[发明专利]太阳能发电系统的最大功率跟踪方法及装置

说明书

技术领域

本发明关于一种太阳能发电系统的最大功率跟踪方法及装置，特别是关于将一直流/直流转换器操作成具有有源电阻特性的电能转换器，以供应功率给一直流/交流电能转换器或一直流负载；利用一最大功率跟踪电路调整该直流/直流转换器，改变其操作有源电阻的大小；观测太阳能电池组输出功率的变化，以得到该太阳能电池组最大功率的方法及装置。

背景技术

太阳光电能的有效应用上，除了太阳能电池效率的改善或新技术的开发外，最大功率跟踪技术为一关键核心技术。目前最普遍采用的最大功率跟踪技术是扰动观察法。常用的扰动观察法，如美国专利第5327071号，其揭示利用控制一直流/直流转换器以跟踪太阳能电池组的最大功率。首先扰动太阳能电池组的输出电压，接着检测直流/直流转换器的输出功率。将直流/直流转换器输出功率的当次检测资料与前次检测资料进行比较，以决定太阳能电池组输出电压的扰动方向，并持续进行扰动太阳能电池组的输出电压。一旦得到太阳能电池组的最大功率时，在该最大功率的位置点附近进行来回扰动。

如美国专利第5932994号，其亦揭示利用控制一直流/直流转换器连续控制太阳能电池组的输出电压，以便跟踪太阳能电池组的最大功率的位置点。首先扰动该直流/直流转换器的功率开关元件的导通周期(duty cycle)，利用太阳能电池组的输出电压与电流计算该太阳能电池组的输出功率。将太阳能电池组的输出功率的当次检测资料与前次检测资料进行比较，以决定该直流/直流转换器的功率开关元件导通周期的扰动方向，并持续进行扰动该直流/直流转换器功率开关元件的导通周期。一旦得到太阳能电池组的最大功率时，在该最大功率的位置点附近进行来回扰动。

然而，常用扰动观察法需要检测两个以上的电压或电流信号，因此其控制电路存在着整体构造复杂及较高制造成本的缺点。因此，其有必要进一步改进常用太阳能电池组的最大功率跟踪技术。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种太阳能发电系统的最大功率跟踪方法及装置，其将一直流/直流转换器操作成一具有有源电阻特性的电能转换器，以供应功率给一直流/交流电能转换器或一直流负载；利用一最大功率跟踪电路调整该直流/直流转换器，改变其操作的有源电阻的大小；观测一太阳能电池组的功率变化，以得到该太阳能电池组的最大功率，使本发明具有简化构造及降低制造成本的目的。

本发明的次要目的是提供一种太阳能发电系统的最大功率跟踪方法及装置，其将一直流/直流转换器操作成一具有有源电阻特性的电能转换器，以供应功率给一直流/交流电能转换器或一直流负载；利用一最大功率跟踪电路调整该直流/直流转换器，改变其操作的有源电阻的大小；观测一太阳能电池组输出功率的变化，当该太阳能电池组输出功率的变化量为正，则继续调整该直流/直流转换器，使其有源电阻特性往相同方向变化；反之，若该太阳能电池组的输出功率的变化量为负，则调整该直流/直流转换器，使其有源电阻特性往相反方向变化；重复利用该最大功率跟踪电路调整该直流/直流转换器，以改变其操作的有源电阻的大小，以便跟踪该太阳能电池组的最大输出功率点，并在该最大输出功率点附近来回扰动。使本发明具有简化构造及降低制造成本的目的。