专利名称：产生用于跟踪最大功率点的电流命令值的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能发电系统，更具体地讲，涉及一种在太阳能发电系统中产生用于跟踪最大功率点的电流命令值的方法和设备。
背景技术：
一般来讲，太阳能发电系统是使用太阳能电池来将光能转换为电能的系统。
图1示出包括回扫转换器(flyback converter)的太阳能发电系统的一般布局。参照图1，诸如回扫转换器的变流器(power COnVerter)20连接到太阳能电池模块10，电网30连接到变流器20的输出端。对于在这种太阳能发电系统中采用的太阳能电池10，如图2A和图2B所示，根据可用太阳辐射量和周围温度，产生的最大功率的量及其产生条件变化。即，如图2A所示，太阳能电池模块10的最大功率点11随着可用太阳辐射量的增加而增加，而随着周围温度的增加而减小。因此，诸如回扫转换器的变流器20应被设计为即使环境条件变化也一直输出功率的最大可用量。另外，为了跟踪太阳能电池模块10的最大功率点，现有技术的太阳能发电系统的变流器20除了用于检测太阳能电池模块10的电压的电压检测器之外，还需要用于从太阳能电池模块10检测电流的单独的电流检测器。这导致太阳能发电系统的整体费用和太阳能发电系统电路的复杂度增加。
发明内容
本发明的一方面提供了一种能够降低太阳能发电系统的成本并简化电路的产生用于跟踪太阳能发电系统的最大功率点的电流命令值的方法和设备。根据本发明的一方面，提供了一种用于产生用于跟踪太阳能发电系统的最大功率点的电流命令值的设备，所述太阳能发电系统包括太阳能电池模块和用于从太阳能电池模块接收电压以将接收的电压输出为电网电压的回扫变流器，所述设备包括电压检测器，检测输入到回扫变流器的电压；第一计算器，从检测的输入电压计算输出功率；第二计算器，基于计算的输出功率计算功率变化和输入电压的电压变化；以及，电流命令值产生器，从计算的电压变化和计算的功率变化产生用于跟踪太阳能电池模块的最大功率点的电流命令值。电流命令值产生器可从计算的电压变化和计算的功率变化确定在太阳能电池模块的最大功率点曲线上的操作点的位置，并基于确定的操作点产生用于跟踪最大功率点的电流命令值。当电压变化和功率变化二者具有正值时，电流命令值产生器可确定在最大功率点曲线上操作点存在于最大功率点的左侧，并且当电压变化和功率变化二者中的一个具有负值时，电流命令值产生器可确定在最大功率点曲线上操作点存在于最大功率点的右侧。当操作点存在于最大功率点的左侧时，电流命令值产生器可通过从现有电流命令值减去预定值来产生电流命令值，并且当操作点存在位于最大功率点的右侧时，电流命令值产生器可通过将预定值和现有电流命令值相加来产生电流命令值。第一计算器可使用以下的等式来计算输出功率
「0012权利要求
1.一种用于产生用于跟踪太阳能发电系统的最大功率点的电流命令值的设备，所述太阳能发电系统包括太阳能电池模块和用于从太阳能电池模块接收电压以将接收的电压输出为电网电压的回扫变流器，所述设备包括电压检测器，检测输入到回扫变流器的电压；第一计算器，从检测的输入电压计算输出功率；第二计算器，基于计算的输出功率计算功率变化和输入电压的电压变化；以及电流命令值产生器，从计算的电压变化和计算的功率变化产生用于跟踪太阳能电池模块的最大功率点的电流命令值。
2.如权利要求1所述的设备，其中，电流命令值产生器从计算的电压变化和计算的功率变化确定在太阳能电池模块的最大功率点曲线上的操作点的位置，并基于确定的操作点产生用于跟踪最大功率点的电流命令值。
3.如权利要求2所述的设备，其中，当电压变化和功率变化二者具有正值时，电流命令值产生器确定在最大功率点曲线上操作点存在于最大功率点的左侧，并且当电压变化和功率变化二者中的一个具有负值时，电流命令值产生器确定在最大功率点曲线上操作点存在于最大功率点的右侧。
4.如权利要求3所述的设备，其中，当操作点存在于最大功率点的左侧时，电流命令值产生器通过从现有电流命令值减去预定值来产生电流命令值，并且当操作点存在于最大功率点的右侧时，电流命令值产生器通过将预定值和现有电流命令值相加来产生电流命令值。
5.如权利要求1所述的设备，其中，第一计算器使用以下的等式来计算输出功率V2V2P =_vG vPV_° 4Lmfmin(l-co2LfCf)(nVpv+VG)2其中，Vg表示连接到回扫变流器的输出端的电网中的电网电压的最大值，Vpv表示输入电压的最大值，Lm表示包括在回扫变流器中的变压器的磁化电感，fmin表示最小切换频率，ω表示切换频率，Lf表示回扫变流器的输出电感，Cf表示回扫变流器的输出电容，η表示包括在回扫变流器中的变压器的匝数比。
6.一种产生用于跟踪太阳能发电系统的最大功率点的电流命令值的方法，所述太阳能发电系统包括太阳能电池模块和用于从太阳能电池模块接收电压以将接收的电压输出为电网电压的回扫变流器，所述方法包括如下步骤检测输入到回扫变流器的电压；从检测的输入电压计算输出功率；基于计算的输出功率计算功率变化和输入电压的电压变化；以及从计算的电压变化和计算的功率变化产生用于跟踪太阳能电池模块的最大功率点的电流命令值。
7.如权利要求6所述的方法，其中，产生电流命令值的步骤包括从计算的电压变化和计算的功率变化确定在太阳能电池模块的最大功率点曲线上的操作点的位置；以及基于确定的操作点产生用于跟踪最大功率点的电流命令值。
8.如权利要求7所述的方法，其中，确定操作点的位置的步骤包括当电压变化和功率变化二者具有正值时，确定在最大功率点曲线上操作点存在于最大功率点的左侧，并且当电压变化和功率变化二者中的一个具有负值时，确定在最大功率点曲线上操作点存在于最大功率点的右侧。
9.如权利要求8所述的方法，其中，产生电流命令值的步骤包括当操作点存在于最大功率点的左侧时，通过从现有电流命令值减去预定值来产生电流命令值，并且当操作点存在于最大功率点的右侧时，通过将预定值和现有电流命令值相加来产生电流命令值。
10.如权利要求6所述的方法，其中，通过以下的等式来执行输出功率的计算
全文摘要
提供了一种产生用于跟踪最大功率点的电流命令值的方法和设备。所述设备包括电压检测器，检测输入到回扫变流器的电压；第一计算器，从检测的输入的电压计算输出功率；第二计算器，基于计算的输出功率计算功率变换和输入的电压的电压变化；以及电流命令值产生器，从计算的电压变化和计算的功率变化产生用于跟踪太阳能电池模块的最大功率点的电流命令值。因此，可不利用电流检测器而仅利用电压检测器，在计算输出功率之后产生电流命令值，从而通过降低高价格电流检测器的成本来降低太阳能发电系统的成本并能够简化电路。
文档编号H02M3/335GK102570828SQ201110431860
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者元忠渊, 宋斗咏, 李泰远, 池涌赫, 许珉镐, 金兑勋, 金敦植, 金荣浩, 金镇郁 申请人:三星电机株式会社, 成均馆大学校产学协力团