Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN109831107A - 一种功率变换装置以及控制功率变换装置输出阻抗的方法 - Google Patents

一种功率变换装置以及控制功率变换装置输出阻抗的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109831107A
CN109831107A CN201910152938.8A CN201910152938A CN109831107A CN 109831107 A CN109831107 A CN 109831107A CN 201910152938 A CN201910152938 A CN 201910152938A CN 109831107 A CN109831107 A CN 109831107A
Authority
CN
China
Prior art keywords
state
switch
impedance
power conversion
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910152938.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109831107B (zh
Inventor
姚晓锋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Priority to CN201910152938.8A priority Critical patent/CN109831107B/zh
Publication of CN109831107A publication Critical patent/CN109831107A/zh
Priority to AU2019431775A priority patent/AU2019431775B9/en
Priority to ES19916978T priority patent/ES2987257T3/es
Priority to EP24186504.7A priority patent/EP4489282A2/en
Priority to PCT/CN2019/128022 priority patent/WO2020173200A1/zh
Priority to EP19916978.0A priority patent/EP3907875B1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN109831107B publication Critical patent/CN109831107B/zh
Priority to US17/405,465 priority patent/US11888321B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36Means for starting or stopping converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30Electrical components
    • H02S40/32Electrical components comprising DC/AC inverter means associated with the PV module itself, e.g. AC modules
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/66Testing of connections, e.g. of plugs or non-disconnectable joints
    • G01R31/67Testing the correctness of wire connections in electric apparatus or circuits
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/66Regulating electric power
    • G05F1/67Regulating electric power to the maximum power available from a generator, e.g. from solar cell
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/10Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/10Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1582Buck-boost converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • H02S50/10Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

一种功率变换装置以及控制功率变换装置输出阻抗的方法,以解决现有技术中判断功率变换装置工作状态的方法准确性能较低的问题。该方法包括:在功率变换装置未满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第一阻抗;在功率变换装置满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第二阻抗;其中,第一阻抗不等于第二阻抗。

Description

一种功率变换装置以及控制功率变换装置输出阻抗的方法
技术领域
本申请涉及功率变换器技术领域,尤其涉及一种功率变换装置以及控制功率变换装置输出阻抗的方法。
背景技术
光伏(photovoltaic,PV)发电是最常见的一种太阳能利用方式,能够直接将光能转变为电能,具有可靠性高、使用寿命长以及绿色环保等优点。如图1所示,光伏发电系统一般包括光伏组件,优化器和逆变器,其中,优化器的输入端与光伏组件的输出端连接,用于实现对光伏组件的最大功率跟踪或者进行快速关断,多个优化器的输出端串联后再接入逆变器的直流输入端,能够实现对整串优化器输出功率调整,逆变器的交流输出端与电网连接进行并网发电。
在光伏发电系统包括优化器的场景下,现场接线比较多,并且优化器通常安装在光伏组件的背面(例如固定在光伏组件的支架或者光伏组件边框上),需要在安装好单个优化器后即能确定该优化器是否可以正常工作,以及在安装完整串光伏组件及优化器后,即能确定整串优化器是否可以正常工作,这样在完成光伏组件和优化器的安装施工后,即可以确保安装正常,后续不需要再因为优化器的安装问题去排查相关的接线,进而避免排查优化器相关的接线所需的复杂、繁重的施工操作。例如,在光伏发电系统安装在屋顶的场景下,由于屋顶场景一般光伏组件都是贴着屋顶安装,优化器通常安装在电池板与屋顶之间,检查接线需要将光伏组件拆开,施工操作难度大。
现有技术通过以下方法,确定安装好的优化器后是否可以正常工作:在单个优化器接入光伏组件,并上电后,将输出电压控制为1V,通过测试该优化器的输出电压是否为1V即可确定该优化器是否工作正常。完成整串光伏组件和优化器的安装后,优化器上电,并将输出电压控制为1V,通过测试整串优化器的输出电压,判断接入了多少个优化器,比如测量到整串优化器的输出电压为20V,则可以确定有20个优化器正常工作。但是,优化器输出的电压比较小(1V),实际控制精度很难保证,在多个优化器输出串联一起后,由于电压偏差累积以及接线压降的影响,实际测试得到的优化器的输出电压会有一定的偏差,可能导致估算的正常优化器数量跟实际接入不一致。
发明内容
本申请提供了一种功率变换装置以及控制功率变换装置输出阻抗的方法,以解决现有技术中判断功率变换装置工作状态的方法准确性能较低的问题。
第一方面,本申请提供了一种功率变换装置,该功率变换装置包括:功率变换电路、阻抗可调电路和控制电路,控制电路分别与功率变换电路以及阻抗可调电路连接,功率变换电路的输入端用于连接电源,功率变换电路的输出端与阻抗可调电路连接。其中,功率变换电路,用于在控制电路的控制下,调整功率变换电路的输出功率;阻抗可调电路,用于在控制电路的控制下,调节阻抗可调电路的输出阻抗;控制电路,用于在功率变换装置未满足启动条件时,控制阻抗可调电路将阻抗可调电路的阻抗调整为第一阻抗;在功率变换装置满足启动条件时,控制阻抗可调电路将阻抗可调电路的阻抗调整为第二阻抗,其中,第一阻抗不等于第二阻抗。
通过上述方案,功率变换装置不满足启动条件时,阻抗可调电路的输出阻抗为第一阻抗,功率变换装置满足启动条件时,阻抗可调电路的输出阻抗为第二阻抗,使得功率变换装置不满足启动条件时功率变换装置的输出阻抗,与功率变换装置满足启动条件时的输出阻抗不同,进而能够通过功率变换装置的输出阻抗表征功率变换装置的工作状态,相较于现有技术通过检测电压的方式确定功率变换装置的工作状态,所确定的功率变换装置的工作状态更准确。
一个可能的实施方式中,该功率变换装置为优化器。
一个可能的实施方式中,阻抗可调电路与功率变换电路串联,其中,阻抗可调电路包括第一开关和第一负载电路,第一开关与第一负载电路并联,第一开关还与控制电路连接。在功率变换装置未满足启动条件时,控制电路控制第一开关处于第一状态;在功率变换装置满足启动条件时,控制电路控制第一开关处于第二状态,第二状态为与第一状态不同的状态。
进一步地,第一状态为关断状态,第二状态为导通状态或者按照设定规律在关断状态与导通状态之间切换;或者,第一状态为导通状态,第二状态为关断状态或者按照设定规律在关断状态与导通状态之间切换。
具体地,在功率变换装置未满足启动条件时,第一开关处于导通状态,此时该第一阻抗为零;在功率变换装置满足启动条件时,第一开关处于关断状态,该第二阻抗为第一负载电路的阻抗。在这一场景下,当功率变换装置的输出阻抗为功率变换电路的输出阻抗时,可以表征功率变换装置的状态为功率变换装置未满足启动条件或者功率变换装置满足启动条件,但是功率变换装置故障;当功率变换装置的输出阻抗为功率变换电路的输出阻抗与第一负载电路的阻抗串联得到的阻抗时,可以表征功率变换装置的状态为功率变换装置满足启动条件,且功率变换装置正常。
或者,在功率变换装置未满足启动条件时,第一开关处于关断状态,此时该第一阻抗为第一负载电路的阻抗;在功率变换装置满足启动条件时,第一开关处于导通状态,该第二阻抗为零。在这一场景下,当功率变换装置的输出阻抗为功率变换电路的输出阻抗与第一负载电路的阻抗串联得到的阻抗时,可以表征功率变换装置的状态为功率变换装置未满足启动条件或者功率变换装置满足启动条件,但功率变换装置故障;当功率变换装置的输出阻抗为功率变换电路的输出阻抗时,可以表征功率变换装置的状态为功率变换装置满足启动条件,且功率变换装置正常。
一个可能的实施方式中,在功率变换装置满足启动条件时,控制电路控制第一开关处于第二状态之后,还用于:接收第一指示信息;根据该第一指示信息,控制第一开关处于第三状态,第三状态为与第二状态不同的状态,以使所述功率变换装置在正常工作时的输出阻抗,与功率变换装置满足启动条件时的输出阻抗不同;或者,
在功率变换装置满足启动条件时,控制电路控制第一开关处于第二状态之后,还用于:判断功率变换装置输出端的电压、电流或者功率是否发生变化;以及,在确定功率变换装置输出端的电压、电流或者功率发生变化时,控制第一开关处于第三状态,第三状态为与第二状态不同的状态,以使所述功率变换装置在正常工作时的输出阻抗,与功率变换装置满足启动条件时的输出阻抗不同。
一个可能的实施方式中,阻抗可调电路与所述功率变换电路并联,其中,阻抗可调电路包括第二开关和第二负载电路,第二开关与第二负载电路串联,第二开关还与控制电路连接。在功率变换装置未满足启动条件时,控制电路控制第二开关处于第一状态;在功率变换装置满足启动条件时,控制电路控制第二开关处于第二状态,第二状态为与第一状态不同的状态。
进一步地,第一状态为关断状态,第二状态为导通状态或者按照第一规律在关断状态与导通状态之间切换;或者,第一状态为导通状态,第二状态为关断状态或者按照设定规律在关断状态与导通状态之间切换。
具体地,在功率变换装置未满足启动条件时,第二开关处于导通状态,该第一阻抗为第二负载电路的输出阻抗;在功率变换装置满足启动条件时,第二开关处于关断状态,该第二阻抗为无穷大。在这一场景下,当功率变换装置的输出阻抗为功率变换电路的输出阻抗与第二负载电路的输出阻抗并联得到的阻抗时,可以表征功率变换装置的状态为功率变换装置未满足启动条件或者功率变换装置满足启动条件,但功率变换装置故障,当功率变换装置的输出阻抗为功率变换电路的输出阻抗时,可以表征功率变换装置的状态为功率变换装置满足启动条件,且功率变换装置正常。
或者,在功率变换装置未满足启动条件时,第二开关处于关断状态,该第一阻抗为无穷大;在功率变换装置满足启动条件时,第二开关处于导通状态,该第二阻抗为第二负载电路的输出阻抗。在这一场景下,当功率变换装置的输出阻抗为功率变换电路的输出阻抗时,可以表征功率变换装置的状态为功率变换装置未满足启动条件或者功率变换装置满足启动条件,但功率变换装置故障,当功率变换装置的输出阻抗为功率变换电路的输出阻抗与第二负载电路的输出阻抗并联得到的阻抗时,可以表征功率变换装置的状态为功率变换装置满足启动条件,且功率变换装置正常。
一个可能的实施方式中,在功率变换装置满足启动条件时,控制电路控制第二开关处于第二状态之后,还用于:接收第一指示信息;根据该第一指示信息,控制第二开关处于第三状态,第三状态为与所述第二状态不同的状态;或者,
在功率变换装置满足启动条件时,控制电路控制第二开关处于第二状态之后,还用于:判断功率变换装置输出端的电压、电流或者功率是否发生变化;以及,在确定功率变换装置输出端的电压、电流或者功率发生变化时,控制第二开关处于第三状态,第三状态为与所述第二状态不同的状态。
一个可能的实施方式中,阻抗可调电路包括第一阻抗可调电路和第二阻抗可调电路,第一阻抗可调电路的第一端与功率变换电路的第一输出端串联,第二阻抗可调电路并联在第一阻抗可调电路的第二端以及功率变换电路的第二输出端之间,或者,第二阻抗可调电路与功率变换电路并联,第一阻抗可调电路与第二阻抗可调电路串联;其中,第一阻抗可调电路包括第一开关和第一负载电路,第一开关与第一负载电路并联,阻抗可调电路包括第二开关和第二负载电路,第二开关与第二负载电路串联,第一开关以及第二开关还与控制电路连接。在功率变换装置未满足启动条件时,控制电路控制第一开关处于第一状态,以及控制第二开关处于第一状态或第二状态,其中,第二状态为与第一状态不同的状态;在功率变换装置满足启动条件时,控制电路控制第一开关以及第二开关中的至少一个处于与功率变换装置未满足启动条件时对应的状态不同的状态。
进一步地,第一状态为关断状态,第二状态为导通状态,与第一状态不同的状态为导通状态或者按照第一规律在关断状态与导通状态之间切换,与第二状态不同的状态为关断状态或者按照第二规律在关断状态与导通状态之间切换;或者,
第一状态为关断状态,第二状态为关断状态,与第一状态不同的状态为导通状态或者按照第一规律在关断状态与导通状态之间切换,与第二状态不同的状态为导通状态或者按照第二规律在关断状态与导通状态之间切换;或者,
第一状态为导通状态,第二状态为关断状态,与第一状态不同的状态为关断状态或者按照第一规律在关断状态与导通状态之间切换,与第二状态不同的状态为导通状态或者按照第二规律在关断状态与导通状态之间切换;或者,
第一状态为导通状态,第二状态为导通状态,与第一状态不同的状态为关断状态或者按照第一规律在关断状态与导通状态之间切换,与第二状态不同的状态为关断状态或者按照第二规律在关断状态与导通状态之间切换,其中,第一规律与第二规律可以相同,也可以不同。
一个可能的实施方式中,在功率变换装置满足启动条件时,控制电路控制第一开关以及第二开关中的至少一个处于与功率变换装置未满足启动条件时对应的状态不同的状态之后,还用于:接收第一指示信息,根据该第一指示信息,控制第一开关以及第二开关中的至少一个处于与功率变换装置满足启动条件时对应的状态不同的状态;或者,
在功率变换装置满足启动条件时,控制电路控制第一开关以及第二开关中的至少一个处于与功率变换装置未满足启动条件时对应的状态不同的状态之后,还用于:判断功率变换装置输出端的电压、电流或者功率是否发生变化;以及,在确定功率变换装置输出端的电压、电流或者功率发生变化时,控制第一开关以及第二开关中的至少一个处于与功率变换装置满足启动条件时对应的状态不同的状态。
一个可能的实施方式中,在功率变换装置满足启动条件时,控制电路控制阻抗可调电路将阻抗可调电路的阻抗调整为第二阻抗之前,还用于:确定功率变换装置能够正常工作。
第二方面,本申请还提供了一种控制功率变换装置输出阻抗方法,该方法包括:在功率变换装置未满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第一阻抗;在功率变换装置满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第二阻抗;其中,第一阻抗不等于第二阻抗。
通过上述方法,功率变换装置在未满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第一阻抗,在功率变换装置满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第二阻抗,使得功率变换装置未满足启动条件时的输出阻抗,与功率变换装置满足启动条件时的输出阻抗不同,进而能够通过功率变换装置的输出阻抗表征功率变换装置的工作状态,相较于现有技术通过检测电压的方式确定功率变换装置的工作状态,所确定的功率变换装置的工作状态更准确。具体地,当功率变换装置的输出阻抗为第一阻抗时,可以表征功率变换装置的状态为功率变换装置未满足启动条件或者功率变换装置满足启动条件,但功率变换装置故障,功率变换装置的输出阻抗为第二阻抗时,可以表征功率变换装置的状态为功率变换装置满足启动条件,且功率变换装置正常。
一个可能的实施方式中,功率变换装置包括:功率变换电路、阻抗可调电路和控制电路,控制电路分别与功率变换电路以及阻抗可调电路连接,功率变换电路的输出端与阻抗可调电路连接。在功率变换装置未满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第一阻抗,包括:在功率变换装置未满足启动条件时,将阻抗可调电路的阻抗调整为第三阻抗,第三阻抗根据第一阻抗以及功率变换电路未满足启动条件时的等效阻抗确定;在功率变换装置满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第二阻抗,包括:在功率变换装置满足启动条件时,将阻抗可调电路的阻抗调整为第四阻抗,第四阻抗根据第二阻抗以及功率变换电路满足启动条件时的等效阻抗确定。
一个可能的实施方式中,功率变换装置包括降压电路。在功率变换装置未满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第一阻抗,包括:在功率变换装置未满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第一规律变化,其中,第一类开关为降压电路中能够改变降压电路的输出阻抗的开关,第一规律根据第一阻抗确定;在功率变换装置满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第二阻抗,包括:在功率变换装置满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第二规律变化;其中,第二规律根据第二阻抗确定。
进一步地,在功率变换装置满足启动条件时,还控制第二类开关处于关断状态,其中,第二类开关为降压电路中用于直接与电源连接的开关。
一个可能的实施方式中,该降压电路包括第一电容、第一开关、第二开关、电感以及第二电容。其中,第一电容的第一端与第一开关的第一端连接,第一开关的第二端分别与电感的第一端和第二开关的第一端连接,第一开关的第三端用于输入控制第一开关状态的信号,第二开关的第二端分别与第一电容的第二端以及第二电容的第一端连接,第二开关的第三端用于输入控制第二开关状态的信号,电感的第二端与第二电容的第二端连接。此时,第一类开关为第二开关,第二类开关为第一开关。
其中,第一规律可以为第二开关常断,第二规律为第二开关常通(保持导通状态);或者,第一规律可以为第二开关常断(保持关断状态),第二规律为第二开关按照设定的规则在导通状态与关断状态之间切换;或者,第一规律可以为第二开关常通,第二规律为第二开关常断;或者,第一规律可以为第二开关常通,第二规律为第二开关按照设定的规则在导通状态与关断状态之间切换。具体地,当第二规律为第二开关按照设定的规则在导通状态与关断状态之间切换时,该设定的规则包括第二开关在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第二开关处于导通状态(或处于关断状态)的时长,该设定的规则根据第二阻抗确定。
一个可能的实施方式中,功率变换装置包括升压电路。在功率变换装置未满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第一阻抗,包括:在功率变换装置未满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第一规律变化,其中,第一类开关为该升压电路中能够改变该升压电路的输出阻抗的开关,第一规律变化根据第一阻抗确定;在功率变换装置满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第二阻抗,包括:在功率变换装置满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第二规律变化;其中,第二变化规律根据第二阻抗确定。
进一步地,在功率变换装置满足启动条件时,还控制第二类开关处于关断状态,其中,第二类开关为升压电路中直接与电源连接的开关。
一个可能的实施方式中,该升压电路包括第一电容、第一开关、电感、第二开关、第三开关以及第二电容;其中,第一电容的第一端与第一开关的第一端连接,第一开关的第二端与电感的第一端连接,电感的第二端分别与第二开关的第一端和第三开关的第一端连接,第一电容的第二端分别与第二开关的第二端以及第二电容的第一端连接,第三开关的第二端与第二电容的第二端连接;第一开关的第三端用于输入控制第一开关状态的信号,第二开关的第三端用于输入控制第二开关状态的信号,第三开关的第三端用于输入控制第三开关状态的信号。此时,第一类开关为第二开关以及第三开关,第二类开关为第一开关。
其中,第一规律可以为第二开关常通,第三开关常断;或者,第一规律为第二开关常断,第三开关常断;或者,第一规律可以为第二开关常断,第三开关常通;或者,第一规律可以为第二开关常通,第三开关常通。
第二规律可以为第二开关的状态按照以下任意一种规律变化:常通、常断以及按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第三开关的状态按照以下任意一种规律变化:按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换,或者常通。并且,第二规律中第二开关对应的变化规律以及第二规律中第三开关对应的变化规律中至少有一个与第一规律中相应的变化规律不同。其中,第一规则包括第二开关在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第二开关处于导通状态(或者关断状态)的时长,第二规则包括第三开关在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第三开关处于导通状态(或者关断状态)的时长,第一规则以及第二规则根据第二阻抗确定。
一个可能的实施方式中,功率变换装置包括升降压电路。在功率变换装置未满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第一阻抗,包括:在功率变换装置未满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第一规律变化,其中,第一类开关为升降压电路中能够改变功率变换装置的输出阻抗的开关,第一规律变化根据第一阻抗确定;在功率变换装置满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第二阻抗,包括:在功率变换装置满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第二规律变化;其中,第二变化规律根据第二阻抗确定。
进一步地,在功率变换装置满足启动条件时,还控制第二类开关处于关断状态,其中,第二类开关为升降压电路中直接与电源连接的开关。
一个可能的实施方式中,升降压电路包括第一电容、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关以及第二电容;其中,第一电容的第一端与第一开关的第一端连接,第一电容的第二端分别与第二开关的第一端、第三开关的第一端以及第二电容的第一端连接,第一开关的第二端分别与电感的第一端和第二开关的第二端连接,电感的第二端分别与第三开关的第二端以及第四开关的第一端连接,第四开关的第二端与第二电容的第二端连接,第一开关的第三端用于输入控制第一开关状态的信号,第二开关的第三端用于输入控制第二开关状态的信号,第三开关的第三端用于输入控制第三开关状态的信号,第四开关的第三端用于输入控制第四开关状态的信号。此时,第一类开关为第三开关和第四开关,或者,第一类开关为第二开关和第四开关,或者,第一类开关为第二开关、第三开关和第四开关;第二类开关为第一开关。
其中,当第一类开关为第二开关和第四开关时,第一规律可以为第二开关常通,第四开关常断;或者,第一规律为第二开关常断,第四开关常断;或者,第一规律为第二开关常通,第四开关常通;或者,第一规律可以为第二开关常断,第四开关常通。
第二规律为第二开关的状态按照以下任意一种规律变化:常通、常断以及按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第四开关的状态按照以下任意一种规律变化:按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换,或者常通。并且,第二规律中第二开关对应的变化规律以及第二规律中第四开关对应的变化规律中至少有一个与第一规律中相应的变化规律不同。其中,第一规则包括第二开关在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第二开关处于导通状态(或者关断状态)的时长,第二规则包括第四开关在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第四开关处于导通状态(或者关断状态)的时长,第一规则以及第二规则根据第二阻抗确定。
当第一类开关为第三开关和第四开关时,第一规律可以为第三开关常通,第四开关常断;或者,第一规律为第三开关常断,第四开关常断;或者,第一规律为第三开关常通,第四开关常通;或者,第一规律可以为第三开关常断,第四开关常通。
第二规律为第三开关的状态按照以下任意一种规律变化:常通、常断以及按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第四开关的状态按照以下任意一种规律变化:按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换,或者常通。并且,第二规律中第三开关对应的变化规律以及第二规律中第四开关对应的变化规律至少有一个与第一规律中相应的变换规律不同。其中,第一规则包括第三开关在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第三开关处于导通状态(或者关断状态)的时长,第二规则包括第四开关在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第四开关处于导通状态(或者关断状态)的时长,第一规则以及第二规则根据第二阻抗确定。
当第一类开关为第二开关、第三开关和第四开关时,第一规律可以为第二开关常断,第三开关常断,第四开关常断;或者,第一规律可以为第二开关常断,第三开关常断,第四开关常通;或者,第一规律可以为第二开关常断,第三开关常通,第四开关常断;或者,第一规律可以为第二开关常断,第三开关常通,第四开关常通;或者,第一规律为第二开关常通,第三开关常断,第四开关常断;或者,第一规律为第二开关常通,第三开关常断,第四开关常通;或者,第一规律可以为第二开关常通,第三开关常通,第四开关常断;或者,第一规律为第二开关常通,第三开关常通,第四开关常通。
第二规律为第二开关的状态按照以下任意一种规律变化:常通、常断以及按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第三开关的状态按照以下任意一种规律变化:常通、常断以及按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换,以及第四开关的状态按照以下任意一种规律变化:按照第三规则在导通状态与关断状态之间切换,或者常通。并且,第二规律中第二开关对应的变化规律、第二规律中第三开关对应的变化规律以及第二规律中第四开关对应的变化规律中至少有一个与第一规律中相应的变化规律不同。其中,第一规则包括第二开关在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第二开关处于导通状态(或者关断状态)的时长,第二规则包括第三开关在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第三开关处于导通状态(或者关断状态)的时长,第三规则包括第四开关在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第四开关处于导通状态(或者关断状态)的时长,第一规则、第二规则以及第三规则根据第二阻抗确定。
第三方面,本申请还提供了一种光伏发电系统,该系统包括光伏组件、优化器以及逆变器。其中,光伏组件,用于将太阳能转换为电能,并将电能输出给优化器;优化器,用于在优化器未满足启动条件时,将优化器的输出阻抗调整为第一阻抗;在优化器满足启动条件时,将优化器的输出阻抗调整为第二阻抗;其中,第一阻抗不等于第二阻抗;以及,在优化器满足启动条件,且优化器需要控制输出功率时,调整光伏组件输出的功率,并输出调整后的功率;逆变器,用于将优化器输出的功率转换为满足设定条件的电能,并将转换后的电能输出给电网或者负载。
一个可能的实施方式中,优化器包括功率变换电路、阻抗可调电路和控制电路,控制电路分别与功率变换电路以及阻抗可调电路连接,功率变换电路的输出端与阻抗可调电路连接。优化器具体用于:在优化器未满足启动条件时,将阻抗可调电路的阻抗调整为第三阻抗,第三阻抗根据第一阻抗以及功率变换电路未满足启动条件时的等效阻抗确定;以及,在优化器满足启动条件时,将阻抗可调电路的阻抗调整为第四阻抗,第四阻抗根据第二阻抗以及功率变换电路满足启动条件时的等效阻抗确定。
一个可能的实施方式中,优化器包括升压电路。此时,优化器具体用于:在优化器未满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第一规律变化,其中,第一类开关为升压电路中能够改变升压电路的输出阻抗的开关,第一规律变化根据第一阻抗确定;以及,在优化器满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第二规律变化;其中,第二变化规律根据第二阻抗确定。
进一步地,在优化器满足启动条件时,还用于控制第二类开关处于关断状态,其中,第二类开关为升压电路中直接与电源连接的开关。
一个可能的实施方式中,优化器包括降压电路。此时,优化器具体用于:在优化器未满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第一规律变化,其中,第一类开关为降压电路中能够改变降压电路的输出阻抗的开关,第一规律根据所述第一阻抗确定;以及,在优化器满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第二规律变化,其中,第一类开关为降压电路中能够改变降压电路的输出阻抗的开关,第二规律根据所述第二阻抗确定。
进一步地,在优化器满足启动条件时,优化器还用于控制第二类开关处于关断状态,其中,第二类开关为降压电路中用于直接与电源连接的开关。
一个可能的实施方式中,优化器包括升降压电路。此时,优化器具体用于:在优化器未满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第一规律变化,其中,第一类开关为升降压电路中能够改变功率变换装置的输出阻抗的开关,第一规律变化根据所述第一阻抗确定;以及,在优化器满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第二规律变化;其中,第二变化规律根据第二阻抗确定。
进一步地,在优化器满足启动条件时,优化器还用于控制第二类开关处于关断状态,其中,第二类开关为升降压电路中直接与电源连接的开关。
附图说明
图1为现有技术中光伏发电系统的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种功率变换装置的结构示意图之一;
图3为本申请实施例提供的一种功率变换装置的结构示意图之二;
图4为本申请实施例提供的一种功率变换装置的结构示意图之三;
图5a为本申请实施例提供的一种功率变换装置的结构示意图之四;
图5b为本申请实施例提供的一种功率变换装置的结构示意图之五;
图6为本申请实施例提供的一种功率变换装置的连接方式示意图;
图7为本申请实施例提供的一种控制功率变换装置的输出阻抗的方法流程示意图;
图8为本申请实施例提供的一种控制功率变换装置的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的另一种控制功率变换装置的结构示意图;
图10为本申请实施例提供的又一种控制功率变换装置的结构示意图;
图11为本申请实施例提供的光伏发电系统的结构示意图。
具体实施方式
在光伏发电系统包括优化器的场景下,现场接线比较多,并且优化器通常安装在光伏组件的背面(例如固定在光伏组件的支架或者光伏组件边框上),因此在光伏系统的安装过程中,光伏组件与优化器安装完成之后需要确定优化器能否正常工作,使得完成光伏组件和优化器的安装施工后即可以确保安装正常,后续不需要再因为优化器的安装问题去排查相关的接线,进而避免排查优化器相关的接线所需的复杂、繁重的施工操作。
现有技术通过在单个优化器接入光伏组件,并上电后,将输出电压控制为1V,通过测试该优化器的输出电压是否为1V即可确定该优化器是否工作正常。但是,优化器输出的电压比较小(1V),实际控制精度很难保证,在多个优化器输出串联一起后,由于电压偏差累积以及接线压降的影响,实际测试得到的优化器的输出电压会有一定的偏差,可能导致估算的正常优化器数量跟实际接入不一致。
为了解决现有技术中存在的上述问题,提高所确定功率变换装置工作状态的准确性,本申请提供了一种功率变换装置以及控制功率变换装置的输出阻抗的方法,通过设置功率变换装置在没有信号输入时的输出阻抗以及功率变换装置在有信号输入,但没有信号输出时的输出阻抗,使得功率变换装置在不同工作状态(例如功率变换装置故障,或者功率变换装置无输入等)时对应的输出阻抗不同,进而能够通过功率变换装置的输出阻抗表征功率变换装置的工作状态。
另外,需要理解的是,在本申请的描述中,“第一”、“第二”等词汇,仅用于区分描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,也不能理解为指示或暗示顺序;“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系。例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系;“多个”指两个或两个以上。
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
如图2所示,本申请提供了一种功率变换装置200,该功率变换装置200包括:功率变换电路210、阻抗可调电路220和控制电路230,其中,控制电路230分别与功率变换电路210以及阻抗可调电路220连接,功率变换电路210的输入端用于连接电源,功率变换电路210的输出端与阻抗可调电路220连接。具体地,功率变换电路210,用于在控制电路230的控制下,调整功率变换电路210的输出功率;阻抗可调电路220,用于在所述控制电路230的控制下,调节阻抗可调电路220的输出阻抗;控制电路230,用于在功率变换装置200未满足启动条件时,控制阻抗可调电路220将阻抗可调电路220的阻抗调整为第一阻抗;在功率变换装置200满足启动条件时,控制阻抗可调电路220将阻抗可调电路220的阻抗调整为第二阻抗,其中,第一阻抗不等于第二阻抗。
进一步地,功率变换装置200可以是优化器,功率变换装置200的启动条件为功率变换装置200的输入功率大于或等于控制电路230上电运行的最小功率。
具体实施中,阻抗调整电路可以通过如图3所示的方式实现,阻抗可调电路220与功率变换电路210串联,其中,阻抗可调电路220包括第一开关K1和第一负载电路221,第一开关K1与第一负载电路221并联,第一开关K1还与控制电路230连接。在功率变换装置200未满足启动条件时,控制电路230控制第一开关K1处于第一状态,;在功率变换装置200满足启动条件时,控制电路230控制第一开关K1处于第二状态,该第二状态为与该第一状态不同的状态。
其中,该第一状态可以为关断状态,此时,该第二状态可以为导通状态或按照设定的规律在关断状态与导通状态之间切换;或者,该第一状态可以为导通状态,此时,该第二状态为关断状态或者按照设定的规律在关断状态与导通状态之间切换。
具体地,在功率变换装置200未满足启动条件时,第一开关K1处于导通状态,此时该第一阻抗为零;在功率变换装置200满足启动条件时,第一开关K1处于关断状态,该第二阻抗为第一负载电路221的阻抗。在这一场景下,当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200未满足启动条件或者功率变换装置200满足启动条件,但功率变换装置200故障;当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗与第一负载电路221的阻抗串联得到的阻抗时,可以表征功率变换装置200满足启动条件,且功率变换装置200正常。
或者,在功率变换装置200未满足启动条件时,第一开关K1处于关断状态,此时该第一阻抗为第一负载电路221的阻抗;在功率变换装置200满足启动条件时,第一开关K1处于导通状态,该第二阻抗为零。在这一场景下,当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗与第一负载电路221的阻抗串联得到的阻抗时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200未满足启动条件或者功率变换装置200满足启动条件,但功率变换装置200故障;当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200满足启动条件,且功率变换装置200正常。
进一步地,在功率变换装置200满足启动条件时,控制电路230控制第一开关K1处于第二状态之后,还用于:接收第一指示信息,并根据该第一指示信息,控制第一开K1关处于第三状态,第三状态为与第二状态不同的状态,以使所述功率变换装置200在正常工作时的输出阻抗,与功率变换装置200满足启动条件时的输出阻抗不同。例如,当该第二状态为导通状态时,该第三状态为关断状态,当该第二状态为关断状态时,该第三状态为导通状态;或者该第二状态为第一开关K1按照设定的规律在关断状态与导通状态之间切换时,该第三状态也为第一开关K1按照设定的规律在关断状态与导通状态之间切换,但是第二状态以及第三状态中对应的第一开关K1在关断状态与导通状态之间切换的频率和第一开关K1处于关断状态(或导通状态)的时长中至少有一种不同。
在一个具体的实施方式中,在功率变换装置200满足启动条件时,控制电路230第一开关K1处于第二状态之后,还用于:接收第一指示信息,该第一指示信息用于指示控制器230控制功率变换电路210工作;根据该第一指示信息,控制第一开关K1处于导通状态,以及控制功率变换电路210调整输入到功率变换电路210的功率,并输出调整后的功率,使得在功率变换电路210工作时,第一负载电路221被短路,进而使得第一负载电路221不会影响功率变换装置200的正常工作。
或者,在功率变换装置200满足启动条件时,控制电路230控制第一开关K1处于第二状态之后,还用于:检测功率变换装置200输出端的电压、电流或者功率是否发生变化;以及,在确定功率变换装置200输出端的电压、电流或者功率发生变化时,控制第一开关K1处于第三状态,第三状态为与第二状态不同的状态,以使所述功率变换装置200在正常工作时的输出阻抗,与功率变换装置200满足启动条件时的输出阻抗不同。例如,当该第二状态为导通状态时,该第三状态为关断状态,当该第二状态为关断状态时,该第三状态为导通状态;或者该第二状态为第一开关K1按照设定的规律在关断状态与导通状态之间切换时,该第三状态也为第一开关K1按照设定的规律在关断状态与导通状态之间切换,但是第二状态以及第三状态中对应的第一开关K1在关断状态与导通状态之间切换的频率和第一开关K1处于关断状态(或导通状态)的时长中至少有一种不同。
在一个具体的实施方式中,在功率变换装置200满足启动条件时,控制电路230控制第一开关K1处于第二状态之后,还用于:在确定功率变换装置200输出端的电压、电流或者功率发生变化时,控制第一开关K1导通,此时,第一负载电路221被短路,使得第一负载电路221不会影响功率变换装置200的正常工作。
具体实施中,阻抗调整电路可以通过如图4所示的方式实现,阻抗可调电路220与功率变换电路210并联,其中,阻抗可调电路220包括第二开关K2和第二负载电路222,第二开关K2与第二负载电路222串联,第二开关K2还与控制电路230连接。在功率变换装置200未满足启动条件时,控制电路230控制第二开关K2处于第一状态;在功率变换装置200满足启动条件时,控制电路230控制第二开关K2处于第二状态,第二状态为与第一状态不同的状态。
其中,该第一状态可以为关断状态,此时,该第二状态可以为导通状态或者按照第一规律在关断状态与导通状态之间切换;或者,该第一状态为导通状态,此时,该第二状态为关断状态或者按照设定规律在关断状态与导通状态之间切换。
例如,在功率变换装置200未满足启动条件时,第二开关K2处于导通状态,该第一阻抗为第二负载电路222的输出阻抗;在功率变换装置200满足启动条件时,第二开关K2处于关断状态,该第二阻抗为无穷大。在这一场景下,当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗与第二负载电路222的输出阻抗并联得到的阻抗时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200未满足启动条件或者功率变换装置200满足启动条件,但功率变换装置200故障,当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200满足启动条件,且功率变换装置200正常。
又如,在功率变换装置200未满足启动条件时,第二开关K2处于关断状态,该第一阻抗为无穷大;在功率变换装置200满足启动条件时,第二开关K2处于导通状态,该第二阻抗为第二负载电路222的输出阻抗。在这一场景下,当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200未满足启动条件或者功率变换装置200满足启动条件,但功率变换装置200故障,当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗与第二负载电路222的输出阻抗并联得到的阻抗时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200满足启动条件,且功率变换装置200正常。
进一步地,在功率变换装置200满足启动条件时,控制电路230控制所述第二开关处于第二状态之后,还用于:接收第一指示信息,并根据该第一指示信息,控制第二开关K2处于第三状态,第三状态为与第二状态不同的状态,以使所述功率变换装置200在正常工作时的输出阻抗,与功率变换装置200满足启动条件时的输出阻抗不同。例如,当该第二状态为导通状态时,该第三状态为关断状态,当该第二状态为关断状态时,该第三状态为导通状态;或者该第二状态为第二开关K2按照设定的规律在关断状态与导通状态之间切换时,该第三状态也为第二开关K2按照设定的规律在关断状态与导通状态之间切换,但是第二状态以及第三状态中对应的第二开关K2在关断状态与导通状态之间切换的频率和第二开关K2处于关断状态(或导通状态)的时长中至少有一种不同。
在一个具体的实施例中,在功率变换装置200满足启动条件时,控制电路230控制第二开关K2处于第二状态之后,还用于:接收第一指示信息,该第一指示信息用于指示控制电路230控制功率变换电路210工作;根据该第一指示信息,控制第二开关K2关断,以及控制功率变换电路210调整输入到功率变换电路210的功率,并输出调整后的功率,使得在功率变换电路210工作时,第二负载电路222处于开路状态,进而使得第二负载电路222不会影响功率变换装置200的正常工作。
或者,在功率变换装置200满足启动条件时,控制电路230控制第二开关K2处于第二状态之后,还用于:检测功率变换装置200输出端的电压、电流或者功率是否发生变化;以及,在确定功率变换装置200的电压、电流或者功率发生变化时,控制第二开关K2处于第三状态,所述第三状态为与所述第二状态不同的状态,以使所述功率变换装置200在正常工作时的输出阻抗,与功率变换装置200满足启动条件时的输出阻抗不同。例如,当该第二状态为导通状态时,该第三状态为关断状态,当该第二状态为关断状态时,该第三状态为导通状态;或者该第二状态为第二开关K2按照设定的规律在关断状态与导通状态之间切换时,该第三状态也为第二开关K2按照设定的规律在关断状态与导通状态之间切换,但是第二状态以及第三状态中对应的第二开关K2在关断状态与导通状态之间切换的频率和第二开关K2处于关断状态(或导通状态)的时长中至少有一种不同。
在一个具体的实施例中,在功率变换装置200满足启动条件时,控制电路230控制第二开关K2处于第二状态之后,还用于:判断功率变换装置200输出端的电压、电流或者功率是否发生变化;以及,在确定功率变换装置200输出端的电压、电流或者功率发生变化时,控制第二开关K2关断,此时,第二负载电路222处于开路状态,进而使得第二负载电路222不会影响功率变换装置200的正常工作。
具体实施中,阻抗可调电路220还可以通过如图5a所示的方式实现,阻抗可调电路220包括第一阻抗可调电路和第二阻抗可调电路,第一阻抗可调电路的第一端与功率变换电路210的第一输出端串联,第二阻抗可调电路并联在第一阻抗可调电路的第二端以及功率变换电路210的第二输出端之间,第一开关K1以及第二开关K2还与控制电路230连接。或者,如图5b所示,第二阻抗可调电路与功率变换电路210并联,第一阻抗可调电路与第二阻抗可调电路串联。其中,第一阻抗可调电路包括第一开关K1和第一负载电路221,第一开关K1与第一负载电路221并联,阻抗可调电路包括第二开关K2和第二负载电路222,所述第二开关K2与第二负载电路222串联,第一开关K1以及第二开关K2还与控制电路230连接。
在功率变换装置200未满足启动条件时,控制电路230控制第一开关K1处于第一状态,以及控制第二开关K2处于第一状态或第二状态;在功率变换装置200满足启动条件时,控制电路230控制第一开关K1以及第二开关K2中的至少一个处于与功率变换装置200未满足启动条件时对应的状态不同的状态。
其中,该第一状态可以为关断状态,该第二状态可以为导通状态,此时,与该第一状态不同的状态为导通状态或者按照第一规律在关断状态与导通状态之间切换,与该第二状态不同的状态为关断状态或者按照第二规律在关断状态与导通状态之间切换;或者,
该第一状态为关断状态,该第二状态为关断状态,此时,与该第一状态不同的状态为导通状态或者按照第一规律在关断状态与导通状态之间切换,与该第二状态不同的状态为导通状态或者按照第二规律在关断状态与导通状态之间切换;或者,
该第一状态为导通状态,该第二状态为关断状态,此时,与该第一状态不同的状态为关断状态或者按照第一规律在关断状态与导通状态之间切换,与该第二状态不同的状态为导通状态或者按照第二规律在关断状态与导通状态之间切换;或者,
该第一状态为导通状态,该第二状态为导通状态,此时,与该第一状态不同的状态为关断状态或者按照第一规律在关断状态与导通状态之间切换,与该第二状态不同的状态为关断状态或者按照第二规律在关断状态与导通状态之间切换,其中,第一规律与第二规律可以相同,也可以不同。
例如,在功率变换装置200未满足启动条件时,第一开关K1处于导通状态,第二开关K2处于导通状态,该第一阻抗为第二负载电路222的输出阻抗;在功率变换装置200满足启动条件时,第一开关K1处于关断状态,第二开关K2处于关断状态,该第二阻抗为第一负载电路221的输出阻抗。在这一场景下,当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗与第二负载电路222的输出阻抗并联得到的阻抗时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200未满足启动条件或者功率变换装置200满足启动条件,但功率变换装置200故障;当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗与第一负载电路221的输出阻抗串联后得到的阻抗时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200满足启动条件,且功率变换装置200正常。或者,在功率变换装置200未满足启动条件时,第一开关K1处于关断状态,第二开关K2处于关断状态,该第一阻抗为第一负载电路221的输出阻抗;在功率变换装置200满足启动条件时,第一开关K1处于导通状态,第二开关K2处于导通状态,该第二阻抗为第二负载电路222的输出阻抗。在这一场景下,当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗与第一负载电路221的输出阻抗串联后得到的阻抗时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200未满足启动条件或者功率变换装置200满足启动条件,但功率变换装置200故障;当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗与第二负载电路222的输出阻抗并联得到的阻抗时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200满足启动条件,且功率变换装置200正常。
又如,在功率变换装置200未满足启动条件时,第一开关K1处于导通状态,第二开关K2处于关断状态,该第一阻抗为零;在功率变换装置200满足启动条件时,第一开关K1处于关断状态,第二开关K2处于关断状态,该第二阻抗为第一负载电路221的输出阻抗。在这一场景下,当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200未满足启动条件或者功率变换装置200满足启动条件,但功率变换装置200故障;当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗与第一负载电路221的输出阻抗串联后得到的阻抗时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200满足启动条件,且功率变换装置200正常。或者,在功率变换装置200未满足启动条件时,第一开关K1处于关断状态,第二开关K2处于关断状态,该第一阻抗为第一负载电路221的输出阻抗;在功率变换装置200满足启动条件时,第一开关K1处于导通状态,第二开关K2处于关断状态,该第二阻抗为零。在这一场景下,当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗与第一负载电路221的输出阻抗串联后得到的阻抗时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200未满足启动条件或者功率变换装置200满足启动条件,但功率变换装置200故障;当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200满足启动条件,且功率变换装置200正常。
再如,在功率变换装置200未满足启动条件时,第一开关K1处于导通状态,第二开关K2处于关断状态,该第一阻抗为零;在功率变换装置200满足启动条件时,第一开关K1处于导通状态,第二开关K2处于导通状态,该第二阻抗为第二负载电路222的输出阻抗。在这一场景下,当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200未满足启动条件或者功率变换装置200满足启动条件,但功率变换装置200故障;当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗与第二负载电路222的输出阻抗并联后得到的阻抗时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200满足启动条件,且功率变换装置200正常。或者,在功率变换装置200未满足启动条件时,第一开关K1处于导通状态,第二开关K2处于导通状态,该第一阻抗为第二负载电路222的输出阻抗;在功率变换装置200满足启动条件时,第一开关K1处于导通状态,第二开关K2处于关断状态,该第二阻抗为零。在这一场景下,当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗与第二负载电路222的输出阻抗并联后得到的阻抗时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200未满足启动条件或者功率变换装置200满足启动条件,但功率变换装置200故障;当功率变换装置200的输出阻抗为功率变换电路210的输出阻抗时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200满足启动条件,且功率变换装置200正常。
需要说明的是,以上仅为在功率变换装置200未满足启动条件时,以及在功率变换装置200满足启动条件时,第一开关K1与第二开关K2可能的状态的举例说明,当第一开关K1与第二开关K2处于其它可能的状态时,功率变换装置200的输出阻抗以及功率变换装置200的输出阻抗所表征的工作状态,与上述几种可能的场景类似,此处不再赘述。
进一步地,在功率变换装置200满足启动条件时,控制电路230控制第一开关K1以及第二开关K2中的至少一个处于与功率变换电路200未满足启动条件时对应的状态不同的状态之后,还用于:接收第一指示信息,并根据所述第一指示信息,控制第一开关K1和第二开关K2中的至少一个处于与功率变换装置200满足启动条件时对应的状态不同的状态,以使所述功率变换装置200在正常工作时的输出阻抗,与功率变换装置200满足启动条件时的输出阻抗不同。
例如,控制电路230控制第一开关K1以及第二开关K2中的至少一个处于与功率变换装置200未满足启动条件时对应的状态不同的状态之后,还用于:接收第一指示信息,该第一指示信息用于指示控制电路230控制功率变换电路210工作;根据该第一指示信息,控制第一开关导通K1以及第二开关K2关断,并控制功率变换电路210调整输入到功率变换电路的功率,并输出调整后的功率,使得在功率变换电路210工作时,第一负载电路221被短路,第二负载电路222处于开路状态,进而使得第一负载电路221以及第二负载电路222不会影响功率变换装置200的正常工作。
或者,在功率变换装置200满足启动条件时,控制电路230控制第一开关K1以及第二开关K2中的至少一个处于与功率变换装置200未满足启动条件时对应的状态不同的状态之后,还用于:检测功率变换装置200输出端的电压、电流或者功率是否发生变化;以及,在确定功率变换装置200输出端的电压、电流或者功率发生变化时,控制第一开关K1和第二开关K2中的至少一个处于与功率变换装置200满足启动条件时对应的状态不同的状态,以使所述功率变换装置200在正常工作时的输出阻抗,与功率变换装置200满足启动条件时的输出阻抗不同。
例如,控制电路230控制第一开关K1以及第二开关K2中的至少一个处于与功率变换装置200满足未启动条件时对应的状态不同的状态之后,还用于:判断功率变换装置200输出端的电压、电流或者功率是否发生变化;以及,在确定功率变换装置200输出端的电压、电流或者功率发生变化时,控制第一开关K1导通,以及控制第二开关K2关断,此时,第一负载电路221被短路,第二负载电路222处于开路状态,第一负载电路221以及第二负载电路222不会影响功率变换装置200的正常工作。
需要说明的是,本申请实施例并不对功率变换电路210的结构进行具体限定,凡是能够实现功率变换功能的电路结构均是适用于本申请实施例,例如功率变换电路210可以是升压电路,或者降压电路,或者降压电路与升压电路的组合。本申请实施例并不对第一负载电路221以及第二负载电路222的具体结构进行限定,第一负载电路221以及第二负载电路222可以是电容、电阻、电感等器件中的至少一种通过串联、并联或者混联的方式构成的,第一负载电路221以及第二负载电路222的输出阻抗可以为阻性、感性、容性或整流性等特性阻抗中的一种或多种的组合,其中,第一负载电路221以及第二负载电路222的输出阻抗的阻抗特性可以相同也可以不同。
另外,本申请实施例也不对第一开关K1以及第二开关K2的具体类型进行限定,第一开关K1以及第二开关K2可以是机械开关,例如继电器,也可以是半导体开关,例如三极管、或者金属氧化物半导体管(metal oxide semiconductor,MOS),或者绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT),或者氮化镓GaN等。
通过上述方案,在功率变换装置200不满足启动条件时,阻抗可调电路220的输出阻抗为第一阻抗,在功率变换装置200满足启动条件时,阻抗可调电路220的输出阻抗为第二阻抗,使得功率变换装置200不满足启动条件时的输出阻抗,与功率变换装置200满足启动条件时的输出阻抗不同,进而能够通过功率变换装置200的输出阻抗表征功率变换装置200的工作状态,相较于现有技术通过检测电压的方式确定功率变换装置的工作状态,所确定的功率变换装置的工作状态更准确。具体地,若功率变换装置200不满足启动条件时的输出阻抗为a(根据第一阻抗以及功率变换电路210的阻抗确定),功率变换装置200满足启动条件时的输出阻抗为b(根据第二阻抗以及功率变换电路210的阻抗确定),则当功率变换装置200的输出阻抗a时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200未满足启动条件或者功率变换装置200满足启动条件,但功率变换装置200故障,功率变换装置200的输出阻抗为b时,可以表征功率变换装置200的状态为功率变换装置200满足启动条件,且功率变换装置200正常。
例如,当功率变换装置200为光伏发电系统中的优化器时,若优化器满足启动条件,且正常时,优化器的输出阻抗为1kohm,则在单个优化器接入光伏组件,并上电后,检测到优化器的输出阻抗为1kohm,则说明优化器满足启动条件,且工作正常,否则,说明优化器有故障。当多个优化器串联在一起时,如图6所示,通过测量这一串联支路总的输出阻抗,除了可以确定这一串联支路中的优化器是否正常,还可以确定这一串联支路接入了多少个优化器。例如当20个优化器的输出端串联时,若测量得到这一串联支路总的阻抗为20k,则表明整串优化器工作正常,接线正常,如果测量得到这一串联支路总的阻抗为其他值,则表明整串接线或者这一串联支路中某些优化器有异常。其中,这一串联支路总的阻抗可以通过万用表或者其他阻抗检测装置测量得到。同理,当多个图6所示的整串优化器的输出端并联时,也可以通过测试并联后总的阻抗确定是否有优化器故障或者接线异常。
基于同一发明构思,本申请还提供了一种控制功率变换装置的输出阻抗的方法,通过设置功率变换装置在没有信号输入时的输出阻抗以及功率变换装置在有信号输入,但没有信号输出时的输出阻抗,使得功率变换装置在不同工作状态(例如功率变换装置故障,或者功率变换装置无输入等)时对应的输出阻抗不同,进而能够通过功率变换装置的输出阻抗表征功率变换装置的工作状态。其中,该功率变换装置用于调整输入到该功率变换装置的功率,并输出调整后的额功率,具体可以为优化器。
如图7所示,该控制功率变换装置的输出阻抗的方法主要包括以下步骤:
S701:在功率变换装置未满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第一阻抗;
S702:在功率变换装置满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第二阻抗;其中,第一阻抗不等于第二阻抗。
具体地,在该功率变换装置包括功率变换电路、阻抗可调电路和控制电路,其中,控制电路分别与功率变换电路以及阻抗可调电路连接,功率变换电路的输出端与阻抗可调电路连接的场景下,即该功率变换装置具有如图2所示的结构时,该功率变换装置具体通过以下方式在功率变换装置未满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第一阻抗:在功率变换装置未满足启动条件时,将阻抗可调电路的阻抗调整为第三阻抗,该第三阻抗根据第一阻抗以及功率变换电路未满足启动条件时的等效阻抗确定;该功率变换装置具体通过以下方式在功率变换装置满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第二阻抗:在功率变换装置满足启动条件时,将阻抗可调电路的阻抗调整为第四阻抗,该第四阻抗根据第二阻抗以及功率变换电路满足启动条件时的等效阻抗确定。其中,该阻抗可调电路可以通过但不限于如图3、图4、图5a或图5b所示的结构实现,当该阻抗可调电路通过如图3、图4、图5a或图5b所示的结构实现时,调整该阻抗可调电路的输出阻抗的方法可以参见上述装置实施例中控制电路230控制相应的阻抗可调电路的输出阻抗的方法,此处不再赘述。
在功率变换装置包括降压电路的场景下,该功率变换装置具体通过以下方式在功率变换装置未满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第一阻抗:在功率变换装置未满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第一规律变化,其中,该第一类开关为该降压电路中能够改变该降压电路的输出阻抗的开关,第一规律根据第一阻抗确定;该功率变换装置具体通过以下方式在功率变换装置满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第二阻抗:在功率变换装置满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第二规律变化;其中,第二规律根据第二阻抗确定。也就是说,该降压电路既能够在功率变换装置未满足启动条件时以及在功率变换装置满足启动条件时,用于调整功率变换装置的输出阻抗,也能够在功率变换装置满足启动条件,且需要调整功率变换装置的输出功率时,用于调整功率变换装置的输出功率,不需要在功率变换装置中增加新的电路结构。
进一步地,在功率变换装置满足启动条件时,功率变换装置还控制第二类开关处于关断状态,其中,第二类开关为降压电路中用于直接与电源连接的开关。
在一个具体的实施方式中,如图8所示,该降压电路包括第一电容C1、第一开关Q1、第二开关Q2、电感L以及第二电容C2。其中,第一电容C1的第一端与第一开关Q1的第一端连接,第一开关Q1的第二端分别与电感L的第一端和第二开关Q2的第一端连接,第一开关Q1的第三端用于输入控制第一开关Q1状态的信号,所述第二开关Q2的第二端分别与述第一电容C1的第二端以及第二电容C2的第一端连接,第二开关Q2的第三端用于输入控制第二开关Q2状态的信号,电感L的第二端与第二电容C2的第二端连接。其中,第一类开关为第二开关Q2,第二类开关为所述第一开关Q1。
进一步地,该降压电路还可以包括二极管D1,二极管D1的阳极与第二电容C2的第一端连接,二极管D1的阴极与第二电容C2的第一端连接。
此时,第一规律可以为第二开关Q2常断(保持关断),第二规律为第二开关Q2常通(保持导通);或者,第一规律可以为第二开关Q2常断,第二规律为第二开关Q2按照设定的规则在导通状态与关断状态之间切换;或者,第一规律可以为第二开关Q2常通,第二规律为第二开关Q2常断;或者,第一规律可以为第二开关Q2常通,第二规律为第二开关Q2按照设定的规则在导通状态与关断状态之间切换。具体地,当第二规律为第二开关Q2按照设定的规则在导通状态与关断状态之间切换时,该设定的规则包括第二开关Q2在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第二开关Q2处于导通状态(或处于关断状态)的时长,该设定的规则根据第二阻抗确定。
在功率变换装置通过升压电路实现的场景下,该功率变换装置具体通过以下方式在功率变换装置未满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第一阻抗:在功率变换装置未满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第一规律变化,其中,第一类开关为该升压电路中能够改变该升压电路的输出阻抗的开关,第一规律变化根据第一阻抗确定;该功率变换装置具体通过以下方式在功率变换装置满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第二阻抗:在功率变换装置满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第二规律变化;其中,第二变化规律根据第二阻抗确定。也就是说,该升压电路既能够在功率变换装置未满足启动条件时以及在功率变换装置满足启动条件时,用于调整功率变换装置的输出阻抗,也能够在功率变换装置满足启动条件,且需要调整功率变换装置的输出功率时,用于调整功率变换装置的输出功率,不需要在功率变换装置中增加新的电路结构。
进一步地,在功率变换装置满足启动条件时,功率变换装置还控制第二类开关处于关断状态,其中,第二类开关为升压电路中直接与电源连接的开关。
在一个具体的实施方式中,如图9所示,升压电路包括第一电容C1、第一开关Q1、电感L、第二开关Q2、第三开关Q3以及第二电容C2。其中,第一电容C1的第一端与第一开关的第一端连接,第一开关Q1的第二端与电感L的第一端连接,电感L的第二端分别与第二开关Q2的第一端和第三开关Q3的第一端连接,第一电容C1的第二端分别与第二开关Q2的第二端以及第二电容C2的第一端连接,第三开关Q3的第二端与第二电容C2的第二端连接;第一开关Q1的第三端用于输入控制第一开关Q1状态的信号,第二开关Q2的第三端用于输入控制第二开关Q2状态的信号,第三开关Q3的第三端用于输入控制第三开关Q3状态的信号。此时,第一类开关为第二开关Q2以及第三开关Q3,第二类开关为第一开关Q1。
进一步地,该升压电路还可以包括二极管D1,二极管D1的阳极与第二电容的第一端连接,二极管D1的阴极与第二电容C2的第一端连接。
其中,第一规律可以为第二开关Q2常通,第三开关Q3常断;或者,第一规律为第二开关Q2常断,第三开关Q3常断;或者,第一规律可以为第二开关Q2常断,第三开关Q3常通;或者,第一规律可以为第二开关Q2常通,第三开关Q3常通。第二规律可以为第二开关Q2的状态按照以下任意一种规律变化:常通、常断以及按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第三开关Q3的状态按照以下任意一种规律变化:按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换,或者常通。并且,第二规律中第二开关Q对应的变化规律以及第二规律中第三开关Q3对应的变化规律中至少有一个与第一规律中相应的变化规律不同。其中,第一规则包括第二开关Q2在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第二开关Q2处于导通状态(或者关断状态)的时长,第二规则包括第三开关Q3在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第三开关Q3处于导通状态(或者关断状态)的时长,第一规则以及第二规则根据第二阻抗确定。
例如,第一规律可以为第二开关Q2常通,第三开关Q3常断,此时,第二规律可以为第二开关Q2按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第三开关Q3按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换;或者,第二规律为第二开关Q2按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第三开关Q3常通,或者,第二规律为第二开关Q2常通,第三开关Q3常通,或者,第二规律为第二开关Q2常断,第三开关Q3常通;或者,第二规律为第二开关Q2常通,第三开关Q3按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换;或者,第二规律为第二开关Q2常断,第三开关Q3按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换。
在功率变换装置通过升降压电路实现的场景下,该功率变换装置具体通过以下方式在功率变换装置未满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第一阻抗:在功率变换装置未满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第一规律变化,其中,第一类开关为该升降压电路中能够改变功率变换装置的输出阻抗的开关,第一规律变化根据第一阻抗确定;该功率变换装置具体通过以下方式在功率变换装置满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第二阻抗:在功率变换装置满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第二规律变化;其中第二规律根据第二阻抗确定。也就是说,该升降压电路既能够在功率变换装置未满足启动条件时以及在功率变换装置满足启动条件时,用于调整功率变换装置的输出阻抗,也能够在功率变换装置满足启动条件,且需要调整功率变换装置的输出功率时,用于调整功率变换装置的输出功率,不需要在功率变换装置中增加新的电路结构。
进一步地,在功率变换装置满足启动条件时,该功率变换装置还控制第二类开关处于关断状态,其中,第二类开关为升降压电路中直接与电源连接的开关。
在一个具体的实施方式中,如图10所示,升降压电路包括第一电容C1、第一开关Q1、第二开关Q2、电感L、第三开关Q3、第四开关Q4以及第二电容C2。其中,第一电容C1的第一端与第一开关Q1的第一端连接,第一电容C2的第二端分别与第二开关Q2的第一端、第三开关Q3的第一端以及第二电容C2的第一端连接,第一开关Q1的第二端分别与电感L的第一端和第二开关Q2的第二端连接,电感L的第二端分别与第三开关Q3的第二端以及第四开关Q4的第一端连接,第四开关Q4的第二端与第二电容C2的第二端连接,第一开关Q1的第三端用于输入控制第一开关Q1状态的信号,第二开关Q2的第三端用于输入控制第二开关Q2状态的信号,第三开关Q3的第三端用于输入控制第三开关Q3状态的信号,第四开关Q4的第三端用于输入控制第四开关状态Q4的信号。此时,第一类开关为第三开关Q3和第四开关Q4,或者,第一类开关为第二开关Q2和第四开关Q4,或者,第一类开关为第二开关Q2、第三开关Q3和第四开关Q4;第二类开关为第一开关Q1。
进一步地,该升降压电路还可以包括二极管D1,二极管D1的阳极与第二电容C2的第一端连接,二极管D1的阴极与第二电容C2的第二端连接。
其中,当第一类开关为第二开关Q2和第四开关Q4时,第一规律可以为第二开关Q2常通,第四开关常断Q4;或者,第一规律为第二开关Q2常断,第四开关Q4常断;或者,第一规律为第二开关Q2常通,第四开关Q4常通;或者,第一规律可以为第二开关Q2常断,第四开关Q4常通。第二规律为第二开关Q2的状态按照以下任意一种规律变化:常通、常断以及按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第四开关Q4的状态按照以下任意一种规律变化:按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换,或者常通。并且,第二规律中第二开关Q2对应的变化规律以及第二规律中第四开关Q4对应的变化规律中至少有一个与第一规律中相应的变化规律不同。其中,第一规则包括第二开关Q2在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第二开关Q2处于导通状态(或者关断状态)的时长,第二规则包括第四开关Q4在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第四开关Q4处于导通状态(或者关断状态)的时长,第一规则以及第二规则根据第二阻抗确定。
例如,第一规律可以为第二开关Q2常通,第四开关常断Q4,此时,第二规律可以为第二开关Q2按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第四开关Q4按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换;或者,第二规律为第二开关Q2按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第四开关Q4常通;或者,第二规律为第二开关Q2常通,第四开关Q4常通;或者,第二规律为第二开关Q2常断,第四开关Q4常通;或者,第二规律为第二开关Q2常通,第四开关Q4按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换;或者,第二规律为第二开关Q2常断,第四开关Q4按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换。
当第一类开关为第三开关Q3和第四开关Q4时,第一规律可以为第三开关Q3常通,第四开关Q4常断;或者,第一规律为第三开关Q3常断,第四开关Q4常断;或者,第一规律为第三开关Q3常通,第四开关Q4常通;或者,第一规律可以为第三开关Q3常断,第四开关Q4常通。第二规律为第三开关Q3的状态按照以下任意一种规律变化:常通、常断以及按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第四开关Q4的状态按照以下任意一种规律变化:按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换,或者常通。并且,第二规律中第三开关Q3对应的变化规律以及第二规律中第四开关Q4对应的变化规律至少有一个与第一规律中相应的变化规律不同。其中,第一规则包括第三开关Q3在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第三开关Q3处于导通状态(或者关断状态)的时长,第二规则包括第四开关Q4在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第四开关Q4处于导通状态(或者关断状态)的时长,第一规则以及第二规则根据第二阻抗确定。
例如,第一规律可以为第三开关Q3常通,第四开关Q4常断,此时,第二规律为第三开关Q3按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第四开关Q4按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换;或者,第二规律为第三开关Q3按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第四开关Q4常通;或者,第二规律为第三开关Q3常通,第四开关Q4常通;或者,第二规律为第三开关Q3常断,第四开关Q4常通;或者,第二规律为第三开关Q3常通,第四开关Q4按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换;或者,第二规律为第三开关Q3常断,第四开关Q4按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换。
当第一类开关为第二开关Q2、第三开关Q3和第四开关Q4时,第一规律可以为第二开关Q2常断,第三开关Q3常断,第四开关Q4常断;或者,第一规律可以为第二开关Q2常断,第三开关Q3常断,第四开关Q4常通;或者,第一规律可以为第二开关Q2常断,第三开关Q3常通,第四开关Q4常断;或者,第一规律可以为第二开关Q2常断,第三开关Q3常通,第四开关Q4常通;或者,第一规律为第二开关Q2常通,第三开关Q3常断,第四开关Q4常断;或者,第一规律为第二开关Q2常通,第三开关Q3常断,第四开关Q4常通;或者,第一规律可以为第二开关Q2常通,第三开关Q2常通,第四开关Q4常断;或者,第一规律为第二开关常通Q2,第三开关Q2常通,第四开关Q4常通。
第二规律为第二开关Q2的状态按照以下任意一种规律变化:常通、常断以及按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第三开关Q3的状态按照以下任意一种规律变化:常通、常断以及按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换,以及第四开关Q4的状态按照以下任意一种规律变化:按照第三规则在导通状态与关断状态之间切换,或者常通。并且,第二规律中第二开关Q2对应的变化规律、第二规律中第三开关Q3对应的变化规律以及第二规律中第四开关Q4对应的变化规律中至少有一个与第一规律中相应的变化规律不同。其中,第一规则包括第二开关Q2在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第二开关Q2处于导通状态(或者关断状态)的时长,第二规则包括第三开关Q3在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第三开关Q3处于导通状态(或者关断状态)的时长,第三规则包括第四开关Q4在导通状态与关断状态之间切换的频率以及第四开关Q4处于导通状态(或者关断状态)的时长,第一规则、第二规则以及第三规则根据第二阻抗确定。
例如,第一规律为第二开关Q2常通,第三开关Q3常通,第四开关Q4常断。此时,第二规律为第二开关Q2按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第三开关Q3按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换,第四开关Q4按照第三规则在导通状态与关断状态之间切换;或者,第二规律为第二开关Q2按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第三开关Q3按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换,第四开关Q4常通;或者,第二规律为第二开关Q2按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第三开关Q常通,第四开关Q4按照第三规则在导通状态与关断状态之间切换;或者,第二规律为第二开关Q2按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第三开关Q3常断,第四开关Q4按照第三规则在导通状态与关断状态之间切换;或者,第二规律为第二开关Q2常断,第三开关Q3按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换,第四开关Q4按照第三规则在导通状态与关断状态之间切换;或者,第二规律为第二开关Q2常通,第三开关Q3按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换,第四开关Q4按照第三规则在导通状态与关断状态之间切换;或者,第二规律为第二开关Q2按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第三开关Q3常通,第四开关Q4常通;或者,第二规律为第二开关Q2按照第一规则在导通状态与关断状态之间切换,第三开关Q3常断,第四开关Q4常通;或者,第二规律为第二开关Q2常断,第三开关Q3按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换,第四开关Q4常通;或者,第二规律为第二开关Q2常通,第三开关Q3按照第二规则在导通状态与关断状态之间切换,第四开关Q4常通;或者,第二规律为第二开关Q2常通,第三开关Q3常通,第四开关Q4按照第三规则在导通状态与关断状态之间切换;或者,第二规律为第二开关Q2常通,第三开关Q3常断,第四开关Q4按照第三规则在导通状态与关断状态之间切换;或者,第二规律为第二开关Q2常断,第三开关Q3常通,第四开关Q4按照第三规则在导通状态与关断状态之间切换;或者,第二规律为第二开关Q2常断,第三开关Q3常断,第四开关Q4按照第三规则在导通状态与关断状态之间切换;或者,第二规律为第二开关Q2常通,第三开关Q3常通,第四开关Q4常通;或者,第二规律为第二开关Q2常通,第三开关Q3常断,第四开关Q4常通;或者,第二规律为第二开关Q2常断,第三开关Q3常断,第四开关Q4常通;或者,第二规律为第二开Q2关常断,第三开关Q3常通,第四开关Q4常通。
需要说明的是,上述升压电路的结构、降压电路以及升降压电路的结构仅为举例说明,并不对本申请实施例构成限定。上述升压电路以及降压电路中的开关可以是三极管、MOS管或者IGBT等。
通过上述方法,功率变换装置在未满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第一阻抗,在功率变换电路满足启动条件时,将功率变换装置的输出阻抗调整为第二阻抗,使得功率变换装置未满足启动条件时的输出阻抗,与功率变换装置满足启动条件时的输出阻抗不同,进而能够通过功率变换装置的输出阻抗表征功率变换装置的工作状态,相较于现有技术通过检测电压的方式确定功率变换装置的工作状态,所确定的功率变换装置的工作状态更准确。具体地,当功率变换装置的输出阻抗为第一阻抗时,可以表征功率变换装置的状态为功率变换装置未满足启动条件或者功率变换装置满足启动条件,但功率变换装置故障,功率变换装置的输出阻抗为第二阻抗时,可以表征功率变换装置的状态为功率变换装置满足启动条件,且功率变换装置正常。
本申请还提供了一种光伏发电系统,如图11所示,光伏发电系统包括光伏组件、优化器以及逆变器。其中,光伏组件1101,用于将太阳能转换为电能,并将得到的电能输出给优化器1102;优化器1102,用于在优化器1102未满足启动条件时,将优化器1102的输出阻抗调整为第一阻抗;在优化器1102满足启动条件时,将优化器1102的输出阻抗调整为第二阻抗;其中,所述第一阻抗不等于第二阻抗;以及,在优化器1102满足启动条件,且优化器1102需要控制输出功率时,调整光伏组件1101的输出功率,并输出调整后的功率;逆变器1103,用于将优化器1102输出的功率转换为满足设定条件的电能,并将转换后的电能输出给电网或者负载。
在优化器1102包括功率变换电路、阻抗可调电路和控制电路,控制电路分别与功率变换电路以及阻抗可调电路连接的场景下,功率变换电路的输出端与阻抗可调电路连接。优化器1102具体用于:在优化器1102未满足启动条件时,将阻抗可调电路的阻抗调整为第三阻抗,第三阻抗根据第一阻抗以及功率变换电路未满足启动条件时的等效阻抗确定;以及,在优化器1102满足启动条件时,将阻抗可调电路的阻抗调整为第四阻抗,第四阻抗根据第二阻抗以及功率变换电路满足启动条件时的等效阻抗确定。
其中,该阻抗可调电路可以通过但不限于如图3、图4、图5a或图5b所示的结构实现,当该阻抗可调电路通过如图3、图4、图5a或图5b所示的结构实现时,优化器1102控制该阻抗可调电路的输出阻抗的方法可以参见上述装置实施例中控制电路230控制相应的阻抗可调电路的输出阻抗的方法,此处不再赘述。
在优化器1102包括升压电路的场景下,优化器1102具体用于:在优化器1102未满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第一规律变化,其中,第一类开关为升压电路中能够改变升压电路的输出阻抗的开关,第一规律变化根据第一阻抗确定;以及,在优化器1102满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第二规律变化;其中,第二变化规律根据第二阻抗确定。
进一步地,在优化器1102满足启动条件时,还用于控制第二类开关处于关断状态,其中,第二类开关为升压电路中直接与电源连接的开关。
在优化器1102包括降压电路的场景下,优化器1102具体用于:在优化器1102未满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第一规律变化,其中,第一类开关为降压电路中能够改变降压电路的输出阻抗的开关,第一规律根据所述第一阻抗确定;以及,在优化器1102满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第二规律变化,其中,第一类开关为降压电路中能够改变降压电路的输出阻抗的开关,第二规律根据所述第二阻抗确定。
进一步地,在优化器1102满足启动条件时,优化器1102还用于控制第二类开关处于关断状态,其中,第二类开关为降压电路中用于直接与电源连接的开关。
在优化器1102包括升降压电路的场景下,优化器1102具体用于:在优化器1102未满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第一规律变化,其中,第一类开关为升降压电路中能够改变功率变换装置的输出阻抗的开关,第一规律变化根据所述第一阻抗确定;以及,在优化器1102满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第二规律变化;其中,第二变化规律根据第二阻抗确定。
进一步地,在优化器1102满足启动条件时,优化器1102还用于控制第二类开关处于关断状态,其中,第二类开关为升降压电路中直接与电源连接的开关。
需要说明的是,本申请实施例并不对该光伏发电系统中包括的光伏组件的个数以及优化器的个数进行限定,该光伏发电系统中可以包括一个或多个(两个或两个以上)光伏组件1101,以及包括一个或多个(两个或两个以上)优化器1102。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然,本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样,倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (24)

1.一种功率变换装置,其特征在于,包括:功率变换电路、阻抗可调电路和控制电路;所述控制电路分别与所述功率变换电路以及所述阻抗可调电路连接,所述功率变换电路的输入端用于连接电源,所述功率变换电路的输出端与所述阻抗可调电路连接;
所述功率变换电路,用于在所述控制电路的控制下,调整所述功率变换电路的输出功率;
所述阻抗可调电路,用于在所述控制电路的控制下,调节所述阻抗可调电路的输出阻抗;
所述控制电路,用于在所述功率变换装置未满足启动条件时,控制所述阻抗可调电路将所述阻抗可调电路的阻抗调整为第一阻抗;在所述功率变换装置满足启动条件时,控制所述阻抗可调电路将所述阻抗可调电路的阻抗调整为第二阻抗,其中,所述第一阻抗不等于所述第二阻抗。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述启动条件为所述功率变换装置的输入功率大于或等于所述控制电路上电运行的最小功率。
3.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述阻抗可调电路与所述功率变换电路串联,其中,所述阻抗可调电路包括第一开关和第一负载电路,所述第一开关与所述第一负载电路并联,所述第一开关还与所述控制电路连接;
在所述功率变换装置未满足启动条件时,所述控制电路控制所述第一开关处于第一状态;在所述功率变换装置满足启动条件时,所述控制电路控制所述第一开关处于第二状态,所述第二状态为与所述第一状态不同的状态。
4.如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述第一状态为关断状态,所述第二状态为导通状态或者按照设定规律在关断状态与导通状态之间切换;或者,
所述第一状态为导通状态,所述第二状态为关断状态或者按照设定规律在关断状态与导通状态之间切换。
5.如权利要求3或4所述的装置,其特征在于,
在所述功率变换装置满足启动条件时,所述控制电路控制所述第一开关处于第二状态之后,还用于:接收第一指示信息,并根据所述第一指示信息,控制所述第一开关处于第三状态,所述第三状态为与所述第二状态不同的状态;或者,
在所述功率变换装置满足启动条件时,所述控制电路控制所述第一开关处于第二状态之后,还用于:检测所述功率变换装置输出端的电压、电流或者功率是否发生变化;以及,在确定功率变换装置输出端的电压、电流或者功率发生变化时,控制所述第一开关处于第三状态,所述第三状态为与所述第二状态不同的状态。
6.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述阻抗可调电路与所述功率变换电路并联,其中,所述阻抗可调电路包括第二开关和第二负载电路,所述第二开关与所述第二负载电路串联,所述第二开关还与所述控制电路连接;
在所述功率变换装置未满足启动条件时,所述控制电路控制所述第二开关处于第一状态;在所述功率变换装置满足启动条件时,所述控制电路控制所述第二开关处于第二状态,所述第二状态为与所述第一状态不同的状态。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第一状态为关断状态,所述第二状态为导通状态或者按照设定规律在关断状态与导通状态之间切换;或者,
所述第一状态为导通状态,所述第二状态为关断状态或者按照设定规律在关断状态与导通状态之间切换。
8.如权利要求6或7所述的装置,其特征在于,
在所述功率变换装置满足启动条件时,所述控制电路控制所述第二开关处于第二状态之后,还用于:接收第一指示信息,并根据所述第一指示信息,控制所述第二开关处于第三状态,所述第三状态为与所述第二状态不同的状态;或者,
在所述功率变换装置满足启动条件时,所述控制电路控制所述第二开关处于第二状态之后,还用于:检测所述功率变换装置输出端的电压、电流或者功率是否发生变化;以及,在确定所述功率变换装置输出端的电压、电流或者功率发生变化时,控制所述第二开关处于第三状态,所述第三状态为与所述第二状态不同的状态。
9.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述阻抗可调电路包括第一阻抗可调电路和第二阻抗可调电路,所述第一阻抗可调电路的第一端与所述功率变换电路的第一输出端串联,所述第二阻抗可调电路并联在所述第一阻抗可调电路的第二端以及所述功率变换电路的第二输出端之间,或者,所述第二阻抗可调电路与所述功率变换电路并联,所述第一阻抗可调电路与所述第二阻抗可调电路串联;其中,所述第一阻抗可调电路包括第一开关和第一负载电路,所述第一开关与所述第一负载电路并联,所述阻抗可调电路包括第二开关和第二负载电路,所述第二开关与所述第二负载电路串联,所述第一开关以及所述第二开关还与所述控制电路连接;
在所述功率变换装置未满足启动条件时,所述控制电路控制所述第一开关处于第一状态,以及控制所述第二开关处于第一状态或第二状态,所述第二状态为与所述第一状态不同的状态;
在所述功率变换装置满足启动条件时,所述控制电路控制所述第一开关以及所述第二开关中的至少一个处于与所述功率变换装置未满足启动条件时对应的状态不同的状态。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述第一状态为关断状态,所述第二状态为导通状态,与所述第一状态不同的状态为导通状态或者按照第一规律在关断状态与导通状态之间切换,与所述第二状态不同的状态为关断状态或者按照第二规律在关断状态与导通状态之间切换;或者,
所述第一状态为关断状态,所述第二状态为关断状态,与所述第一状态不同的状态为导通状态或者按照第一规律在关断状态与导通状态之间切换,与所述第二状态不同的状态为导通状态或者按照第二规律在关断状态与导通状态之间切换;或者,
所述第一状态为导通状态,所述第二状态为关断状态,与所述第一状态不同的状态为关断状态或者按照第一规律在关断状态与导通状态之间切换,与所述第二状态不同的状态为导通状态或者按照第二规律在关断状态与导通状态之间切换;或者,
所述第一状态为导通状态,所述第二状态为导通状态,与所述第一状态不同的状态为关断状态或者按照第一规律在关断状态与导通状态之间切换,与所述第二状态不同的状态为关断状态或者按照第二规律在关断状态与导通状态之间切换。
11.如权利要求9或10所述的装置,其特征在于,
在所述功率变换装置满足启动条件时,所述控制电路控制所述第一开关以及所述第二开关中的至少一个处于与所述功率变换装置未满足启动条件时对应的状态不同的状态之后,还用于:接收第一指示信息,并根据所述第一指示信息,控制所述第一开关和所述第二开关中的至少一个处于与所述功率变换装置满足启动条件时对应的状态不同的状态;或者,
在所述功率变换装置满足启动条件时,所述控制电路控制所述第一开关以及所述第二开关中的至少一个处于与所述功率变换装置未满足启动条件时对应的状态不同的状态之后,还用于:检测所述功率变换装置输出端的电压、电流或者功率是否发生变化;以及,在确定功率变换装置输出端的电压、电流或者功率发生变化时,控制所述第一开关和所述第二开关中的至少一个处于与所述功率变换装置满足启动条件时对应的状态不同的状态。
12.一种控制功率变换装置输出阻抗方法,其特征在于,包括:
在所述功率变换装置未满足启动条件时,将所述功率变换装置的输出阻抗调整为第一阻抗;
在所述功率变换装置满足启动条件时,将所述功率变换装置的输出阻抗调整为第二阻抗;其中,所述第一阻抗不等于所述第二阻抗。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述功率变换装置包括:功率变换电路、阻抗可调电路和控制电路,所述控制电路分别与所述功率变换电路以及所述阻抗可调电路连接,所述功率变换电路的输出端与所述阻抗可调电路连接;
在所述功率变换装置未满足启动条件时,将所述功率变换装置的输出阻抗调整为第一阻抗,包括:
在所述功率变换装置未满足启动条件时,将所述阻抗可调电路的阻抗调整为第三阻抗,所述第三阻抗根据所述第一阻抗以及所述功率变换电路未满足启动条件时的等效阻抗确定;
在所述功率变换装置满足启动条件时,将所述功率变换装置的输出阻抗调整为第二阻抗,包括:
在所述功率变换装置满足启动条件时,将所述阻抗可调电路的阻抗调整为第四阻抗,所述第四阻抗根据所述第二阻抗以及所述功率变换电路满足启动条件时的等效阻抗确定。
14.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述功率变换装置包括降压电路;
在所述功率变换装置未满足启动条件时,将所述功率变换装置的输出阻抗调整为第一阻抗,包括:
在所述功率变换装置未满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第一规律变化,其中,所述第一类开关为所述降压电路中能够改变所述降压电路的输出阻抗的开关,所述第一规律根据所述第一阻抗确定;
在所述功率变换装置满足启动条件时,将所述功率变换装置的输出阻抗调整为第二阻抗,包括:
在所述功率变换装置满足启动条件时,控制所述第一类开关的状态按照第二规律变化,其中,所述第一类开关为所述降压电路中能够改变所述降压电路的输出阻抗的开关,所述第二规律根据所述第二阻抗确定。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于,所述降压电路包括第一电容、第一开关、第二开关、电感以及第二电容;其中,所述第一电容的第一端与所述第一开关的第一端连接,所述第一开关的第二端分别与所述电感的第一端和所述第二开关的第一端连接,所述第一开关的第三端用于输入控制所述第一开关状态的信号,所述第二开关的第二端分别与所述第一电容的第二端以及所述第二电容的第一端连接,所述第二开关的第三端用于输入控制所述第二开关状态的信号,所述电感的第二端与所述第二电容的第二端连接;
所述第一类开关为所述第二开关。
16.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述功率变换装置包括升压电路;
在所述功率变换装置未满足启动条件时,将所述功率变换装置的输出阻抗调整为第一阻抗,包括:
在所述功率变换装置未满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第一规律变化,其中,所述第一类开关为所述升压电路中能够改变所述升压电路的输出阻抗的开关,所述第一规律变化根据所述第一阻抗确定;
在所述功率变换装置满足启动条件时,将所述功率变换装置的输出阻抗调整为第二阻抗,包括:
在所述功率变换装置满足启动条件时,控制所述第一类开关的状态按照第二规律变化;其中,所述第二变化规律根据所述第二阻抗确定。
17.如权利要求16所述的方法,其特征在于,所述升压电路包括第一电容、第一开关、电感、第二开关、第三开关以及第二电容;其中,所述第一电容的第一端与所述第一开关的第一端连接,所述第一开关的第二端与所述电感的第一端连接,所述电感的第二端分别与所述第二开关的第一端和所述第三开关的第一端连接,所述第一电容的第二端分别与所述第二开关的第二端以及所述第二电容的第一端连接,所述第三开关的第二端与所述第二电容的第二端连接;所述第一开关的第三端用于输入控制所述第一开关状态的信号,所述第二开关的第三端用于输入控制所述第二开关状态的信号,所述第三开关的第三端用于输入控制所述第三开关状态的信号;
所述第一类开关为所述第二开关以及所述第三开关。
18.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述功率变换装置包括升降压电路;
在所述功率变换装置未满足启动条件时,将所述功率变换装置的输出阻抗调整为第一阻抗,包括:
在所述功率变换装置未满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第一规律变化,其中,所述第一类开关为所述升降压电路中能够改变所述功率变换装置的输出阻抗的开关,所述第一规律变化根据所述第一阻抗确定;
在所述功率变换装置满足启动条件时,将所述功率变换装置的输出阻抗调整为第二阻抗,包括:
在所述功率变换装置满足启动条件时,控制所述第一类开关的状态按照第二规律变化;其中,所述第二变化规律根据所述第二阻抗确定。
19.如权利要求18所述的方法,其特征在于,所述升降压电路包括第一电容、第一开关、第二开关、电感、第三开关、第四开关以及第二电容;
其中,所述第一电容的第一端与所述第一开关的第一端连接,所述第一电容的第二端分别与所述第二开关的第一端、所述第三开关的第一端以及所述第二电容的第一端连接,所述第一开关的第二端分别与所述电感的第一端和所述第二开关的第二端连接,所述电感的第二端与分别与所述第三开关的第二端以及所述第四开关的第一端连接,所述第四开关的第二端与所述第二电容的第二端连接,所述第一开关的第三端用于输入控制所述第一开关状态的信号,所述第二开关的第三端用于输入控制所述第二开关状态的信号,所述第三开关的第三端用于输入控制所述第三开关状态的信号,所述第四开关的第三端用于输入控制所述第四开关状态的信号;
所述第一类开关为所述第三开关和所述第四开关,或者,所述第一类开关为所述第二开关和所述第四开关,或者,所述第一类开关为所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关。
20.一种光伏发电系统,其特征在于,包括光伏组件、优化器以及逆变器;
所述光伏组件,用于将太阳能转换为电能,并将所述电能输出给所述优化器;
所述优化器,用于在所述优化器未满足启动条件时,将所述优化器的输出阻抗调整为第一阻抗;在所述优化器满足启动条件时,将所述优化器的输出阻抗调整为第二阻抗;其中,所述第一阻抗不等于第二阻抗;以及,在所述优化器满足启动条件,且所述优化器需要控制输出功率时,调整所述光伏组件的输出功率,并输出调整后的功率;
所述逆变器,用于将所述优化器输出的功率转换为满足设定条件的电能,并将转换后的电能输出给电网或者负载。
21.如权利要求20所述的系统,其特征在于,所述优化器包括功率变换电路、阻抗可调电路和控制电路,所述控制电路分别与所述功率变换电路以及所述阻抗可调电路连接,所述功率变换电路的输出端与所述阻抗可调电路连接;
所述优化器具体用于:在所述优化器未满足启动条件时,将所述阻抗可调电路的阻抗调整为第三阻抗,所述第三阻抗根据所述第一阻抗以及所述功率变换电路未满足启动条件时的等效阻抗确定;以及,在所述优化器满足启动条件时,将所述阻抗可调电路的阻抗调整为第四阻抗,所述第四阻抗根据所述第二阻抗以及所述功率变换电路满足启动条件时的等效阻抗确定。
22.如权利要求20所述的系统,其特征在于,所述优化器包括升压电路;
所述优化器具体用于:在所述优化器未满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第一规律变化,其中,所述第一类开关为所述升压电路中能够改变所述升压电路的输出阻抗的开关,所述第一规律变化根据所述第一阻抗确定;以及,在所述优化器满足启动条件时,控制所述第一类开关的状态按照第二规律变化;其中,所述第二变化规律根据所述第二阻抗确定。
23.如权利要求20所述的系统,其特征在于,所述优化器包括降压电路;
所述优化器具体用于:在所述优化器未满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第一规律变化,其中,所述第一类开关为所述降压电路中能够改变所述降压电路的输出阻抗的开关,所述第一规律根据所述第一阻抗确定;以及,在所述优化器满足启动条件时,控制所述第一类开关的状态按照第二规律变化,其中,所述第一类开关为所述降压电路中能够改变所述降压电路的输出阻抗的开关,所述第二规律根据所述第二阻抗确定。
24.如权利要求20所述的系统,其特征在于,所述优化器包括升降压电路;
所述优化器具体用于:在所述优化器未满足启动条件时,控制第一类开关的状态按照第一规律变化,其中,所述第一类开关为所述升降压电路中能够改变所述功率变换装置的输出阻抗的开关,所述第一规律变化根据所述第一阻抗确定;以及,在所述优化器满足启动条件时,控制所述第一类开关的状态按照第二规律变化;其中,所述第二变化规律根据所述第二阻抗确定。
CN201910152938.8A 2019-02-28 2019-02-28 一种功率变换装置以及控制功率变换装置输出阻抗的方法 Active CN109831107B (zh)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910152938.8A CN109831107B (zh) 2019-02-28 2019-02-28 一种功率变换装置以及控制功率变换装置输出阻抗的方法
AU2019431775A AU2019431775B9 (en) 2019-02-28 2019-12-24 Power conversion apparatus, and method controlling output impedance of power conversion apparatus
ES19916978T ES2987257T3 (es) 2019-02-28 2019-12-24 Aparato de conversión de energía y método para determinar el estado de funcionamiento del aparato de conversión de energía
EP24186504.7A EP4489282A2 (en) 2019-02-28 2019-12-24 Power conversion apparatus and method for controlling output impedance of power conversion apparatus
PCT/CN2019/128022 WO2020173200A1 (zh) 2019-02-28 2019-12-24 一种功率变换装置以及控制功率变换装置输出阻抗的方法
EP19916978.0A EP3907875B1 (en) 2019-02-28 2019-12-24 Power conversion apparatus, and method for determining a working status of the power conversion apparatus
US17/405,465 US11888321B2 (en) 2019-02-28 2021-08-18 Power conversion apparatus and method for controlling output impedance of power conversion apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910152938.8A CN109831107B (zh) 2019-02-28 2019-02-28 一种功率变换装置以及控制功率变换装置输出阻抗的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109831107A true CN109831107A (zh) 2019-05-31
CN109831107B CN109831107B (zh) 2021-06-22

Family

ID=66864954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910152938.8A Active CN109831107B (zh) 2019-02-28 2019-02-28 一种功率变换装置以及控制功率变换装置输出阻抗的方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11888321B2 (zh)
EP (2) EP3907875B1 (zh)
CN (1) CN109831107B (zh)
AU (1) AU2019431775B9 (zh)
ES (1) ES2987257T3 (zh)
WO (1) WO2020173200A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110957760A (zh) * 2019-11-27 2020-04-03 华为技术有限公司 光伏系统、优化器及优化器的工作状态调整方法
WO2020173200A1 (zh) * 2019-02-28 2020-09-03 华为技术有限公司 一种功率变换装置以及控制功率变换装置输出阻抗的方法
WO2021243501A1 (zh) * 2020-06-01 2021-12-09 华为数字能源技术有限公司 一种故障保护装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202100018236A1 (it) * 2021-07-12 2023-01-12 Enel Green Power Spa Metodo di controllo distribuito basato sul comportamento collettivo di un campo fotovoltaico di nuova generazione

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005080369A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd Dc/dc変換回路
KR20050049031A (ko) * 2003-11-21 2005-05-25 한국전기연구원 디씨/디씨 컨버터의 열화 진단 방법
US20120026631A1 (en) * 2010-08-02 2012-02-02 Greenvolts, Inc Photovoltaic array ground fault detection in an ungrounded solar electric power generating system and techniques to transition onto and off the utility grid
CN102598494A (zh) * 2009-11-19 2012-07-18 皇家飞利浦电子股份有限公司 供电系统
DE102011014133A1 (de) * 2011-03-15 2012-09-20 Maximilian Heindl Variable, heterogene Energiespeicheranordnung
US20130307336A1 (en) * 2010-11-30 2013-11-21 Ideal Power Converters, Inc. Photovoltaic Array Systems, Methods, and Devices with Improved Diagnostics and Monitoring
CN203456874U (zh) * 2013-08-09 2014-02-26 武汉高特维电气有限公司 一种串联型电压补偿拮抗装置
CN105610306A (zh) * 2016-03-01 2016-05-25 深圳南云微电子有限公司 副边反馈控制方法及其控制电路
CN105915156A (zh) * 2016-06-03 2016-08-31 丰郅(上海)新能源科技有限公司 带有功率优化器的光伏发电系统
CN105958934A (zh) * 2016-06-03 2016-09-21 丰郅(上海)新能源科技有限公司 一种功率优化器
CN106877311A (zh) * 2017-04-27 2017-06-20 阳光电源股份有限公司 一种直流光伏发电系统
CN107370384A (zh) * 2017-07-26 2017-11-21 广州金升阳科技有限公司 副边反馈控制电路及应用该电路的开关电源
WO2017212757A1 (ja) * 2016-06-09 2017-12-14 三菱電機株式会社 太陽電池ストリングの故障診断方法及び故障診断装置
CN207819564U (zh) * 2017-11-29 2018-09-04 丰郅(上海)新能源科技有限公司 带有电流检测功能的故障监控系统
CN109039085A (zh) * 2018-08-07 2018-12-18 广州金升阳科技有限公司 一种控制电路及应用该电路的开关电源

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5179488A (en) * 1990-07-26 1993-01-12 Rosemount Inc. Process control instrument with loop overcurrent circuit
US5710699A (en) * 1996-05-28 1998-01-20 General Electric Company Power electronic interface circuits for batteries and ultracapacitors in electric vehicles and battery storage systems
JP4847970B2 (ja) * 2005-01-31 2011-12-28 ジョージア テック リサーチ コーポレイション アクティブサージ電流制限器
EP1798845A1 (en) 2005-12-16 2007-06-20 Advanced Digital Broadcast S.A. Multi-output switched-mode power supply
US8212399B2 (en) * 2006-11-27 2012-07-03 Xslent Energy Technologies, Llc Power extractor with control loop
WO2008124144A1 (en) * 2007-04-06 2008-10-16 Sunovia Energy Technologies, Inc. Modular ac solar panel system
US7561394B2 (en) * 2007-12-10 2009-07-14 Visteon Global Technologies, Inc. System and method for overvoltage protection
WO2011092606A1 (en) * 2010-02-01 2011-08-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Apparatus for enabling smooth start-up of solid-state lighting unit
US20120080943A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 Astec International Limited Photovoltaic Power Systems
US10673222B2 (en) * 2010-11-09 2020-06-02 Solaredge Technologies Ltd. Arc detection and prevention in a power generation system
CN103929086B (zh) * 2014-04-18 2017-07-25 深圳创动科技有限公司 光伏逆变器及其开机自检方法
CN104079001B (zh) * 2014-07-15 2017-08-25 浙江昱能科技有限公司 基于串联型优化器的光伏并网系统中对优化器的控制方法
CN105978476B (zh) * 2016-06-03 2020-08-07 丰郅(上海)新能源科技有限公司 一种逆变器
WO2019044403A1 (ja) * 2017-08-31 2019-03-07 株式会社村田製作所 太陽光発電システム、パワーコンディショナ
WO2019058428A1 (ja) * 2017-09-19 2019-03-28 東芝三菱電機産業システム株式会社 太陽光発電システムおよび太陽光発電方法
CN109831107B (zh) * 2019-02-28 2021-06-22 华为技术有限公司 一种功率变换装置以及控制功率变换装置输出阻抗的方法
CN110429643B (zh) 2019-07-26 2021-07-06 上海交通大学 用于集散式光伏直流汇集系统的级间协同启动系统及方法

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005080369A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd Dc/dc変換回路
KR20050049031A (ko) * 2003-11-21 2005-05-25 한국전기연구원 디씨/디씨 컨버터의 열화 진단 방법
CN102598494A (zh) * 2009-11-19 2012-07-18 皇家飞利浦电子股份有限公司 供电系统
US20120026631A1 (en) * 2010-08-02 2012-02-02 Greenvolts, Inc Photovoltaic array ground fault detection in an ungrounded solar electric power generating system and techniques to transition onto and off the utility grid
US20130307336A1 (en) * 2010-11-30 2013-11-21 Ideal Power Converters, Inc. Photovoltaic Array Systems, Methods, and Devices with Improved Diagnostics and Monitoring
DE102011014133A1 (de) * 2011-03-15 2012-09-20 Maximilian Heindl Variable, heterogene Energiespeicheranordnung
CN203456874U (zh) * 2013-08-09 2014-02-26 武汉高特维电气有限公司 一种串联型电压补偿拮抗装置
CN105610306A (zh) * 2016-03-01 2016-05-25 深圳南云微电子有限公司 副边反馈控制方法及其控制电路
CN105915156A (zh) * 2016-06-03 2016-08-31 丰郅(上海)新能源科技有限公司 带有功率优化器的光伏发电系统
CN105958934A (zh) * 2016-06-03 2016-09-21 丰郅(上海)新能源科技有限公司 一种功率优化器
WO2017212757A1 (ja) * 2016-06-09 2017-12-14 三菱電機株式会社 太陽電池ストリングの故障診断方法及び故障診断装置
CN106877311A (zh) * 2017-04-27 2017-06-20 阳光电源股份有限公司 一种直流光伏发电系统
CN107370384A (zh) * 2017-07-26 2017-11-21 广州金升阳科技有限公司 副边反馈控制电路及应用该电路的开关电源
CN207819564U (zh) * 2017-11-29 2018-09-04 丰郅(上海)新能源科技有限公司 带有电流检测功能的故障监控系统
CN109039085A (zh) * 2018-08-07 2018-12-18 广州金升阳科技有限公司 一种控制电路及应用该电路的开关电源

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020173200A1 (zh) * 2019-02-28 2020-09-03 华为技术有限公司 一种功率变换装置以及控制功率变换装置输出阻抗的方法
US11888321B2 (en) 2019-02-28 2024-01-30 Huawei Digital Power Technologies Co.., Ltd. Power conversion apparatus and method for controlling output impedance of power conversion apparatus
CN110957760A (zh) * 2019-11-27 2020-04-03 华为技术有限公司 光伏系统、优化器及优化器的工作状态调整方法
CN110957760B (zh) * 2019-11-27 2022-08-26 华为数字能源技术有限公司 光伏系统、优化器及优化器的工作状态调整方法
JP2023504058A (ja) * 2019-11-27 2023-02-01 ファーウェイ デジタル パワー テクノロジーズ カンパニー リミテッド 太陽光発電システム、オプティマイザ、及びオプティマイザの動作状態を調整する方法
JP7419530B2 (ja) 2019-11-27 2024-01-22 ファーウェイ デジタル パワー テクノロジーズ カンパニー リミテッド 太陽光発電システム、オプティマイザ、及びオプティマイザの動作状態を調整する方法
US12009665B2 (en) 2019-11-27 2024-06-11 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. Photovoltaic system, optimizer, and method for adjusting working state of optimizer
WO2021243501A1 (zh) * 2020-06-01 2021-12-09 华为数字能源技术有限公司 一种故障保护装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3907875C0 (en) 2024-07-31
EP3907875A4 (en) 2022-03-09
WO2020173200A1 (zh) 2020-09-03
US20210384731A1 (en) 2021-12-09
AU2019431775A1 (en) 2021-08-26
EP4489282A2 (en) 2025-01-08
AU2019431775B9 (en) 2023-12-07
EP3907875B1 (en) 2024-07-31
ES2987257T3 (es) 2024-11-14
CN109831107B (zh) 2021-06-22
AU2019431775B2 (en) 2023-11-16
US11888321B2 (en) 2024-01-30
EP3907875A1 (en) 2021-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109831107B (zh) 一种功率变换装置以及控制功率变换装置输出阻抗的方法
US10505437B2 (en) Power converting device and ground impedance value detecting method
CN108646163B (zh) 一种半导体器件的功率循环测试系统
US9762133B2 (en) AC-DC converter with output power suppression
US9906134B1 (en) Insulation detecting circuit, power converting device and insulation impedance value detecting method
JP2001275259A (ja) 系統連系インバータおよび分散形発電システム
CN104868766A (zh) 逆变装置及应用其的交流电源系统
CN103248255A (zh) 三相模块化多电平换流器及其子模块中igbt开路故障检测容错方法
CN109167392B (zh) 一种系统控制方法和光伏系统、以及空调系统
JP2009503469A (ja) 電力損失の測定
CN116345614A (zh) 异常检测方法、储能设备和存储介质
US10067175B2 (en) Determining bond wire failures
CN101888188B (zh) 用于控制功率变换器的装置和方法
CN117406053A (zh) 一种检测方法、检测装置及存储介质
CN103630817A (zh) 调节器装置
CN112485633A (zh) Igbt故障检测装置及变频器
JP5951269B2 (ja) Pvパネル診断装置、診断方法及び診断プログラム
KR20210135739A (ko) 인버터 성능 시험 장치
CN118826141B (zh) 统一电能质量调节器的控制电路、方法及系统
CN112816805A (zh) 一种柔性直流换流阀控制系统及过流检测方法、系统
CN222365088U (zh) 一种检测电路及检测系统
US20240291283A1 (en) Power conversion apparatus and control method
CN103973220A (zh) 一种光伏电源汇流箱性能检测集成接线装置
KR20250026680A (ko) 전력변환장치 및 그 제어 방법
CN116073503A (zh) 多输入光伏设备、系统及其待机电压控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211105

Address after: 518043 No. 01, 39th floor, building a, antuoshan headquarters building, No. 33, antuoshan Sixth Road, Xiang'an community, Xiangmihu street, Futian District, Shenzhen, Guangdong Province

Patentee after: Huawei Digital Energy Technology Co.,Ltd.

Address before: 518129 Bantian HUAWEI headquarters office building, Longgang District, Guangdong, Shenzhen

Patentee before: HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.