尔传感器对应采样电阻上的电压值很小，通过微控制器模/ 数转换获得的数字量也很小，易受线路的噪声干扰，导致电流检测的分辨率不高，准确度下 降，最大功率点跟踪误判的问题，保障光伏逆变器在宽输出电流范围内一直安全稳定的高 性能运行。
[0054] 本发明的技术方案，包括：
[0055] 闭环电流霍尔传感器采样光伏阵列输出电流，闭环电流霍尔传感器的采样电流输 出端通过多个继电器常开触点分别连接对应的高精度采样电阻，把通过闭环电流霍尔传感 器获得的采样电流从零电流一直到光伏阵列允许输出的最大电流值对应进行分段，从而形 成电流分段检测电路。
[0056] 假设按照采样电流的大小分为n段，则采样电流值从I (0)(对应光伏阵列输出电 流为〇时的采样电流值）到I⑴为第一段，从I⑴到I⑵为第二段，从I⑵到I⑶为 第三段，……，依此类推，从I (n-1)到I (n)(对应光伏阵列允许输出的最大电流时的采样 电流值）为第n段，n为大于或等于2的自然数。每段采样电流值对应一个采样电阻。
[0057] 图1是闭环电流霍尔传感器电流分段检测电路，闭环电流霍尔传感器有三个端 子，正电源端子连接+15V，负电源端子连接-15V，采样电路输出端子out连接分别滤波电容 c、采样电阻RU继电器J2、J3、J4……，Jn的常开触点S2、S3、S4……，Sn的一端。滤波电 容c、采样电阻Rl的另一端都接地。继电器J2、J3、J4……，Jn的常开触点S2、S3、S4……， Sn的另一端分别与采样电阻R2、R3、R4……，Rn的一端相连，采样电阻R2、R3、R4……，Rn 的另一端都接地。采样电路输出端子out经过运算放大器进行1 :1处理后，连接微控制器 的模数转换器。
[0058] 图2是继电器Jn的控制框图，其中，n = 2、3、4、......，它的线圈动作电压为5V。 控制信号Ctrn为5V时，通过电阻RJn给三极管Tn基极施加电流，因此三极管Tn饱和导 通，5V电源给继电器Jn线圈供电，继电器Jn的常开触点Sn吸合，从而使得图1中Sn对应 的采样电阻Rn与电阻Rl并联，共同完成电流采样。
[0059] 设微控制器模/数转换器的参考电压为Vad_ref，闭环电流霍尔传感器的电流比 为m :1，光伏阵列允许的最大电流值为Imax，则可以预先计算好每个采样电阻值如下：
[0070]对于RU R2、R3、……、Rn的理论计算值，实际中可能没有，此时需选择稍微小于 计算值的电阻值进行替代。
的阻值为Rb，固定不变。
[0072] 微控制器的参考电压为Vad_ref对应模数转换值为已知的常数Y，采样电流值为 i。对于i位于第一段中时，微控制器的模数转换值Yl表示为：
[0074] 此时，Rl为第一段电流的实际米样电阻，此时电流$父小，Rl>Rb，从而使得米样获得 的微控制器的模数转换值相对Rb时放大了 Rl/Rb倍，因此在进行光伏阵列输出功率计算 时，可以用放大了 Rl/Rb倍的虚拟电流乘以光伏阵列输出电压采样值，获得当前虚拟的光 伏阵列输出功率。虚拟的光伏阵列输出功率值存在相对明显的峰值，因此有利于光伏逆变 器采用扰动观察法实现光伏阵列的最大功率点跟踪。
[0075] 当I (l)〈i < I (2)时，i位于第二段中，此时控制信号Ctr2为5V，继电器J2的线 圈得电，J2的常开触点S2闭合，于是采样电阻Rl和R2并联进行电流采样，微控制器的模 数转换值Y2表示为：
[0077]此时，Rl和R2的并联电阻值为第二段电流的实际采样电阻，此时同样的电流 情况下，Rl和R2的并联电阻值大于Rb，从而使得采样获得的微控制器的模数转换值相
功率。虚拟的光伏阵列输出功率值存在相对明显的峰值，因此有利于光伏逆变器采用扰动 观察法实现光伏阵列的最大功率点跟踪。
[0078]当1(2) <i彡1(3)时，i位于第三段中，此时先使控制信号Ctr2为零，使继电器J2 的线圈失电，J2的常开触点S2断开，然后使控制信号Ctr3为5V，继电器J3的线圈得电，J3 的常开触点S3闭合，于是采样电阻Rl和R3并联进行电流采样，微控制器的模数转换值Y3 表示为：
[0080]此时，Rl和R3的并联电阻值为第三段电流的实际采样电阻，此时同样的电流 情况下，Rl和R3的并联电阻值大于Rb，从而使得采样获得的微控制器的模数转换值相
功率。虚拟的光伏阵列输出功率值存在相对明显的峰值，因此有利于光伏逆变器采用扰动 观察法实现光伏阵列的最大功率点跟踪。
[0081]同理，当I (n-l)〈i < I (n)时，i位于第n段中，此时先使控制信号Ctrn-I为零， 使继电器Jn-I的线圈失电，Jn-I的常开触点Sn-I断开，然后使控制信号Ctrn为5V，继电 器Jn的线圈得电，Jn的常开触点Sn闭合，于是采样电阻Rl和Rn并联进行电流采样，微控 制器的模数转换值Yn表不为：
[0083]此时，Rl和Rn的并联电阻值，就是根据传统方法选择的采样电阻Rb，它为第n段 电流的实际采样电阻，此时采样获得的微控制器的模数转换值与传统采样方法相同，由于 光照强度强，因此光伏阵列输出功率存在明显的峰值，有利于光伏逆变器采用扰动观察法 实现光伏阵列的最大功率点跟踪。
[0084] 可见，当采样电流i处于不同的分段时，通过吸合或释放相关的继电器，可以使得 米样电阻在电流较小的分段内比在最大的电流分段内大，从而导致在光伏阵列输出电流较 小时在采样电阻上获得较高的模数转换值，因此计算的虚拟光伏阵列输出功率存在明显的 峰值，有力于光伏逆变器采用扰动观察法实现光伏阵列的最大功率点跟踪。
[0085] 本发明技术方案的有益效果是，在光照强度较小时，采用较大的采样电阻，可以使 得采样电流的模数转换值增加，从而造成计算的虚拟光伏阵列输出功率存在明显的峰值， 有利于光伏逆变器采用扰动观察法实现光伏阵列的最大功率点跟踪，增加光伏发电系统的 发电量。
[0086] 具体地，假设光伏阵列输出电流范围为0至100A，闭环电流霍尔传感器的电流比 为1000:1，则采样电流的范围为0至10mA。假设按照采样电流的大小分为3段，且I(O)= 0mA，I⑴=ImA(相当于最大电流的10% )，I (2) = 3mA(相当于最大电流的30% )，I (3) =IOmA(相当于最大电流的100% )。因此，采样电流值从I (0) = 0到I (I) = ImA为第一 段，从I (I) = ImA到I⑵=3mA为第二段，从I (2) = 3mA到I (3) = IOmA为第三段。每 段采样电流值对应一个采样电阻。
[0087] 图1是闭环电流霍尔传感器电流分段检测电路，其中，n = 3。闭环电流霍尔传感 器有三个端子，正电源端子连接+15V，负电源端子连接-15V，采样电路输出端子out连接分 别滤波电容c、采样电阻RU继电器J2、J3的常开触点S2、S3的一端。滤波电容c、采样电 阻Rl的另一端都接地。继电器J2、J3的常开触点S2、S3的另一端分别与采样电阻R2、R3 的一端相连，采样电阻R2、R3的另一端都接地。采样电路输出端子out经过运算放大器进 行1 :1处理后，连接微控制器的模数转换器。
[0088] 图2是继电器Jn的控制框图，其中，n = 2、3。控制信号Ctrn为5V时，通过电阻 RJn给三极管Tn基极施加电流，因此三极管Tn饱和导通，5V电源给继电器Jn线圈供电，继 电器Jn的常开触点Sn吸合，从而使得图1中Sn对应的采样电阻Rn与电阻Rl并联，共同 完成电流米样。
[0089] 设微控制器模/数转换器的参考电压为VacLref = 5V，则可以预先计算好每个采 样电阻值如下：
样电阻的阻值为Rb，固定不变。
[0100] 假设微控制器的参考电压为VacLref = 5V对应模数转换值为已知的常数1024,采 样电流值为i。对于i位于第一段中时，微控制器的模数转换值表示为：
[0102] 此时，Rl为第一段电流的实际采样电阻，此时电流较小，Rl = 4.3kQ>Rb = 495. 5 Q，从而使得采样获得的微控制器的模数转换值相对Rb时约放大了 8. 7倍，因此在进 行光伏阵列输出功率计算时，可以用约放大了 8. 7倍的虚拟电流乘以光伏阵列输出电压采 样值，获得当前虚拟的光伏阵列输出功率。虚拟的光伏阵列输出功率值存在相对明显的峰 值，因此有利于光伏逆变器采用扰动观察法实现光伏阵列的最大功率点跟踪。
[0103] 当I (I) = lmA〈i < I (2) = 3mA时，i位于第二段中，此时控制信号Ctr2为5V，继 电器J2的线圈得电，J2的常开触点S2