專利名稱：太陽能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將太陽能板產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換到適于電力工業(yè)使用的形式的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，太陽能發(fā)電包括把若干太陽能板連接在一起以提供直流電供應(yīng)到逆變器上。通常，太陽能板串聯(lián)連接，使得產(chǎn)生的直流電壓高于所需的交流電壓，并且逆變器可在所需的電源電壓上將所述直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電源。對于傳統(tǒng)的逆變器而言，通常，光電轉(zhuǎn)換效率在92%到96%的范圍內(nèi)，并且這個數(shù)值隨著日照量和由太陽能電池提供的電壓而變化。無變壓器的逆變器在最優(yōu)的電源電壓和功率下，其效率可以高達(dá)98%。當(dāng)離開這個最佳點(diǎn)運(yùn)行時，效率通常下降2%到5%。太陽能電池具有一最佳工作電壓。所述最佳工作電壓是在最大功率點(diǎn)(MPP)的電壓。最大功率點(diǎn)根據(jù)照射在面板上的日光、面板的溫度和使用年限而變化?，F(xiàn)有的逆變器裝備有控制其電能輸出的工具，因此，能在最大功率點(diǎn)運(yùn)行它們的太陽能電池板，而且該工具能追蹤和調(diào)解它們的電能水平。因此也可以使用測量面板溫度和控制面板電壓的溫度傳感器。本發(fā)明涉及一種用于將由太陽能電池板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)旨在提供更高的效率和許多其他的優(yōu)點(diǎn)，包括面板電壓的控制和一個便于維修而能安全地關(guān)閉所述系統(tǒng)的工具，該面板電壓的控制，在某種意義上，將允許每一面板在接近其最大功率點(diǎn)處運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于轉(zhuǎn)換來自多個太陽能板的電能的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
多個面板模塊，每個所述面板模塊具有輸入端和輸出端，并且所述面板模塊串聯(lián)連接，使得任何所述面板模塊的輸出端被連接到隨后的面板模塊的輸入端，每一面板模塊連接到至少一塊太陽能電池板，所述太陽能電池板給所述面板模塊提供電能；
在每一與所述太陽能電池板相連接的所述面板模塊內(nèi)提供電壓控制電路，用來調(diào)解在所述輸入端和輸出端之間的電壓，電壓由所述太陽能電池板提供，所述電壓的數(shù)值在最大模塊電壓和最小模塊電壓之間；
與每一所述面板模塊的所述電壓控制電路通信的一控制單元；
其中，所述控制單元調(diào)解穿過每一所述面板模塊的輸入和輸出端供應(yīng)的電壓，使得穿過串聯(lián)連接的面板模塊的總電壓形成交流信號或修正的交流信號。優(yōu)選的是，所述控制單元與電源連接，用以接收關(guān)于電源信號相位的信息，并且所述控制單元控制所述面板模塊使得交流信號或修正的交流信號與供應(yīng)的電源同相。優(yōu)選的是，每一所述面板模塊包括一個或多個與所述太陽能電池板連接的存儲設(shè)備，使得當(dāng)所述面板模塊對所述系統(tǒng)不供應(yīng)電力時，所述太陽能電池板對所述存儲設(shè)備充電。
在一實(shí)施例中，所述最小模塊電壓的極性與所述最大模塊電壓的極性相反，并且所述控制單元對由所述面板模塊供應(yīng)的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)以形成一交流信號。優(yōu)選的是，所述電壓控制電路包括連接切換裝置，使得所述切換裝置在接通所述輸入端和所述輸出端之間的存儲設(shè)備時是可操作的，在第一方向提供所述最大模塊電壓，在第二方向反向提供所述最小模塊電壓，并且繞過存儲設(shè)備操作。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述最小模塊電壓為當(dāng)繞過所述存儲設(shè)備時，穿過所述面板模塊的電壓，并且所述控制單元對由所述面板模塊提供的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)以形成修正的交流信號。優(yōu)選的是，所述電壓控制電路包括連接的切換裝置，使得所述切換裝置可操作地以第一方向連接到在所述輸入端和所述輸出端之間的所述存儲設(shè)備，以提供所述最大模塊電壓，并且使得可操作地繞過所述存儲設(shè)備以提供在所述輸入端和所述輸出端之間的零電壓。優(yōu)選的是，所述控制單元包括用于每半個周期能夠逆轉(zhuǎn)來自串聯(lián)面板的電壓的電路，使得電壓形成交流信號。
在優(yōu)選實(shí)施例中，在連接到所述存儲設(shè)備的每一面板模塊內(nèi)提供轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器，以控制由所述存儲設(shè)備提供的所述電壓穿過所述輸入端和所述輸出端，使得應(yīng)用的所述電壓增大或減少，以更接近電源信號。
優(yōu)選的是，所述轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器包括切換裝置用于產(chǎn)生來自所述存儲設(shè)備電壓的脈沖寬度調(diào)制信號切換裝置，所述存儲設(shè)備的電壓用于濾波器，其中，增加打開到關(guān)閉的時間，以逐漸提高所述輸出信號，或者減少打開到關(guān)閉的時間，以逐漸降低所述輸出信號。
優(yōu)選的是，當(dāng)穿過所述輸入和所述輸出的應(yīng)用電壓接近關(guān)于所述面板模塊的最大電壓時，所述轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器被繞過。
優(yōu)選的是，當(dāng)穿過所述輸入和所述輸出的應(yīng)用電壓接近零電壓時，繞過所述轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述控制單元轉(zhuǎn)換每一所述面板模塊，以準(zhǔn)時控制所述總量，從而確保太陽能電池板在或接近其最大功率點(diǎn)時運(yùn)行。
一個或更多的面板模塊可能包括串聯(lián)連接的第一和第二存儲設(shè)備，其中，所述太陽能電池板交替地切換著穿過所述第一和第二存儲設(shè)備轉(zhuǎn)換，因此所述第二面板模塊有二倍增壓功能。
被提供的一個或更多的所述面板模塊具有存儲設(shè)備，充電至電壓低于進(jìn)一層的面板電壓，以提供電壓的平滑功能。優(yōu)選的是，對每一塊進(jìn)一層的面板模塊的所述存儲設(shè)備充電，達(dá)到比前續(xù)進(jìn)一層的面板模塊低的水平。
在一實(shí)施例中，一個所述面板模塊包括: 在所述輸入和所述輸出之間并聯(lián)連接的第一線和第二線；和 在所述第一線中的第一和第二切換裝置，和在所述第二線中的第三和第四切換裝置，所述太陽能電池板和連接的存儲設(shè)備，穿過所述第一、第二切換裝置和第三、第四切換裝置之間的第一和第二線； 其中，打開所述第一和第四切換裝置，和關(guān)閉所述第二和第三切換裝置，會使所述被連接的存儲設(shè)備在第一極性中穿過所述輸入和所述輸出，關(guān)閉第一和第四切換裝置和打開所述第二和第三切換裝置，會使所述被連接的存儲設(shè)備在第二反向極性中穿過所述輸入端和所述輸出端。打開第一和第二切換裝置，并關(guān)閉所述第三和第四切換裝置，會使所述輸入端和所述輸出端之間直接連接。每一切換裝置可能包括場效應(yīng)管(M0SFETS)。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種轉(zhuǎn)換來自一系列太陽能板的電能的方法，所述方法包括:
提供一系列面板模塊，每一所述面板模塊具有輸入端和輸出端，且所述面板模塊串聯(lián)連接，使得任一面板模塊的所述輸出端連接到后一個面板模塊的所述輸入端上，每一面板模塊被連接到至少一塊太陽能電池板上，所述太陽能電池板對所述面板模塊供應(yīng)電能；以及:
控制，來自中央控制單元的，穿過每一所述面板模塊的所述輸入端和輸出端的應(yīng)用電壓，使得所述電壓在最大模塊電壓和最小模塊電壓之間變化；
其中，穿過每一所述面板模塊的輸入端和輸出端的所述電壓被控制，使得穿過串聯(lián)連接的面板模塊的總電壓形成交流信號或修正的交流信號。優(yōu)選的是，所述控制單元與電源連接通訊，以接收關(guān)于電源信號相位的信息，并且所述控制單元控制所述面板模塊使得交流信號或修正的交流信號與供應(yīng)的電源同相。優(yōu)選的是，每一太陽能電池板被連接到所述面板模塊中的至少一個存儲設(shè)備上，并且當(dāng)所述面板模塊不對所述系統(tǒng)供應(yīng)電能時，所述太陽能電池板對所述存儲設(shè)備充電。在一實(shí)施例中，所述最小模塊電壓的極性與所述最大模塊電壓的極性相反，并且所述控制單元對由所述面板模塊供應(yīng)的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)以形成交流信號。優(yōu)選的是，所述電壓控制電路包括切換裝置，并且所述控制單元操作所述切換裝置，以連接所述輸入端和輸出端之間的存儲設(shè)備，在第一方向提供所述最大模塊電壓，在第二方向反向提供所述最小模塊電壓，并且繞過存儲設(shè)備，在所述輸入端和所述輸出端之間提供零電壓。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述最小模塊電壓為，當(dāng)繞過所述存儲設(shè)備時穿過所述面板模塊的電壓，并且所述控制單元對由所述面板模塊提供的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)以形成修正的交流信號。優(yōu)選的是，所述電壓控制電路包括切換裝置，并且所述控制單元操作所述切換裝置，以第一方向連接所述輸入端和輸出端之間的所述存儲設(shè)備，以提供所述最大模塊電壓，并且繞過所述存儲設(shè)備以提供在所述輸入端和輸出端之間的零電壓。優(yōu)選的是，所述控制單元，每半個周期，逆轉(zhuǎn)來自串聯(lián)連接的面板的電壓，使得最終生成的電壓形成交流信號。在一優(yōu)選的實(shí)施例中，在連接到所述存儲設(shè)備的每一面板模塊內(nèi)提供轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器，轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器控制由所述存儲設(shè)備提供的電壓穿過所述面板模塊的輸入端和輸出端，使得應(yīng)用的電壓增大或減少，以更加接近電源信號。優(yōu)選的是，所述轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器產(chǎn)生來自所述存儲設(shè)備電壓的脈沖寬度調(diào)制信號，所述存儲設(shè)備的電壓用于濾波器，并且所述轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器增加所述打開到關(guān)閉的時間比，以逐漸提高所述輸出信號，或者減少所述打開到關(guān)閉的時間比，以逐漸減弱所述輸出信號。優(yōu)選的是，當(dāng)穿過所述輸入端和所述輸出端的應(yīng)用電壓接近所述面板模塊的最大電壓時，繞過所述轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器。優(yōu)選的是，當(dāng)穿過所述輸入端和所述輸出端的應(yīng)用電壓接近零電壓時，繞過所述轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器。
在一優(yōu)選的實(shí)施例中，所述控制單元轉(zhuǎn)換每一所述面板模塊，以準(zhǔn)時控制所述總量，從而確保太陽能電池板運(yùn)行在或接近其最大功率點(diǎn)。
在一實(shí)施例中，一個或更多的面板模塊包括串聯(lián)連接的第一和第二存儲設(shè)備，而且太陽能板被交替的切換穿過所述第一和第二存儲設(shè)備，使得所述第二面板模塊提供二倍增壓功能。
提供的一個或更多的面板模塊可能具有存儲設(shè)備，而且所述控制單元操作進(jìn)一層的面板模塊對存儲設(shè)備充電，以提供電壓的平滑功能。優(yōu)選的是，所述控制單元對每一進(jìn)一層的面板模塊的存儲設(shè)備充電，以達(dá)到比前一個進(jìn)一層的面板模塊低的水平。


現(xiàn)在，通過實(shí)施例，結(jié)合如下的附圖描述本發(fā)明。
圖1為根據(jù)本發(fā)明的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電路圖； 圖2為從圖1描述的系統(tǒng)中逐步輸出的結(jié)構(gòu)圖； 圖3為在面板模塊內(nèi)提供的可選的電路實(shí)施例的電路圖； 圖4為面板模塊的又一可選的實(shí)施例的電路圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明描述功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)10的第一實(shí)施例。功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)10用于從一系列太陽能電池板12中將直流電源轉(zhuǎn)換為合適的類型的交流電源，以輸送到電網(wǎng)中。
功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)10包括一系列面板模塊14，每個面板與至少一塊太陽能電池板12相連接。每個面板模塊14有一個輸入端16和一個輸出端17。由太陽能電池板12產(chǎn)生的直流電壓穿過輸入端16和輸出端17，并且面板模塊14被串聯(lián)連接以使得每一面板模塊14的輸出端17與后一個面板模塊14的輸入端16相連接。因此,功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)10包括一個系統(tǒng)的輸入端和系統(tǒng)的輸出端以提供串聯(lián)電壓穿過每一塊面板模塊。也就是說，提供的電壓總和穿過所有的面板模塊14的輸入端16和輸出端17。
每一面板模塊14提供電壓控制電路，對穿過面板模塊14的輸入端16和輸出端17的供應(yīng)電壓進(jìn)行調(diào)整。穿過輸入端和輸出端的模塊電壓，可以通過電壓控制電路在最大模塊電壓和最小模塊電壓之間變化。如實(shí)施例所示，所述電壓控制電路包括一系列切換裝置。如實(shí)施例所示，每一切換裝置包括場效應(yīng)管(M0SFET)。連接切換裝置使得太陽能電池板12能夠被切換至，要么在第一極性內(nèi)的輸入端和輸出端之間提供電壓，或者在第二極性內(nèi)的輸入端和輸出端之間提供電壓，又或者被繞過。因此，在這個實(shí)施例中，最大模塊電壓是面板電壓，并且最小模塊電壓是反極性面板電壓。
每一面板模塊14還有連接至太陽能電池板12終端的存儲設(shè)備18。如實(shí)施例所示，存儲設(shè)備18包括電解電容器，然而可以使用其他設(shè)備，例如高分子電容器或者可再充電的電池。存儲設(shè)備18存儲來自太陽能電池板12的電荷，因此當(dāng)繞過面板模塊14時，由太陽能電池板12產(chǎn)生的電能持續(xù)地被存儲在存儲設(shè)備18中以便使用。
在許多結(jié)構(gòu)中提供有面板模塊14。提供第一面板模塊20，使得第一面板模塊20在第一或第二極性內(nèi)，提供穿過輸入端16和輸出端17的，來自所連接的太陽能電池板12和存儲設(shè)備18中的電能；或者繞過太陽能電池板12和存儲設(shè)備18，使得輸入端16直接地被連接到輸出端17上。在這個例子中，最大模塊電壓大約是面板電壓并且最小模塊電壓大約是負(fù)的面板電壓。
第一面板模塊20包括在輸入端16和輸出端17之間并連接第一傳輸線22和第二傳輸線26。第一傳輸線22包括第一和切換裝置24和第二切換裝置25,并且第二傳輸線26包括第三切換裝置27和第四切換裝置28。穿過第一傳輸線22和第二傳輸線26，在第一、第二切換裝置24、25以及第三、第四切換裝置27、28之間，連接太陽能電池板12和存儲設(shè)備18。
功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)10備有控制單元(圖1中未顯示)以控制切換裝置的操作?？刂茊卧贿B接到控制傳輸線30，以通訊信息到串聯(lián)連接每一塊面板模塊14中，并且使得切換裝置能夠單獨(dú)地被轉(zhuǎn)換為開或者關(guān)。每一面板模塊都有一本地控制器31以接收來自控制單元的信息。這一實(shí)施例中的本地控制器提供監(jiān)督的功能，局部地控制切換裝置并且將關(guān)于面板模塊14的狀態(tài)的信息傳遞回到主控制單元。當(dāng)所示的實(shí)施例在控制單元和每一面板模塊14之間采用電纜連接來傳遞控制信息時，也可以采用其他方法來達(dá)到該目的。例如可以使用無線通訊方法來傳遞信息到控制單元和/或來自控制單元的信息。
在第一面板模塊20中，可以看出打開第一和第四切換裝置24和28，并關(guān)閉第二和第三切換裝置25和27時，存儲設(shè)備18穿過輸入端16和輸出端17連接在第一極性內(nèi)。通過關(guān)閉第一和第四切換裝置24和28，并打開第二和第三切換裝置25和27，存儲設(shè)備18穿過輸入端16和輸出端17連接在第二極性內(nèi)。通過關(guān)閉第一和第二切換裝置24和25，并打開第三和第四切換裝置27和28，在輸入端16和輸出端17之間會直接地連接而繞過存儲設(shè)備18和太陽能電池板12。在繞過的狀態(tài)下，由太陽能電池板12產(chǎn)生的能量會被存儲在存儲設(shè)備18中。
主控制單元對每一面板模塊14進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得產(chǎn)生系統(tǒng)10的輸出電壓，即穿過面板模塊14的電壓總和，包括交流信號?？刂茊卧c主電源供電通訊以接收關(guān)于電源信號的相位信息，并且控制單元控制面板模塊使得產(chǎn)生的直流信號與電源供電同相。
也就是說，通常而言，當(dāng)電源信號電壓在周期的正的部分上升時，從而控制單元轉(zhuǎn)換面板模塊14，使其從繞過的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換到存儲設(shè)備18被連接到第一(正的)極性的結(jié)構(gòu)，以提升系統(tǒng)輸出電壓使其跟隨電源信號。當(dāng)電源信號電壓在周期的正的部分下降時，控制單元開始轉(zhuǎn)換面板模塊14，使其轉(zhuǎn)換為繞過狀態(tài)，以降低總電壓并且追隨電源信號。隨著面板模塊14被轉(zhuǎn)換，當(dāng)在主電源周期的負(fù)的部分時，會發(fā)生相同的情況，使得供應(yīng)的電壓在第二(負(fù)的)極性的配置上以跟隨主電源信號。如圖2所示，產(chǎn)生的交流信號包括一個逐步接近的正弦波。
面板模塊14可能被安排為提供增加到系統(tǒng)10的輸出上的電壓等級，為了允許更近似主電源信號，所述電壓等級既可能是由太陽能電池板12產(chǎn)生的電壓的倍數(shù)又或者是其分?jǐn)?shù)。如實(shí)施例所示，提供第二和第三面板模塊32和33為提供倍壓功能。在第二和第三面板模塊32和33內(nèi)配置的切換裝置與第一面板模塊20相同。然而,第二和第三面板模塊32和33有穿過第一和第二傳輸線22和26的串聯(lián)的第一和第二存儲設(shè)備18a和18b。同時提供第一、第二、第三和第四二次切換裝置34、35、36和37。
第一個二次切換裝置34被連接到太陽能電池板12的第一終端和第一存儲設(shè)備18a的第一面之間。第二個二次切換裝置35被連接到太陽能電池板12的第一終端和第一存儲設(shè)備18a的第二面(為第二存儲設(shè)備18b的第一面)之間。第三個二次切換裝置36從太陽能電池板12的第二終端連接，連接到第一存儲設(shè)備18a的第二面之間。第四個二次切換裝置37被連接到太陽能電池板12的第二終端和第二存儲設(shè)備18b的第二面之間。通過將第一和第三二次切換裝置34和36轉(zhuǎn)換為打開狀態(tài)，以及將第二和第四二次切換裝置35和37關(guān)閉，太陽能電池板12能夠穿過第一存儲設(shè)備18a被連接。通過將第一和第三二次切換裝置34和36轉(zhuǎn)換為關(guān)閉狀態(tài)，以及將第二和第四二次切換裝置35和37打開，太陽能電池板12能夠穿過第二存儲設(shè)備18b被連接。通過交替地充電第一和第二存儲設(shè)備18a和18b，穿過存儲設(shè)備18a和18b的總電壓能夠達(dá)到大約太陽能電池板12的電壓的兩倍。因此，當(dāng)需要總電壓中較大的梯級接近正弦曲線的電源電壓時，第二和第三面板模塊32和33可以被轉(zhuǎn)換?？蛇x擇地，如果需要較小的梯級接近正弦曲線的電源電壓時，由于二倍增壓模塊32或33在線路內(nèi)被轉(zhuǎn)換，第一面板模塊20可以同時以相反的極性被轉(zhuǎn)換。當(dāng)面板模塊以相反的極性被轉(zhuǎn)換，反向轉(zhuǎn)換的面板模塊的存儲設(shè)備18被充電。因此，第二和第三面板模塊32和33可以充當(dāng)二倍增壓器，其具有另一個好處，即減少所需的面板數(shù)量。功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)10還進(jìn)一步地有面板模塊，所述面板模塊用以轉(zhuǎn)換電壓，以更準(zhǔn)確的近似正弦曲線信號。因?yàn)?，通過不過快地轉(zhuǎn)換太陽能電池板的開關(guān)狀態(tài)以減少電磁兼容性(EMC)是可取的，高頻的轉(zhuǎn)換通過這些進(jìn)一步的模塊獨(dú)立于太陽能電池板而實(shí)現(xiàn)。不把高頻加入到電網(wǎng)電力中是可取的，并且這個過程確保太陽能電池板和接地金屬之間的電容不會引起這些不需要的信號被撤回到電網(wǎng)輸電線上。在所示的實(shí)施例中，具有四個這種進(jìn)一層的模塊40。每一進(jìn)一層的模塊40為一個類似第一面板模塊20的配置，因?yàn)椋浒ǖ谝?、第二、第三和第四切換裝置和以相同的方式連接的存儲設(shè)備19。主控制單元控制充電的狀態(tài)，因此控制進(jìn)一層的模塊40的存儲設(shè)備19的電壓，通過選擇他們切換入電路時的極性實(shí)現(xiàn)。當(dāng)作為面板模塊以同樣的方式圍繞被轉(zhuǎn)換到電路中時，其進(jìn)行放電。當(dāng)被轉(zhuǎn)換到相反的極性時，其進(jìn)行充電。在每一進(jìn)一層的模塊40中，其進(jìn)行充電以提供不同的電壓。在所示的實(shí)施例中，配置所述第一進(jìn)一層的模塊42使得所述存儲設(shè)備19提供的電壓近似于太陽能電池板12的電壓。因此，如果僅需要對電壓提升一個單一水平，第一進(jìn)一層的模塊42能以相反的極性被轉(zhuǎn)換到所述第二或第三面板模塊32或33中的一個。因此，所述第一進(jìn)一層的模塊42作為所述倍壓面板模塊32和33的校正器，并且這導(dǎo)致所述第一進(jìn)一層的模塊42的所述存儲設(shè)備19被充電。如果在所述第一進(jìn)一層的模塊42的所述存儲設(shè)備19中，電量已足夠的高，所述第一進(jìn)一層的模塊42可以簡單地被轉(zhuǎn)換為打開的狀態(tài)，以提供電壓增長單一水平。所述第二、第三和第四進(jìn)一層的模塊43、44、45的每一個都具有相同的結(jié)構(gòu)，存儲設(shè)備19按照如上所述的相同的過程被充電以減少電壓等級。如實(shí)施例所示，第二進(jìn)一層的模塊43的存儲設(shè)備19被充電到大約面板電壓的一半。第三進(jìn)一層的模塊44的存儲設(shè)備19被充電到大約所述第二進(jìn)一層的模塊43的電壓的一半，并且第四進(jìn)一層的模塊45的存儲設(shè)備19被充電到所述第三進(jìn)一層的模塊44的電壓的大約一半。因此，所述第二、第三和第四進(jìn)一層的模塊43、44、45能夠被轉(zhuǎn)換以提供越來越小電壓梯級，作為電壓平滑器使用。
系統(tǒng)10還提供有主功率電感器48，所述主功率電感器48與面板模塊14串聯(lián)連接，以平滑轉(zhuǎn)換電壓。系統(tǒng)10還有主繼電器50，以轉(zhuǎn)換系統(tǒng)10的電能到主網(wǎng)格線。
高電壓電容器與控制線串聯(lián)連接，以確保安全并且阻止這些控制線陽極或者陰極的傳導(dǎo)腐蝕。沿著控制線30傳遞的信息，由于其通過每一個面板模塊14傳遞，可能會產(chǎn)生延遲，但是如果這樣，信息的延遲是可知的或者可以決定的，那么每一個模塊就會知道何時去轉(zhuǎn)換。在一些情況下這是很重要的，例如，一個面板被轉(zhuǎn)換為開，而另一個面板被轉(zhuǎn)換為關(guān)的狀態(tài)。由于知道延遲，因此，兩者的同步轉(zhuǎn)換會減少漣波和來自系統(tǒng)的電磁兼容性(EMC)的峰。
信息可以在兩個方向上被傳遞，發(fā)送到或者來自控制單元，并且包括控制信息，例如何時模塊應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)換和他們應(yīng)該以何種方式轉(zhuǎn)換。信息也應(yīng)該是詳細(xì)的并且包括，例如模塊的最大電壓點(diǎn)或者操作電壓的信息。在圖中標(biāo)記為A和B的終端上也應(yīng)當(dāng)測量階躍電壓。在轉(zhuǎn)換的過程中，通訊會隨時地被延遲，并且通過這樣的方式，可靠的通訊會持續(xù)跨越轉(zhuǎn)換過程。
目前的系統(tǒng)操作在比傳統(tǒng)的逆變器低一些的電壓上。通常這類逆變器操作在全部太陽能電池板的一系列有線電壓上，通常超過400伏。在本發(fā)明的系統(tǒng)中，場效應(yīng)管(MOSFET)在大約50伏左右運(yùn)行，并且因此，具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于高壓場效應(yīng)管的電阻，并且沒有絕緣柵門級晶體管的損失功率。可以預(yù)見地，相對于已知的系統(tǒng)，其能夠提高本發(fā)明的系統(tǒng)的總體效率。并且，較低的電壓將會使得可靠性改善。當(dāng)繼電器50被關(guān)閉且每一面板模塊被繞路時，系統(tǒng)會電力地關(guān)閉并且對于要執(zhí)行的維護(hù)工作是安全的。
主電感器48變平滑大約為12V的電壓，以代替400V的電壓，這樣導(dǎo)致每個周期會減少相當(dāng)大的損失。這也意味著感應(yīng)器會相應(yīng)地小很多。
本發(fā)明的系統(tǒng)也允許控制太陽能電池板的操作以確保太陽能電池板運(yùn)行在他們的最大功率點(diǎn)附近。由于電能存儲設(shè)備充電，系統(tǒng)還提供有，穿過電能存儲設(shè)備18的電壓測量工具。通過使用該測量電壓和電壓的變化率，能夠決定面板模塊的運(yùn)行是否超過或者低于最大功率點(diǎn)。
當(dāng)太陽能電池板12被進(jìn)進(jìn)出出地轉(zhuǎn)換時，主控制單元將準(zhǔn)時地控制全部系統(tǒng)以確保太陽能電池板12在他們最大功率點(diǎn)上運(yùn)行。這種控制對于每一面板可以獨(dú)立地執(zhí)行，因此，無論什么因素，例如面板的使用年限和接受的太陽光量等，面板模塊都能夠在最大功率點(diǎn)附近運(yùn)行。
在又一個實(shí)施例中，每一面板模塊14有轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器。所述轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器被連接到存儲設(shè)備18。所述轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器，穿過輸入端16和輸出端17，控制由存儲設(shè)備18提供的電壓。特別地，切換裝置控制穿過輸入端16和輸出端17的電壓變化率。所述轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器允許存儲設(shè)備18的電壓，增大或者減小使得更準(zhǔn)確地接近電源的正弦曲線信號，而不是如圖1所示的實(shí)施例中逐步地近似正弦電源信號。所述控制單元通過檢測到主電壓信號控制所述轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器，使得由存儲設(shè)備18實(shí)施的電壓能夠被校準(zhǔn)合適。
當(dāng)面板模塊的所需的輸出電壓接近最大或最小等級時，可以繞過轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器。在轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器不需要的時候，繞過轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器將會消除該期間轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器內(nèi)部的損耗。
圖3顯示這種類型的面板模塊14電路的電路圖。為清楚起見，在這個圖中沒有顯示太陽能電池板12和存儲設(shè)備18。如前所述，將來自存儲設(shè)備18的電壓以V+的形式提供到電路中。通過第一對校準(zhǔn)器切換裝置Q7和Q12和第二對校準(zhǔn)器切換裝置Q6和QlO來提供轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器的功能。第一、第二、第三和第四切換裝置Q8、Q5、Q13和Q9被用來控制電壓，以類似第一實(shí)施例的方式穿過輸入和輸出應(yīng)用的所述電壓。所有的切換裝置均由控制單元29控制。在交流周期的正值部分，當(dāng)需要降低電壓的時候，Q7首先被轉(zhuǎn)換到打開狀態(tài)一段時間，需要對所述感應(yīng)器LI充電，使得具有類似從終端1/01流到1/02的電流，然后Q13被關(guān)閉。然后，使用所述第一對校準(zhǔn)器切換裝置Q7和Q12，以產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號，所述信號應(yīng)用到包括感應(yīng)器L3和電容器C3的濾波器。Q7和Q12交替地，被轉(zhuǎn)換到打開的狀態(tài)，并且Q7處于打開時所占時間的百分比相對于Q12被提高。在所述輸出17偵彳，在Vpwm處的電壓平緩地上升，并且由于所述感應(yīng)器L3和所述電容器C3，所述Vpwm處的電壓與所述脈沖寬度調(diào)制成比例。轉(zhuǎn)換速率優(yōu)選地由所述控制單元控制。在這段時間中，切換裝置Q9和QlO打開以繞過所述電路的輸入端。一旦達(dá)到全電壓，切換裝置Q8被打開以提供穿過所述輸入端16和輸出端17的全電壓。當(dāng)需要降低電壓的時候，Q8以受控制的方式被轉(zhuǎn)換為關(guān)閉的狀態(tài)，使得電流通過電感器LI以再次匹配從終端1/01流到終端1/02的電流，然后，逆變器上升過程發(fā)生。也就是說，相對于Q12的計時器Q7被減少到零，以降低電壓。然后，將切換裝置Q13轉(zhuǎn)換到打開狀態(tài)，以繞過電路的輸出端。在循環(huán)周期的負(fù)值部分，執(zhí)行上述相同的過程，但是隨著轉(zhuǎn)換所述第二對轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器設(shè)備Q6和Q10，以控制在輸入端16的Vpwm上產(chǎn)生的電壓，而切換裝置Q9關(guān)閉。兩個或更多的面板模塊可以提供脈沖寬度調(diào)制PWM逐漸上升的同時，使用脈沖寬度調(diào)制PWM的搭接部分的控制單元，提供從一個面板模塊到另一個面板模塊的平穩(wěn)過渡。在這個實(shí)施例中，系統(tǒng)運(yùn)行不使用第一、第二、第三和第四切換裝置Q8、Q5、Q13和Q9。圖4顯示了又一實(shí)施例的面板模塊14的排列。圖4的電路類似于圖3的電路，然而，圖4的電路僅僅提供一個端，以僅產(chǎn)生單向波形。因此，串聯(lián)連接的面板模塊產(chǎn)生修正的交流信號。然后，提供控制單元中的切換裝置Q100、Q101、Q102和Q103，通過在半周期中打開QlOO和Q103，和在另一半周期中將QlOl和Q102打開，而轉(zhuǎn)換成完整的波形。在又一實(shí)施例中，進(jìn)一層的存儲設(shè)備從太陽能電池板12接收電能，并且可以提供在這個進(jìn)一層的存儲設(shè)備和存儲設(shè)備18之間的進(jìn)一層的轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器，穿過用于最大功率點(diǎn)追蹤的所述太陽能電池板終端，并且用一種替代的方法以提高來自太陽能電池板12的電壓，到倍壓器模塊32和33。所述進(jìn)一層的存儲設(shè)備比所述電能存儲設(shè)備18將具有少得多的電容，并且因此在最大功率點(diǎn)追蹤的過程中，使用更少的功率。為測量最大功率點(diǎn)，所述進(jìn)一層的轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器首先獲取來自所述進(jìn)一層的存儲設(shè)備的額外的電能，所以太陽能電池板電壓下降；然后所述進(jìn)一層的轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器使所述進(jìn)一層的存儲設(shè)備開路，并且隨著電能存儲設(shè)備在太陽能電池板上充電，進(jìn)而分析電壓的變化率。然后，隨著之前所述，可測定最大功率點(diǎn)。當(dāng)沒有測量所述最大功率點(diǎn)的時候，所述進(jìn)一層的轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器在最大功率點(diǎn)MPP處運(yùn)行，以獲取來自太陽能電池板的最優(yōu)化的電能。同時，還提供測量到太陽能電池板的共模電流的方法，定期地隔離太陽能電池板并且測量到達(dá)或者來自所述面板的共模電流。提供的所述方法用于改善安全性和檢查損壞或者腐蝕的面板。所述測量的泄漏電流被傳遞到控制單元，并且發(fā)出警告，或者根據(jù)植入到所述控制單元中的試探法，激活所述系統(tǒng)的關(guān)閉功能。由于考慮到當(dāng)采取測量方法時電流的變化率，所述控制單元使用這個信息以計算所述面板的直流泄露電流和交流電容。
控制單元可以被配置為具有用戶接口的設(shè)備。所述控制單元可以被配置，使得所述系統(tǒng)產(chǎn)生配置的電壓水平和頻率的輸出。當(dāng)檢測到的電源信號是在配置的電壓和頻率的可接受的范圍內(nèi)時，只要有足夠的面板模塊，所述系統(tǒng)就會產(chǎn)生這個電壓等級和頻率?？蛇x擇地，如果所述系統(tǒng)沒有被連接到電源供應(yīng)并被用于提供獨(dú)立的電能，所述系統(tǒng)將僅提供配置的電壓和頻率。所述控制單元可以因此被配置成提供功率到來自用戶接口的110V、240V和415V的系統(tǒng)，只要在系統(tǒng)中提供足夠的面板模塊。
同時，一個或更多面板模塊可以僅采用單一的極性操作。在這個排列中，所述控制方法要么控制其它面板模塊以提供所需的反極性，要么合并轉(zhuǎn)換方法，所述轉(zhuǎn)換方法使得來自面板模塊的單向電壓轉(zhuǎn)換到用于的驅(qū)動所述電力網(wǎng)終端的交流信號。
同時，所述控制方法可以包含轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器以替代某些或者全部的所述平滑模塊，所述轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器被用于彌補(bǔ)接收到的來自面板模塊的電壓。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，除了那些已經(jīng)描述的之外，很顯然可以根據(jù)上述實(shí)施例做出各種修改和改進(jìn)，不過依舊不脫離本發(fā)明保護(hù)范圍和精神。
例如，所述太陽能電池板可以被電池替代，因此提供基本負(fù)荷電能存儲和恢復(fù)。為達(dá)到這個目的，可以使用相同的硬件，然而，當(dāng)電能存儲的時候，可以重新配置控制方法，以提供到所述電池的合適的充電電流。
本領(lǐng)域技術(shù)人員會意識到，可能使用任意數(shù)量的面板模塊，而不是僅如圖1所述的三塊面板模塊。同時，為了合適的操作，不需要繞過關(guān)于圖3所述的實(shí)施例中描述的面板。例如，所有串聯(lián)連接的面板模塊可以同時提供PWM逐漸上升，因此形成交流正弦波形，穿過每一面板模塊的16和17的終端?？刂茊卧?9將提供同步地電壓和/或控制信息到所述面板模塊，因此串聯(lián)連接的模塊提供可以輸入到電網(wǎng)中的交流功率。
權(quán)利要求
1.一種用于轉(zhuǎn)換來自多個太陽能電池板的電能的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 多個面板模塊，每個所述面板模塊具有輸入端和輸出端，并且所述面板模塊串聯(lián)連接，使得任何所述面板模塊的輸出端被連接到后一個面板模塊的輸入端上，每一面板模塊連接到至少一塊太陽能電池板，所述太陽能電池板給所述面板模塊提供電能； 在每一與所述太陽能電池板相連接的所述面板模塊內(nèi)提供電壓控制電路，用來調(diào)節(jié)，在所述輸入端和所述輸出端之間，由所述太陽能電池板提供的電壓，范圍在最大模塊電壓和最小模塊電壓之間； 一個控制單元與每一所述面板模塊的所述電壓控制電路連接通信； 其中，所述控制單元調(diào)解穿過每一所述面板模塊的所述輸入端和所述輸出端的供應(yīng)的電壓，使得穿過串聯(lián)連接的面板模塊的總電壓形成一交流信號或一修正的交流信號。
2.如權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元與電源連通，所述電源為接收關(guān)于電源信號相位的信息，并且所述控制單元控制所述面板模塊使得交流信號或修正的交流信號與供應(yīng)的電源同相。
3.如權(quán)利要求1或2所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其特征在于,每一所述面板模塊包括一個或多個與所述太陽能電池板連接的存儲設(shè)備，使得當(dāng)所述面板模塊對所述系統(tǒng)不供應(yīng)電能時，所述太陽能電池板對所述存儲設(shè)備充電。
4.如權(quán)利要求3所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，所述最小模塊電壓的極性與所述最大模塊電壓的極性相反，并且所述控制單元對所述面板模塊供應(yīng)的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)以形成交流信號。
5.如權(quán)利要求4所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓控制電路包括被連接的切換裝置，使得所述切換裝 置是操作連接在所述輸入端和所述輸出端之間的所述存儲設(shè)備，在第一方向提供所述最大模塊電壓，在第二反方向提供所述最小模塊電壓，并且可操作地繞過存儲設(shè)備。
6.如權(quán)利要求3所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，所述最小模塊電壓為，當(dāng)繞過所述存儲設(shè)備時，穿過所述面板模塊的電壓，并且所述控制單元對由所述面板模塊提供的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)以形成修正的交流信號。
7.如權(quán)利要求6所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓控制電路包括連接的切換裝置，使得所述切換裝置可操作地以第一方向連接到在所述輸入端和所述輸出端之間的所述存儲設(shè)備，以提供所述最大模塊電壓，可操作地繞過所述存儲設(shè)備以提供在所述輸入端和所述輸出端之間的零電壓。
8.如權(quán)利要求6或7所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元包括用于每半個周期，逆轉(zhuǎn)來自串聯(lián)的面板的電壓的電路，使得最終生成的電壓形成交流信號。
9.如上述任意一項權(quán)利要求所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，在連接到所述存儲設(shè)備的每一面板模塊內(nèi)提供轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器，以控制由所述存儲設(shè)備提供的所述電壓穿過所述輸入端和所述輸出端，使得應(yīng)用的所述電壓是增大或減小，以更真實(shí)地模擬電源信號。
10.如權(quán)利要求9所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器包括用于產(chǎn)生來自所述存儲設(shè)備電壓的脈沖寬度調(diào)制信號的切換裝置，所述存儲設(shè)備的電壓用于濾波器，其特征在于，增加所述打開到關(guān)閉的時間，以逐漸提高所述輸出信號，或者減少所述打開到關(guān)閉的時間，以逐漸降低所述輸出信號。
11.如權(quán)利要求9或10所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)穿過所述輸入端和所述輸出端的應(yīng)用電壓接近于所述面板模塊的所述最大電壓時，繞過所述轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器。
12.如權(quán)利要求11所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)穿過所述輸入端和所述輸出端的應(yīng)用電壓接近零電壓時，繞過所述轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器。
13.如上述任意一項權(quán)利要求所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元轉(zhuǎn)換每一所述面板模塊，以準(zhǔn)時控制所述總量，來確保太陽能電池板運(yùn)行在或接近其最大功率點(diǎn)。
14.如上述權(quán)利要求3到13中的任意一項權(quán)利要求所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，一個或更多的面板模塊包括串聯(lián)連接的第一和第二存儲設(shè)備，其特征在于，所述太陽能電池板被交替切換穿過所述第一和第二存儲設(shè)備，使得所述第二面板模塊提供二倍增壓功倉泛。
15.如權(quán)利要 求14所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，提供一個或更多的存儲設(shè)備的面板模塊，充電至低于面板電壓，以提供電壓平滑功能。
16.如權(quán)利要求15所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，對每一進(jìn)一層的面板模塊的所述存儲設(shè)備充電，達(dá)到比前一層的面板模塊低的水平。
17.如權(quán)利要求4或5所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，一個所述面板模塊包括: 在一個輸入端和一個輸出端之間并聯(lián)連接的第一線和第二線；和 在所述第一線中的第一和第二切換裝置，和在所述第二線中的第三和第四切換裝置，所述太陽能電池板和連接的存儲設(shè)備，在所述第一和第二切換裝置和所述第三和第四切換裝置之間，穿過所述第一和第二線； 其特征在于，在所述第一和第四切換裝置轉(zhuǎn)換為打開的狀態(tài)，并且在所述第二和第三切換裝置轉(zhuǎn)換為關(guān)閉狀態(tài)，會導(dǎo)致所述被連接的存儲設(shè)備在第一極性中穿過所述輸入端和輸出端，在所述第一和第四切換裝置轉(zhuǎn)換為關(guān)閉的狀態(tài)，并且在所述第二和第三切換裝置轉(zhuǎn)換為打開狀態(tài)，會導(dǎo)致所述被連接的存儲設(shè)備在第二反向極性中穿過所述輸入端和所述輸出端，在所述第一和第二切換裝置轉(zhuǎn)換為打開的狀態(tài)，并且在所述第三和第四切換裝置轉(zhuǎn)換為關(guān)閉狀態(tài)，會導(dǎo)致在所述輸入端和所述輸出端之間直接連接。
18.如上述權(quán)利要求5到17中的任意一項權(quán)利要求所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，每一所述切換裝置包括場效應(yīng)管。
19.一種轉(zhuǎn)換來自一系列太陽能電池板的電能的方法，所述方法包括: 提供一系列面板模塊，每一所述面板模塊具有輸入端和輸出端，所述輸入端和所述輸出端串聯(lián)連接，使得任一面板模塊的所述輸出端連接到后續(xù)面板模塊的所述輸入端上，每一面板模塊被連接到至少一塊太陽能電池板上，所述太陽能電池板對所述面板模塊供應(yīng)電能；和 控制，來自中央控制單元的，穿過每一所述面板模塊的所述輸入端和輸出端的應(yīng)用電壓，使得所述電壓在最大模塊電壓和最小模塊電壓之間變化； 其特征在于，控制穿過每一所述面板模塊的所述輸入端和輸出端的所述電壓，使得穿過串聯(lián)連接的面板模塊的總電壓形成一交流信號或一修正的交流信號。
20.權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述控制單元與電源通訊連接，以提供接收關(guān)于電源信號相位的信息，并且所述控制單元控制所述面板模塊使得交流信號或修正的交流信號與供應(yīng)的電源同相。
21.如權(quán)利要求19或20的一種方法，其特征在于，每一太陽能電池板被連接到所述面板模塊中的至少一塊存儲設(shè)備上，并且當(dāng)所述面板模塊不對所述系統(tǒng)供應(yīng)電能時，所述太陽能電池板對所述存儲設(shè)備充電。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述最小模塊電壓的極性與所述最大模塊電壓的極性相反，并且所述控制單元對由所述面板模塊供應(yīng)的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)以形成交流信號。
23.如權(quán)利要求22所述的一種方法，其特征在于，所述電壓控制電路包括切換裝置，并且所述控制單元操作所述切換裝置，使得所述切換裝置連接所述存儲設(shè)備在所述輸入端和所述輸出端之間，在第一方向提供所述最大模塊電壓，在第二方向反向提供所述最小模塊電壓，并且繞過存儲設(shè)備，在所述輸入端和所述輸出端之間提供零電壓。
24.如權(quán)利要求21所述的一種方法，其特征在于，所述最小模塊電壓為，當(dāng)繞過所述存儲設(shè)備時，穿過所述面板模塊的電壓，并且所述控制單元對所述面板模塊提供的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)以形成修正的交流信號。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述電壓控制電路包括切換裝置，并且所述控制單元操作所述切換裝置，以第一方向在所述輸入端和所述輸出端之間連接所述存儲設(shè)備，以提供所述最大模塊電壓，并且繞過所述存儲設(shè)備以提供在所述輸入端和所述輸出端之間的零電壓。
26.如權(quán)利要求24或25所述的一種方法，其特征在于，所述控制單元，每半個周期，反向來自串聯(lián)連接的面板的電壓，使得最終生成的電壓形成交流信號。
27.如上述權(quán)利要求19到29中的任意一項權(quán)利要求所述的一種方法，其特征在于，在連接到所述存儲設(shè)備的每一面板模塊內(nèi)提供轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器，以控制由所述存儲設(shè)備提供的所述電壓穿過所述面板模塊的輸入端和輸出端，使得應(yīng)用的所述電壓是增大或減小，以更真實(shí)地模擬電源信號。
28.如權(quán)利要求27所述的一種方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器產(chǎn)生來自所述存儲設(shè)備電壓的脈沖寬度調(diào)制信號，所述存儲設(shè)備的電壓用于濾波器，并且增加所述打開到關(guān)閉的時間，以逐漸提高所述輸出信號，或者減少所述打開到關(guān)閉的時間，以逐漸降低所述輸出信號。
29.如權(quán)利要求27或28所述的一種方法，其特征在于，當(dāng)穿過所述輸入端和所述輸出端的應(yīng)用電壓接近所述面板模塊的最大電壓時，繞過所述轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，當(dāng)穿過所述輸入端和所述輸出端的應(yīng)用電壓接近零電壓時，繞過所述轉(zhuǎn)換校準(zhǔn)器。
31.如上述權(quán)利要求19到30中的任意一項權(quán)利要求所述的一種方法，其特征在于，所述控制單元轉(zhuǎn)換每一所述面板模塊，以準(zhǔn)時控制所述總量，來確保太陽能電池板在或接近其最大功率點(diǎn)運(yùn)行。
32.如上述權(quán)利要求21到31中的任意一項權(quán)利要求所述的一種方法,其特征在于,一個或更多的面板模塊包括串聯(lián)連接的第一和第二存儲設(shè)備，所述太陽能電池板交替地切換穿過所述第一和第二存儲設(shè)備，使得所述第二面板模塊提供一個二倍增壓功能。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，提供一個或更多的進(jìn)一層的有存儲設(shè)備的面板模塊，且控制單元操作進(jìn)一步的面板模塊對存儲設(shè)備充電，電壓在面板電壓之下，以提供電壓的平滑功能。
34.如權(quán)利要求33所述的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元對每一進(jìn)一層的面板模塊的 所述存儲設(shè)備充電，達(dá)到比前一個進(jìn)一層的面板模塊低的水平的電壓。
全文摘要
一種太陽能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(10)，用于轉(zhuǎn)換從一系列太陽能板收集的能量。所述轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(10)包括太陽能面板模塊(14)，每個所述面板模塊(14)具有輸入端(16)和輸出端(17)，并且相互之間串聯(lián)連接。每一面板模塊(14)被連接到至少一塊太陽能電池板(12)，所述太陽能電池板將能量供應(yīng)到所述面板模塊(14)上。每一所述面板模塊(14)內(nèi)部均供有電壓控制電路，以調(diào)節(jié)被供應(yīng)到輸入端(16)和輸出端(17)之間的電壓在最大模塊電壓和最小模塊電壓的范圍內(nèi)?？刂茊卧?29)與每一所述面板模塊的電壓控制電路通訊，來調(diào)節(jié)被供應(yīng)到穿過每一所述面板模塊的輸入端(16)和輸出端(17)的電壓，使得穿過串聯(lián)連接的面板模塊的總電壓形成交流信號或者修正的交流信號。
文檔編號H01L31/042GK103155171SQ201180048115
公開日2013年6月12日 申請日期2011年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
發(fā)明者凱文·史蒂芬·戴維斯 申請人:凱文·史蒂芬·戴維斯