及至少部份基於該組態碼設定該最小臨界值。
  42. 如請求項第35項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含：偵測跨該輸入埠之一電壓是否為一最大臨界值；以及 至少部份基於該組態碼設定該最大臨界值。
  43. 如請求項第35項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含：維持跨該輸入埠的一最大功率點電壓的大小在一值的範圍之內；以及至少部份基於該組態碼設定該值的範圍。
  44. 如請求項第35項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含：避免跨該輸出埠的一平均電壓的大小超出一最大臨界值；以及至少部份基於該組態碼設定設定該最大臨界值。
  45. 如請求項第35項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含儲存該組態碼於該可調整最大功率點追蹤控制器之記憶體。
  46. 如請求項第35項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含藉由該最大功率點追蹤控制器之一電性導體組態表現至少部份之該組態碼。
  47. 如請求項第35項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含藉由該最大功率點追蹤控制器之一或多個電性元件的一特性表現至少部份之該組態碼。
  48. 如請求項第35項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含從一外部來源接收該最大功率點追蹤控制器之該組態碼。
  49. 如請求項第35項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含：當該最大功率點追蹤控制器之一切換電路係於一非作動狀態時，產生表現一跨該輸入埠之一電壓的一第一訊號；以及至少部份基於該第一訊號決定該組態碼。
  50. 如請求項第49項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含：於該最大功率點追蹤控制器測量一溫度；以及在該決定步驟之前，至少部份基於在該最大功率點追蹤控制器的該溫度調整該第一訊號。
  51. 如請求項第35項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含：當拉高來自該光伏元件的電流時，測量一跨該輸入埠的電壓；以及若跨該輸入埠的該電壓超過一臨界值，於一最大功率點追蹤操作模式操作該最大功率點追蹤控制器。
  52. 如請求項第51項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含若跨該輸入埠的該電壓小於或等於該臨界值，於一旁通操作模式操作該最大功率點追蹤控制器。
  53. 一種操作一最大功率點追蹤控制器之方法，該最大功率點追蹤控制器適於最大化從一電耦接至該最大功率點追蹤控制器的一輸入埠的光伏元件所汲取的功率量，該方法包含：決定該最大功率點追蹤控制器的一組態碼，該組態碼表現出該光伏元件的一電流特性；以及至少部份基於該組態碼設定一或多個該最大功率點追蹤控制器的參數。
  54. 如請求項第53項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，其中該光伏元件的該電流特性為該光伏元件的一短路電流等級。
  55. 如請求項第54項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含：使用一封閉迴路控制次系統至少部份控制該最大功率點追蹤控制器；以及至少部份基於該組態碼設定該封閉迴路控制次系統的至少一比例因子。
  56. 如請求項第55項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含：產生一與流出該最大功率點追蹤控制器之一輸出埠的電流成比例的電流訊號；至少部份基於該電流訊號控制該最大功率點追蹤控制器；以及至少部份基於該組態碼調整該電流訊號。
  57. 如請求項第53項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含： 避免流經該最大功率點追蹤控制器之一輸出埠的電流大小超過一最大臨界值；以及至少部份基於該組態碼設定該最大臨界值。
  58. 如請求項第53項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含儲存該組態碼於該最大功率點追蹤控制器之記憶體。
  59. 如請求項第53項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含藉由該最大功率點追蹤控制器之一電性導體組態表現至少部份之該組態碼。
  60. 如請求項第53項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含藉由該最大功率點追蹤控制器之一或多個電性元件的一特性表現至少部份之該組態碼。
  61. 如請求項第53項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含從一外部來源接收該最大功率點追蹤控制器之該組態碼。
  62. 一種操作一最大功率點追蹤控制器的方法，該最大功率點追蹤控制器適於最大化從一電耦接至該最大功率點追蹤控制器的一輸入埠的光伏元件所汲取的功率量，該方法包含：決定該最大功率點追蹤控制器的一組態碼，該組態碼表現出該光伏元件的一反向崩潰特性；以及至少部份基於該組態碼設定一或多個該最大功率點追蹤控制器的參數。
  63. 如請求項第62項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含：偵測跨該輸入埠之一電壓是否為一最小臨界值；以及至少部份基於該組態碼設定該最小臨界值。
  64. 如請求項第62項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含：維持跨該輸入埠的一最大功率點電壓的大小在一值的範圍之內；以及至少部份基於該組態碼設定該值的範圍。
  65. 如請求項第62項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含儲存該組態碼於該最大功率點追蹤控制器之記憶體。
  66. 如請求項第62項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含藉由該最大功率點追蹤控制器之一電性導體組態表現至少部份之該組態碼。
  67. 如請求項第62項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含藉由該最大功率點追蹤控制器之一或多個電性元件的一特性表現至少部份之該組態碼。
  68. 如請求項第62項所述之操作一最大功率點追蹤控制器之方法，更包含從一外部來源接收該最大功率點追蹤控制器之該組態碼。
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