[发明专利]最大功率点跟踪控制器及相关系统与方法

权利要求书

1.一种最大功率点跟踪控制器，包括：

输入端口，所述输入端口用于电耦合到电源；

输出端口，所述输出端口用于电耦合到负载；

控制开关器件，所述控制开关器件适于在其导通状态与非导通状态之间反复切换，以将功率从所述输入端口传送到所述输出端口；以及

控制子系统，所述控制子系统适于至少部分地基于表示流出所述输出端口的电流的信号来控制所述控制开关器件的切换，以调节跨所述输入端口的电压，以使表示从所述输出端口输出的功率的信号最大化。

2.根据权利要求1所述的最大功率点跟踪控制器，所述控制子系统还适于至少部分地基于表示流出所述输出端口的电流的所述信号和跨所述输入端口的所述电压与参考电压之间的差来控制所述控制开关器件的切换。

3.根据权利要求2所述的最大功率点跟踪控制器，所述控制子系统还适于改变所述参考电压的量值，以使表示从所述输出端口输出的功率的所述信号最大化。

4.根据权利要求3所述的最大功率点跟踪控制器，所述控制子系统还适于部分地基于由–Kv*(Vin-Vref)+Ki*Io给出的误差信号来控制所述控制开关器件的切换，其中，Kv是第一缩放因子，Ki是第二因子，Vin是跨所述输入端口的所述电压，Vref是所述参考电压，以及Io是表示流出所述输出端口的电流的所述信号。

5.根据权利要求4所述的最大功率点跟踪控制器，所述控制开关器件电耦合在所述输入端口的第一端子与所述输出端口的第一端子之间，所述最大功率点跟踪控制器还包括续流器件，所述续流器件电耦合在所述输出端口的所述第一端子与所述输出端口的第二端子之间，所述续流器件适于当所述控制开关器件处于其非导通状态时为在所述输出端口的所述第一端子与所述第二端子之间流动的电流提供路径。

6.根据权利要求5所述的最大功率点跟踪控制器，所述控制子系统包括乘法器，所述乘法器适于根据表示跨所述输出端口的平均电压的缩放信号与表示流出所述输出端口的平均电流的缩放信号的乘积来确定表示从所述输出端口输出的功率的所述信号。

7.根据权利要求6所述的最大功率点跟踪控制器，所述控制子系统还包括：

电压缩放子系统，所述电压缩放子系统适于通过将表示跨所述输出端口的平均电压的信号缩放到第一预定范围内来生成表示跨所述输出端口的平均电压的所述缩放信号；以及

电流缩放子系统，所述电流缩放子系统适于通过将表示流出所述输出端口的平均电流的信号缩放到第二预定范围内来生成表示流出所述输出端口的平均电流的所述缩放信号。

8.根据权利要求7所述的最大功率点跟踪控制器，所述电流缩放子系统还适于防止表示流出所述输出端口的平均电流的所述缩放信号的量值下降到最小阈值以下。

9.根据权利要求8所述的最大功率点跟踪控制器，所述电流缩放子系统还适于当表示流出所述输出端口的平均电流的所述信号在第一数值范围内时，将正偏移值增加到表示流出所述输出端口的平均电流的所述缩放信号。

10.根据权利要求7所述的最大功率点跟踪控制器，所述控制子系统还包括电流滤波器子系统，所述电流滤波器子系统适于通过对表示流出所述输出端口的电流的所述信号进行滤波来生成表示流出所述输出端口的平均电流的所述信号。

11.根据权利要求10所述的最大功率点跟踪控制器，所述控制子系统还包括电压滤波器子系统，所述电压滤波器子系统适于通过对表示跨所述输出端口的电压的信号进行滤波来生成表示跨所述输出端口的平均电压的所述信号。

12.根据权利要求3所述的最大功率点跟踪控制器，所述控制子系统还适于当跨所述输入端口的所述电压下降到阈值以下时，抑制所述参考电压的所述量值的减小。

13.根据权利要求3所述的最大功率点跟踪控制器，所述控制子系统还适于当抑制所述参考电压的所述量值的减小会导致跨所述输入端口的所述电压下降到阈值以下时，抑制所述参考电压的所述量值的减小。

14.根据权利要求3所述的最大功率点跟踪控制器，所述控制子系统还适于当跨所述输入端口的所述电压上升到阈值以上时，抑制所述参考电压的所述量值的增大。