互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法
2023-04-26 21:25:36
專利名稱：互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法
技術領域：
本發明涉及一種互補型太陽能發電領域，特別是涉及一種互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法。
背景技術：
互補型太陽能發電系統是在主用直流電源系統中加入了作為補充能源使用的太陽能控制器，當太陽光照充足時由太陽能控制器供電，當太陽光照不足時由太陽能和主用直流電源並聯供電或由主用直流電源進行供電，以達到節能減耗目的。在互補型太陽能發電系統中太陽能控制器的輸出是與主用直流電源的輸出並聯的，而且，只有當太陽能控制器的輸出電壓高於主用直流電源的輸出電壓時，太陽能控制器才能提供電能，從而達到節能減耗效果，因此太陽能控制器必需具有動態跟蹤主用直流電源輸出電壓的功能。
目前在業界內主要使用兩種方法來實現跟蹤主用直流電源輸出電壓的功能，一種方法是太陽能控制器與主用直流電源進行實時通訊，來獲得主用直流電源的輸出電壓，從而進行跟蹤。但是，此種方法需要主用直流電源提供一個用於和太陽能控制器進行通信的通訊口，絕大多數主用直流電源只提供一個通訊口，在實際應用中此通訊口已為集中監控所佔用，如此，則需在主用直流電源擴展一個串口作為與太陽能控制器進行通信的通訊口，這樣成本較高，此外，即使有了多餘的串口，通過通訊的方式進行採集，效率較低，且每種直流電源的通訊協議都需要解析，開發成本較高。另一種方法是太陽能控制器通過控制開關器件切斷太陽能控制器的輸出，使主用直流電源獨立供電，此時太陽能控制器通過偵測主用直流電源的輸出電壓來獲得跟蹤電壓，從而實現跟蹤主用直流電源輸出電壓的功能。但是，這種方法需要使用用於切離太陽能控制器的輸出的開關器件，增加了硬體成本，降低了系統可靠性。因此，如何提出一種可解決現有技術的種種缺失的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法，以在不額外增加器件的前提下，達成太陽能控制器動態跟蹤主用直流電源的輸出電壓的目的，進而降低成本，實為目前急待解決的問題。
發明內容
鑑於以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法，以在不額外增加器件的前提下，達成太陽能控制器動態跟蹤主用直流電源的輸出電壓的目的，進而降低成本。為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法，其應用在太陽能控制器端，其中，所述太陽能控制器的輸出端和主用直流電源的輸出端是並聯連接，其特徵在於，所述互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法包括1)預先設定一定時器的定時周期；2)依據所設定的定時周期開始計時，並監測所述定時器是否到達所述定時周期，若是，則進至步驟3) ；3)將所述定時器清零；4)降低太陽能控制器的輸出電壓或輸出電流；5)測量太陽能控制器的輸出電流，並判斷所測量的輸出電流是否為零，若是，則進至步驟6) ；6)測量所述主用直流電源的輸出電壓，並判斷所測量的輸出電壓在I秒內的波動是否小於O. IV，並且在小於O. IV時，記錄所測量的輸出電壓為主用直流電源的輸出電壓的跟蹤電壓。優選地，在上述步驟3)中進一步包括在所述定時器清零後，調整所述定時器的定時周期，接著，返回執行步驟2)。此外，本發明的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法還包括預先設定所述太陽能控制器的輸出電壓的下限閾值；以及當所述太陽能控制器的輸出電流不為零時，測量所述太陽能控制器的輸出電壓，並判斷所述太陽能控制器的輸出電壓是否小於所述下限閾值時，若是，則進入步驟6)，若否，則返回步驟4)。具體而言，該太陽能控制器的輸出電壓的下限閾值是依據低於主用直流電源的輸出電壓的標準而設定的。而且，在步驟6)之後，本發明的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法還包括步驟根據所述跟蹤電壓來調整所述太陽能控制器的輸出電壓，以增加所述太陽能控制器的輸出電能。如上所述，本發明的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法主要 是以周期性或非周期性降低太陽能控制器的輸出電流或電壓，使主用直流電源獨立供電，此時太陽能控制器通過監測主用直流電源的輸出電壓來獲得跟蹤電壓，從而實現動態跟蹤主用直流電源輸出電壓的功能，進而根據跟蹤電壓調整太陽能控制器的輸出電壓，使太陽能控制器儘可能多的輸出電能，達到節能減耗的效果。此外，應用本發明的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法，不需新增器件，成本低。
圖I為顯示為本發明的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法的第一實施例在單次循環中的操作流程示意圖。圖2為顯示為本發明的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法的第二實施例在單次循環中的操作流程示意圖。元件標號說明S100 S109、S100』 S105』、S1051』、S106』 S109』 步驟
具體實施例方式以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的具體實施方式
加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基於不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。第一實施例請參閱圖1，是顯示本發明的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法的第一實施例在單次循環中的操作流程圖，其中，本發明的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法是應用在太陽能控制器端，此外，太陽能控制器的輸出端和主用直流電源的輸出端並聯連接。以下即對本發明的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法執行單次循環的操作步驟進行詳細說明。
首先執行步驟S100，預先設定一定時器的定時周期。接著，進行步驟S101。在步驟SlOl中，依據所設定的定時周期開始計時，並監測該定時器是否到達該定時周期，若是，則進至步驟S102，若否，則重複本步驟，繼續監測。在步驟S102中，將該定時器清零。接著，進行步驟S103。在步驟S103中，降低太陽能控制器的輸出電壓，具體而言，即利用太陽能控制器向太陽能直流-直流電路發出調壓指令，以降低太陽能控制器的輸出電壓。但不以此為限，在其他實施例中，也可通過向太陽能直流-直流電路發出限流指令，以降低太陽能控制器的輸出電流，或者，通過同時向太陽能直流-直流電路發出調壓和限流指令，以同時降低太陽能控制器的輸出電壓與輸出電流。接著，進行步驟S104。在步驟S104中，測量太陽能控制器的輸出電流。接著，進行步驟S105。在步驟S105中，判斷所測量的輸出電流是否為零，若是，則進至步驟S106，若否， 則返回至步驟S103。在步驟S106中，測量該主用直流電源的輸出電壓。接著，進行步驟S107。在步驟S107中，判斷所測量的輸出電壓在I秒內的波動是否小於O. IV，若是，則表明此時主用直流電源的輸出電壓已穩定，並進至步驟S108，若否，則返回至步驟S106。在步驟S108中，記錄所測量的輸出電壓為該主用直流電源輸出電壓的跟蹤電壓。接著，進行步驟S109。在步驟S109中，根據該跟蹤電壓來調整該太陽能控制器的輸出電壓，以增加該太陽能控制器的輸出電能。優選地，在上述步驟S102中進一步包括在該定時器清零後，調整所述定時器的定時周期，接著，返回執行步驟S101，而且，調整的定時周期可為與之前的定時周期同樣的值，即固定的參數，也可以為與之前的定時周期不同的值，例如按一定規律變化的參數。如此，即可按定時周期以周期性(每次的定時周期均相同時)或非周期性(每次的定時周期均不同時)重複循環操作如圖I所示的步驟，以達到太陽能控制器動態跟蹤主用直流電源的輸出電壓的目的。第二實施例請參閱圖2，是用以顯示本發明之互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法的第二實施例的操作流程示意圖，其中，與前述實施例的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法(如第I圖所示)相同或近似的組件是以相同或近似的組件符號表示，並省略詳細的敘述，以使本案的說明更清楚易懂。第二實施例的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法與第一實施例的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法最大不同之處在於，第一實施例的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法判斷太陽能控制器的輸出是否中止的方法是通過測量電流的方式，亦即，於該第一實施例的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法(如圖I所示)中，在步驟S103 (降低太陽能控制器的輸出電壓)之後，測量太陽能控制器的輸出電流，並判斷所測量的輸出電流是否為零，若是，則表明太陽能控制器的輸出已中止，若否，則返回執行步驟S103 ;而第二實施例的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法(如圖2所示)是在步驟S100』中，除了設定與第一實施例的步驟SlOO的定時器的定時周期之外，還設定了太陽能控制器的輸出電壓的下限閾值，其中，該太陽能控制器的輸出電壓的下限閾值是依據低於主用直流電源的輸出電壓的標準而設定的，且執行與第一實施例的步驟S105(如圖I所示，即判斷所測量的輸出電流不為零時)相同的處理方式之後，增加了步驟S1051』的執行，即進一步測量太陽能控制器的輸出電壓，並判斷所測量的輸出電壓是否小於該下限閾值，若否，則返回步驟S103』，若是，則進入步驟S106』，後續則採用與第一實施例的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法(如圖I所示)相同的處理方式以得到主用直流電源的輸出電壓的跟蹤電壓。綜上所述，本發明的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法主要是以周期性或非周期性降低太陽能控制器的輸出電流或電壓，待監測到輸出電壓小於預設的太陽能控制器的輸出電壓的下限閾值或輸出電流等於OA時，即中止太陽能控制器的輸出，此時，再測量主用直流電源的輸出電壓，並判斷所測量的輸出電壓在I秒內的波動是否小於O. IV，若是，則記錄所測量的輸出電壓為主用直流電源輸出電壓的跟蹤電壓，如此，則便於根據跟蹤電壓調整太陽能控制器的輸出電壓，使太陽能控制器儘可能多的輸出電能，達到節能減耗的效果，此外，應用本發明的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電 壓的方法，不需新增器件，成本低，具有良好的經濟效益。上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
權利要求
1.一種互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法，應用在太陽能控制器端，其中，所述太陽能控制器的輸出端和所述主用直流電源的輸出端並聯連接，其特徵在於，所述互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法包括 1)預先設定一定時器的定時周期； 2)依據所設定的定時周期開始計時，並監測所述定時器是否到達所述定時周期，若是，則進至步驟3)； 3)將所述定時器清零； 4)降低太陽能控制器的輸出電壓或輸出電流； 5)測量太陽能控制器的輸出電流，並判斷所測量的輸出電流是否為零，若是，則進入步驟6)； 6)測量所述主用直流電源的輸出電壓，並判斷所測量的輸出電壓在I秒內的波動是否小於O. IV，並且在小於O. IV時，記錄所測量的輸出電壓為所述主用直流電源輸出電壓的跟足示電壓。
2.根據權利要求I所述的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法，其特徵在於在上述步驟3)中進一步包括在所述定時器清零後，調整所述定時器的定時周期，接著，返回執行步驟2)。
3.根據權利要求I所述的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法，其特徵在於，該方法還包括步驟 預先設定所述太陽能控制器的輸出電壓的下限閾值；以及 當所述太陽能控制器的輸出電流不為零時，測量所述太陽能控制器的輸出電壓，並判斷所述太陽能控制器的輸出電壓是否小於所述下限閾值時，若是，則進入步驟6)，若否，則返回步驟4)。
4.根據權利要求3所述的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法，其特徵在於，所述太陽能控制器的輸出電壓的下限閾值是依據低於主用直流電源的輸出電壓的標準而設定的。
5.根據權利要求I所述的互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法，其特徵在於，在步驟6)之後，該方法還包括以下步驟 根據所述跟蹤電壓來調整所述太陽能控制器的輸出電壓，以增加所述太陽能控制器的輸出電能。
全文摘要
本發明提供一種互補型太陽能控制器跟蹤主用直流電源輸出電壓的方法，其以周期性或非周期性降低太陽能控制器的輸出電流或電壓，待監測到輸出電壓小於預設的太陽能控制器的輸出電壓的下限閾值或輸出電流等於0A時，即中止太陽能控制器的輸出，此時，再測量主用直流電源的輸出電壓，並判斷所測量的輸出電壓在1秒內的波動是否小於0.1V，若是，則記錄所測量的輸出電壓為跟蹤主用直流電源輸出電壓的跟蹤電壓，如此，則便於根據跟蹤電壓調整太陽能控制器的輸出電壓，使太陽能控制器儘可能多的輸出電能，達到節能減耗的效果，而且，本發明不需新增器件，成本低。
文檔編號H02J9/00GK102904327SQ20121038838
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月12日 優先權日2012年10月12日
發明者劉靜 申請人:中達電通股份有限公司