DE102014004973A1

DE102014004973A1 - Energieerzeugungs-Steuerungssystem, Verfahren und nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium desselben

Info

Publication number: DE102014004973A1
Application number: DE102014004973.6A
Authority: DE
Inventors: Chia-Shin Yen; Woei-Luen Chen; Yi-Cheng Liu
Original assignee: Institute for Information Industry
Current assignee: Institute for Information Industry
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2014-04-04
Publication date: 2015-05-21
Also published as: US20150142189A1; CN104656736B; CN104656736A; TWI505061B; TW201518897A

Abstract

Bereitgestellt wird ein Energieerzeugungs-Steuerungssystem. Das Energieerzeugungs-Steuerungssystem umfasst Energieerzeugungsgeräte, die, um ein Array zu formen, elektrisch verbunden sind, ein MPPT-Modul, ein Energie-Steuerungsmodul und Spannungs-Steuerungsmodule. Jedes der Energieerzeugungsgeräte umfasst ein Energieerzeugungs-Modul zum Erzeugen von Eingangs-Energieversorgung und ein MVPT-Modul zum Durchführen eines MVPT-Prozesses auf die Eingangs-Energieversorgung. Das MPPT-Modul wendet einen MPPT-Prozess auf die gesamte Ausgangs-Energieversorgung, welche von den Energieerzeugungsgeräten erzeugt wurde, an, um eine maximale Energieversorgung zu erzeugen. Das Energie-Steuerungsmodul steuert das MPPT-Modul den MPPT-Prozess durchzuführen. Jedes der Energie-Steuerungsmodule steuert das MVPT-Modul den MVPT-Prozess durchzuführen.

Description

HINTERGRUND
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Energieerzeugungs-Technologie. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Energieerzeugungs-Steuerungssystem, ein Verfahren und ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium desselben.
Beschreibung des Standes der Technik
Da der Energiebedarf schrittweise steigt, wird die Nutzung erneuerbarer Energie ein wichtiges Thema im Bereich der Energieentwicklung. Erneuerbare Energie ist Energie, die aus natürlichen Ressourcen stammt, die ständig wieder aufgefüllt werden. Erneuerbare Energie umfasst solche Energieformen wie Solarenergie, Windenergie, Wasserkraft, Gezeiten-Energie oder Energie aus Biomasse. In den letzten Jahren konzentrieren sich viele Forschungsvorhaben auf die Solarenergie. Die Solarenergie ist daher besonders wichtig.
Es ist jedoch ein Problem erneuerbarer Energie, dass sie unstetig ist. Zum Beispiel hängt die Energieproduktion eines Solarzellensystems primär von den Wetterbedingungen des geographischen Ortes ab, an dem das System installiert ist. Wenn sich der Winkel des Sonnenlichts ändert oder ein Teil der Energieerzeugungs-Blöcke in einem Solarzellenmodul nicht normal funktionieren, da sie durch Objekte, wie Gebäude, verdeckt sind, sinkt, wenn keine Gegenmaßnahme ergriffen wird, die Effizienz des Solarzellenmoduls deutlich.
Was somit benötigt wird, ist ein Energieerzeugungs-Steuerungssystem, ein Verfahren und ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium desselben, um einen beständigen Energieausstoß zu erhalten, selbst wenn das Modul zur Erzeugung erneuerbarer Energie nicht normal funktioniert.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Energieerzeugungs-Steuerungssystems. Das Energieerzeugungs-Steuerungssystem umfasst eine Vielzahl von Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten, ein Modul zur Verfolgung des Punktes maximaler Energie (maximum power point tracking, MPPT, module), ein Energie-Steuerungsmodul und eine Vielzahl von Spannungs-Steuerungsmodulen. Die Versorgungsenergie-Erzeugungsgeräte sind, um ein Array zu bilden, elektrisch verbunden, wobei jedes ein Energieerzeugungs-Modul und ein Modul zur Verfolgung des Punktes maximaler Spannung (maximum voltage point tracking, MVPT, module) umfasst. Das Energieerzeugungs-Modul erzeugt eine Eingangs-Energieversorgung. Das MVPT-Modul ist elektrisch mit dem Energieerzeugungs-Modul zur Durchführung eines MVPT-Prozesses auf die Eingangs-Energieversorgung verbunden, um eine Ausgangs-Energieversorgung zu erzeugen. Das MPPT-Modul ist elektrisch mit den Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten zur Durchführung eines MPPT-Prozesses auf eine gesamte Ausgangs-Energieversorgung, die von den Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten erzeugt wurde, verbunden, um eine Energieversorgung mit maximaler Leistung zu erzeugen. Das Energie-Steuerungsmodul ist elektrisch mit dem MPPT-Modul verbunden, zur Erzeugung eines ersten Arbeitszyklus-Steuersignals, gemäß einer gesamten Ausgangs-Spannung und einen gesamten Ausgangs-Stroms der gesamten Ausgangs-Energieversorgung, um das MPPT-Modul zu steuern, den MPPT-Prozess durchzuführen. Jedes der Spannungs-Steuerungsmodule ist elektrisch mit dem MVPT-Modul eines der Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte verbunden, zur Erzeugung eines zweiten Arbeitszyklus-Steuersignals, gemäß einer Ausgangs-Spannung der Ausgangs-Energieversorgung, um das MVPT-Modul zu steuern, den MVPT-Prozess durchzuführen.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, ein Energieerzeugungs-Steuerungsverfahren bereitzustellen, das in einem Energieerzeugungs-Steuerungssystem verwendet wird. Das Energieerzeugungs-Steuerungsverfahren umfasst die unten aufgeführten Schritte. Ein MVPT-Modul in jedem einer Vielzahl von in Reihe geschalteter Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte wird gesteuert, eine Eingangs-Energie zu empfangen, welche von einem Energieerzeugungs-Modul erzeugt wurde, um eine Ausgangs-Energieversorgung zu erzeugen. Ein MPPT-Modul wird gesteuert, um eine maximale Energieversorgung mit einer maximalen Energie gemäß einer gesamten Ausgangs-Energieversorgung, die von den Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten bereitgestellt wird, zu erzeugen. Ein erstes Arbeitszyklus-Steuersignal wird gemäß einer gesamten Ausgangs-Spannung und einem gesamten Ausgangs-Strom der gesamten Ausgangs-Energieversorgung erzeugt, um das MPPT-Modul zu steuern, einen MPPT-Prozess auf die gesamte Ausgangs-Energieversorgung anzuwenden. Ein zweites Arbeitszyklus-Steuersignal wird gemäß einer Ausgangs-Spannung der Ausgangs-Energieversorgung jedes der Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte erzeugt, um das MVPT-Modul zu steuern, den MVPT-Prozess auf die Ausgangs-Energieversorgung anzuwenden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines nicht-flüchtigen computerlesbaren Speichermediums zum Speichern eines Computerprogramms zum Ausführen eines Energieerzeugungs-Steuerungsverfahrens, das in einem Energieerzeugungs-Steuerungssystem verwendet wird. Das Energieerzeugungs-Steuerungsverfahren umfasst die unten aufgeführten Schritte. Ein MVPT-Modul in jedem einer Vielzahl von in Reihe geschalteter Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte wird gesteuert, eine Eingangs-Energie zu empfangen, welche von einem Energieerzeugungs-Modul erzeugt wurde, um eine Ausgangs-Energieversorgung zu erzeugen. Ein MPPT-Modul wird gesteuert, um eine maximale Energieversorgung mit einer maximalen Energie gemäß einer gesamten Ausgangs-Energieversorgung, die von den Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten bereitgestellt wird, zu erzeugen. Ein erstes Arbeitszyklus-Steuersignal wird gemäß einer gesamten Ausgangs-Spannung und einem gesamten Ausgangs-Strom der gesamten Ausgangs-Energieversorgung erzeugt, um das MPPT-Modul zu steuern, einen MPPT-Prozess auf die gesamte Ausgangs-Energieversorgung anzuwenden. Ein zweites Arbeitszyklus-Steuersignal wird gemäß einer Ausgangs-Spannung der Ausgangs-Energieversorgung jedes der Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte erzeugt, um das MVPT-Modul zu steuern, den MVPT-Prozess auf die Ausgangs-Energieversorgung anzuwenden.
Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Bezug auf die folgende Beschreibung und die angehängten Ansprüche besser verstanden werden.
Es sollte verstanden werden, dass sowohl die vorgehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft sind und nicht dazu gedacht sind, die beanspruchte Erfindung weiter auszulegen.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung kann durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsform mit Bezug zu den beigefügten Bildern wie folgt vollständiger erfasst werden:
1A ist ein Blockdiagramm eines Energieerzeugungs-Steuerungssystems in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
1B ist ein Detail-Blockdiagramm des Energieerzeugungs-Steuerungssystems, gezeigt in 1A, in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Detail-Schaltkreisdiagramm des Energieversorgungs-Erzeugungsgeräts in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Wellenform-Diagramm einer Vielzahl von Beispielen des zweiten Arbeitszyklus-Steuersignals mit verschiedenen Arbeitszyklen in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 und 5 sind Diagramme der Kurven der gesamten Ausgangs-Spannung und des gesamten Ausgangs-Stroms der gesamten Ausgangs-Energieversorgung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Flussdiagramm eines Energieerzeugungs-Steuerungsverfahrens in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist ein Flussdiagramm des MPPT-Prozesses in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist ein Diagramm, welches eine Kurve der gesamten Ausgangs-Energie und des gesamten Ausgangs-Stroms der gesamten Ausgangs-Energieversorgung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist ein Flussdiagramm des MVPT-Prozesses in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden wird detailliert auf die vorliegenden Ausführungsformen der Erfindung, deren Beispiele in den angehängten Abbildungen dargestellt sind, eingegangen. Wo immer möglich, wurden gleiche Bezugszeichen in den Abbildungen und der Beschreibung in Bezug auf die gleichen oder ähnlichen Teile verwendet.
1A ist ein Blockdiagramm eines Energieerzeugungs-Steuerungssystems 1 in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1B ist ein Detail-Blockdiagramm des in 1A dargestellten Energieerzeugungs-Steuerungssystems 1 in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Energieerzeugungs-Steuerungssystem 1 umfasst eine Vielzahl von Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten 10, ein Modul zur Verfolgung des Punktes maximaler Energie (MPPT), ein Energie-Steuerungsmodul 14 und eine Vielzahl von Spannungs-Steuerungsmodulen 16. In 1B ist nur eine Spalte der Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte 10 der 1A gezeigt, in der die Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte in 1B mit 10A, 10B, und 10C entsprechend beschriftet sind.
Wie in 1A dargestellt, sind die Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte 10 elektrisch in Reihe und/oder parallel verbunden, um ein Array zu bilden. In der vorliegenden Erfindung umfasst das Energieerzeugungs-Steuerungssystem 1 eine Vielzahl von Spalten von parallel verbundenen Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten 10, in dem die Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte 10 in jeder der Spalten in Reihe verbunden sind. Es ist anzumerken, dass das in 1A dargestellte Array nur ein Beispiel ist. In anderen Ausführungsformen können andere Formen des Arrays verwendet werden, je nach den praktischen Bedürfnissen.
Eine Spalte von drei Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten 10A, 10B und 10C ist beispielhaft in 1B dargestellt. Jedoch ist in anderen Ausführungsformen die Anzahl der Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte nicht auf die Anzahl der in 1B dargestellten begrenzt und kann je nach praktischen Bedürfnissen angepasst werden. In einer Ausführungsform sind die Konfigurationen der Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte 10A, 10B und 10C gleich, wobei das Energieversorgungs-Erzeugungsgerät 10A in der folgenden Beschreibung als Beispiel verwendet wird. Das Energieversorgungs-Erzeugungsgerät 10A umfasst ein Energieerzeugungs-Modul 100 und ein Modul 102 zur Verfolgung des Punktes maximaler Spannung (MVPT).
Das Energieerzeugungs-Modul 100 kann, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Solarzellen-Modul sein oder andere Typen von Modulen zur Erzeugung erneuerbarer Energie. Das Energieerzeugungs-Modul 100 erzeugt eine Eingangs-Energieversorgung 11. Das MVPT-Modul 102 ist elektrisch mit dem Energieerzeugungs-Modul 100 verbunden zu Durchführung eines MVPT-Prozesses auf die Eingangs-Energieversorgung 11, um eine Ausgangs-Energieversorgung mit einer Ausgangs-Spannung Vo1 zu erzeugen.
Das MPPT-Modul 12 ist elektrisch mit den zwei Enden der Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte 10A, 10B und 10C verbunden, um eine gesamte Ausgangs-Energieversorgung von den Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten 10A, 10B und 10C zu empfangen. Die gesamte Ausgangs-Energieversorgung hat eine gesamte Ausgangs-Spannung Vdc und einen gesamten Ausgangs-Strom Idc. Das MPPT-Modul 12 wendet einen MPPT-Prozess auf die gesamte Ausgangs-Energieversorgung, welche von den Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten 10A, 10B und 10C erzeugt wurde, an, um eine maximale Energieversorgung 13 mit maximaler Leistung zu erzeugen. In einer Ausführungsform wird die maximale Energieversorgung 13 ferner an ein Stromnetz 18 übertragen. In einer Ausführungsform ist das MPPT-Modul 12 in einen DC zu AC (Gleichstrom zu Wechselstrom) Konverter (nicht gezeigt) integriert, um den MPPT-Prozess durchzuführen, wenn der DC zu AC Konverter die gesamte Ausgangs-Energieversorgung in einer DC-Form in eine AC-Form konvertiert.
Das Energie-Steuerungsmodul 14 ist elektrisch mit dem MPPT-Modul 12 verbunden, zur Erzeugung eines ersten Arbeitszyklus-Steuersignals 15, gemäß der gesamten Ausgangs-Spannung Vdc und des gesamten Ausgangs-Stroms Idc der gesamten Ausgangs-Energieversorgung. Das erste Arbeitszyklus-Steuersignal 15 passt den Arbeitszyklus des MPPT-Moduls 12 an, um den MPPT-Prozess durchzuführen.
In einer Ausführungsform umfasst das Energie-Steuerungsmodul 14 einen analog zu digital Konverter 140, eine Steuereinheit 142 und eine Leistungsstufen-Reglereinheit 144 (power stage regulator, PSR). Der analog zu digital (A/D) Wandler 140 konvertiert die gesamte Ausgangs-Spannung Vdc und den gesamten Ausgangs-Strom Idc von analoger Form in digitale Form. Die Steuereinheit 142 steuert die Leistungsstufen-Reglereinheit 144 um ein erstes Arbeitszyklus-Steuersignal 15 gemäß der gesamten Ausgangs-Spannung Vdc und des gesamten Ausgangs-Stroms Idc zu erzeugen. In einer Ausführungsform bestimmt die Steuereinheit 142 die Steigung einer Energieänderungsrate einer gesamten Ausgangs-Energie gemäß der gesamten Ausgangs-Spannung Vdc, dem gesamten Ausgangs-Strom Idc und einem darin gespeicherten Algorithmus. Die Steuereinheit 142 bestimmt des Weiteren, dass die gesamte Ausgangs-Energieversorgung eine maximale Ausgangs-Energie erreicht hat, wenn ein Absolutwert der Steigung kleiner ist, als ein vorbestimmter Schwellwert der Energieänderungsrate.
Es ist anzumerken, dass die Konfiguration des Energie-Steuerungsmoduls 14, illustriert in 1B, nur ein Beispiel ist. In anderen Ausführungsformen können andere Formen der Hardwarekonfiguration in dem Energie-Steuerungsmodul 14 benutzt werden.
Das Spannungs-Steuerungsmodul 16 ist elektrisch mit dem MVPT-Modul 102 des Energieversorgungs-Erzeugungsgeräts 10A verbunden, zur Erzeugung eines zweiten Arbeitszyklus-Steuersignals, gemäß der Ausgangs-Spannung Vo1 der Ausgangs-Energieversorgung. Das zweite Arbeitszyklus-Steuersignal 17 passt den Arbeitszyklus des MVPT-Moduls 102 an, um den MVPT-Prozess durchzuführen.
In einer Ausführungsform, ähnlich zu dem Energie-Steuerungsmodul 14, umfasst das Spannungs-Steuerungsmodul 16 einen analog zu digital Konverter 160, eine Steuereinheit 162 und eine Leistungsstufen-Reglereinheit 164. Der analog zu digital Konverter 160 konvertiert die Ausgangs-Spannung Vo1 von analoger Form in digitale Form. Die Steuereinheit 162 steuert die Leistungsstufen-Reglereinheit 164, um ein zweites Arbeitszyklus-Steuersignal 17 gemäß der Ausgangsspannung Vo1 zu erzeugen. In einer Ausführungsform bestimmt die Steuereinheit 162 den Anstieg einer Spannungsänderungsrate der Ausgangs-Spannung Vo1 gemäß einem darin gespeicherten Algorithmus. Die Steuereinheit 162 bestimmt des Weiteren, dass die Ausgangs-Spannung die maximale Ausgangs-Spannung erreicht hat, wenn ein Absolutwert der Steigung kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellwert der Spannungsänderungsrate.
Es ist anzumerken, dass die Konfiguration des Spannungs-Steuerungsmoduls 16, illustriert in 1B, nur ein Beispiel ist. In anderen Ausführungsformen können andere Formen der Hardwarekonfiguration benutzt werden. In 1B ist nur das zu dem Energieversorgungs-Erzeugungsgerät 10A korrespondierende Spannungs-Steuerungsmodul 16 gezeigt. Tatsächlich umfasst das Energieerzeugungs-Steuerungssystem 1 des Weiteren andere Spannungs-Steuerungsmodule (nicht gezeigt), die zu dem Energieversorgungs-Erzeugungsgerät 10B bzw. 10C korrespondieren, um die oben beschriebenen Operationen durchzuführen.
2 ist ein Detail-Schaltkreisdiagramm des Energieversorgungs-Erzeugungsgeräts 10A in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 ist ein Wellenform-Diagramm einer Vielzahl von Beispielen des zweiten Arbeitszyklus-Steuersignals 17 mit verschiedenen Arbeitszyklen in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 2 gezeigt, umfasst das mit dem Energieerzeugungs-Modul 100 elektrisch verbundene MVPT-Modul 102 des Weiteren einen Stromschalter 20 und einen LC-Schaltkreis 22.
Der Stromschalter 20 wird betrieben um elektrisch zu leiten oder elektrisch nicht zu leiten, gemäß dem zweiten Arbeitszyklus-Steuersignal 17. In einer Ausführungsform betreibt das zweite Arbeitszyklus-Steuersignal 17 den Stromschalter 20 während des hohen Pegels elektrisch zu leiten und während des niedrigen Pegels elektrisch nicht zu leiten, wie in 3 gezeigt. Jedoch können der hohe Pegel und der niedrige Pegel gemäß praktischen Umständen eingestellt werden und sind nicht auf die in 3 gezeigten Pegel beschränkt.
Der LC-Schaltkreis 22 ist elektrisch über den Stromschalter 20 mit dem Energieerzeugungs-Modul 100 verbunden. Der LC-Schaltkreis 22 in verschiedenen Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten 10A, 10B oder 10C ist entweder elektrisch mit zwei der benachbarten Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten verbunden (zum Beispiel der LC-Schaltkreis 22 in dem Energieversorgungs-Erzeugungsgerät 10B) oder mit einem der benachbarten Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte und dem MPPT-Modul 12 (zum Beispiel die LC-Schaltkreise 22 in den Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten 10A und 10C).
in einer Ausführungsform umfasst der LC-Schaltkreis 22 zumindest einen Kondensator 220 und eine Induktivität 222 und wahlweise Dioden 224 und 226, die einen spannungsstabilisierenden Mechanismus bereitstellen. Es ist anzumerken, dass der LC-Schaltkreis 22, gezeigt in 2, lediglich ein Beispiel ist. In anderen Ausführungsformen können andere Schaltkreise benutzt werden um den LC-Schaltkreis 22 zu implementieren. Der LC-Schaltkreis 22 erzeugt die Ausgangs-Energieversorgung Vo1 gemäß dem Stromschalter 20, der betrieben wird, elektrisch zu leiten oder elektrisch nicht zu leiten.
Zum Beispiel, wenn der Arbeitszyklus des zweiten Arbeitszyklus-Steuersignals 17 1 ist, ist das zweite Arbeitszyklus-Steuersignal 17 in dem hohen Zustand, um den Stromschalter 20 elektrisch leitend betrieben zu halten. Wenn der Arbeitszyklus des zweiten Arbeitszyklus-Steuersignals 17 0,5 ist, ist das zweite Arbeitszyklus-Steuersignal 17 während der Hälfte einer Zeitperiode in dem hohen Zustand. Der Stromschalter 20 wird dementsprechend betrieben um in der Hälfte der Zeitperiode elektrisch zu leiten. Wenn der Arbeitszyklus des zweiten Arbeitszyklus-Steuersignals 17 0,25 ist, ist das zweite Arbeitszyklus-Steuersignal 17 während eines Viertels einer Zeitperiode in dem hohen Zustand. Der Stromschalter 20 wird dementsprechend betrieben um in einem Viertel der Zeitperiode elektrisch zu leiten.
Somit wird der Ausgangs-Strom und die Ausgangs-Spannung der Ausgangs-Energieversorgung durch Anpassen der Intervalle des elektrisch leitenden Zustands und des elektrisch nicht leitenden Zustands des Stromschalters 20 gemäß dem zweiten Arbeitszyklus-Steuersignal 17 entsprechend eingestellt. Wie oben beschrieben, wird, da das zweite Arbeitszyklus-Steuersignal 17 gemäß der Ausgangs-Spannung Vo1 der Ausgangs-Energieversorgung erzeugt wird, die Ausgangs-Spannung Vo1 durch den Feedbackmechanismus angepasst und wird angepasst, um schrittweise die maximale Ausgangs-Spannung zu erreichen. Der MVPT-Prozess ist somit durchgeführt.
In einer Ausführungsform ist das MPPT-Modul 12 in einer ähnlichen Konfiguration implementiert wie das MVPT-Modul 102. Das erste Arbeitszyklus-Steuersignal 15 wird schrittweise angepasst gemäß dem Feedback der gesamten Ausgangsspannung Vdc und des gesamten Ausgangsstroms Idc, so dass die maximale Ausgangs-Energie erreicht wird. Der MPPT-Prozess ist somit durchgeführt.
In einer Ausführungsform wird der MPPT-Prozess zuerst von dem MPPT-Modul 12 durchgeführt, so dass die gesamte Ausgangs-Energieversorgung mit maximaler Energie stetig durch Korrigieren des ersten Arbeitszyklus-Steuersignals 15 in dem Energieerzeugungs-Steuerungssystem 1 erzeugt wird. Daraufhin wird der MVPT-Prozess von dem MVPT-Modul 102 durchgeführt, um die Ausgangs-Energie mit maximaler Ausgangs-Spannung zu erzeugen.
4 und 5 sind Diagramme der Kurven der gesamten Ausgangs-Spannung Vdc und des gesamten Ausgangs-Stroms Idc der gesamten Ausgangs-Energieversorgung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Kurve in 4 zeigt den Zustand des Anpassens des Arbeitszykluses Dp des ersten Arbeitszyklus-Steuersignals 15, wenn der Arbeitszyklus Dvi des zweiten Arbeitszyklus-Steuersignals 17 auf 0,7 festgelegt ist. Die Kurven in 5 zeigen die Zustände des Korrigierens des Arbeitszykluses Dp des ersten Arbeitszyklus-Steuersignals 15 an dem Punkt A, welcher zu der maximalen Energie korrespondiert, wenn der Arbeitszyklus Dvi des zweiten Arbeitszyklus-Steuersignals 17 entsprechend bei 0,5, 0,7 und 0,9 ist.
Wie in 4 gezeigt, bewegt sich, wenn der Arbeitszyklus Dp angepasst wird, der Punkt der gesamten Ausgangs-Energie entlang der zu der gesamten Ausgangs-Spannung Vdc und dem gesamten Ausgangs-Stroms Idv verwandten Kurve. Durch Verwendung eines entsprechenden Algorithmuses kann der Punkt A, welcher die maximale Energie hat, verfolgt werden. Wenn der Punkt A verfolgt wird, ist der Arbeitszyklus Dp des ersten Arbeitszyklus-Steuersignals 15 festgelegt. Ferner wird der Arbeitszyklus Dvi, welcher zu jedem der MVPT-Module 102 korrespondiert, angepasst, um die maximale Spannung jeder der Ausgangs-Energieversorgungen zu verfolgen. Somit erreicht die gesamte Ausgangs-Energieversorgung die maximale Ausgangs-Spannung an dem Punkt B.
Im Ergebnis verfolgt das Energieerzeugungs-Steuerungssystem 1 nur die maximale Energie der gesamten Ausgangs-Energieversorgung und die maximale Spannung der Ausgangs-Energieversorgung jedes der Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte 10A, 10B und 10C. Das Beobachten der Spannungen und Ströme aller Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte 10A, 10B und 10C ist nicht notwendig. Ferner ist das komplexe Design der Schaltkreise zum Durchführen der Verfolgung der maximalen Energie aller Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte 10A, 10B und 10C nicht notwendig. Das Energieerzeugungs-Steuerungssystem 1 hält eine stetige Ausgangs-Energieversorgung aufrecht, selbst wenn ein Teil der Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte 10A, 10B und 10C nicht normal funktioniert.
6 ist ein Flussdiagramm eines Energieerzeugungs-Steuerungsverfahrens 600 in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Energieerzeugungs-Steuerungsverfahren 600 kann in dem Energieerzeugungs-Steuerungssystem 1, gezeigt in 1A und 1B, verwendet werden. Genauer gesagt, wird das Energieerzeugungs-Steuerungsverfahren 600 unter Verwendung eines Computerprogramms zum Steuern der Module in dem Energieerzeugungs-Steuerungssystem 1 implementiert. Das Computerprogramm kann in einem nichtflüchtigen computerlesbaren Medium wie beispielsweise ROM (read-only memory), Flash-Speicher, Floppy-Disk, Festplatte, optische Platte, Flash-Disk, Band, einer von einem Netzwerk zugänglichen Datenbank oder in irgendeinem Speichermedium mit der gleichen Funktionalität, das von einem Durchschnittsfachmann, an den sich die Erfindung richtet, in Erwägung gezogen wird, gespeichert werden.
Das Energieerzeugungs-Steuerungsverfahren 600 umfasst die unten aufgeführten Schritte. (Die Schritte werden nicht in der Reihenfolge, in der die Schritte durchgeführt werden, angeführt. D. h., dass, außer wenn die Reihenfolge der Schritte ausdrücklich angegeben ist, die Reihenfolge der Schritte vertauschbar ist und alle oder ein Teil der Schritte gleichzeitig, teilweise gleichzeitig oder nacheinander durchgeführt werden können).
In Schritt 601 wird das MVPT-Modul 102 in jedem der Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte 10A, 10B und 10C gesteuert, eine Eingangs-Energie 11 zu empfangen, welche von dem Energieerzeugungs-Modul 100 erzeugt wurde, um eine Ausgangs-Energieversorgung zu erzeugen.
In Schritt 602 wird ein MPPT-Modul 12 gesteuert, um die maximale Energieversorgung 13 mit einer maximalen Energie gemäß der gesamten Ausgangs-Energieversorgung, die von den Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten 10A, 10B und 10C bereitgestellt wird, zu erzeugen.
In Schritt 603 wird das erstes Arbeitszyklus-Steuersignal 15 gemäß der gesamten Ausgangs-Spannung Vdc und des gesamten Ausgangs-Stroms Idc der gesamten Ausgangs-Energieversorgung erzeugt, um das MPPT-Modul 12 zu steuern, einen MPPT-Prozess auf die gesamte Ausgangs-Energieversorgung anzuwenden.
In Schritt 604 wird das zweite Arbeitszyklus-Steuersignal 17 gemäß der Ausgangs-Spannung Vo1 der Ausgangs-Energieversorgung jedes der Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte 10A, 10B und 10C erzeugt, um das MVPT-Modul 102 zu steuern, den MVPT-Prozess auf die Ausgangs-Energieversorgung anzuwenden.
Wenn sowohl der MPPT-Prozess als auch der MVPT-Prozess beendet ist, geht der Fluss zurück zu Schritt 603, um die nächste Verfolgungsprozedur durchzuführen. Die maximale Energieversorgung 13, erzeugt von dem Energieerzeugungs-Steuerungssystem 1, wird so auf der maximalen Ausgangs-Energie gehalten.
7 ist ein Flussdiagramm des MPPT-Prozesses 700 in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8 ist ein Diagramm, welches eine Kurve der gesamten Ausgangs-Energie Pdc und des gesamten Ausgangs-Stroms Idc der gesamten Ausgangs-Energieversorgung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Der MPPT-Prozess 700 kann in dem Energie-Steuerungsmodul 14 des Energieerzeugungs-Steuerungssystems 1, gezeigt in 1A und 1B, oder in Schritt 603 der 6 verwendet werden. Genauer gesagt, wird der MPPT-Prozess 700 unter Verwendung eines Computerprogramms zum Steuern der Module in dem Energie-Steuerungsmodul 14 implementiert. Das Computerprogramm kann in einem nichtflüchtigen computerlesbaren Medium wie beispielsweise ROM (read-only memory), Flash-Speicher, Floppy-Disk, Festplatte, optische Platte, Flash-Disk, Band, einer von einem Netzwerk zugänglichen Datenbank oder in irgendeinem Speichermedium mit der gleichen Funktionalität, das von einem Durchschnittsfachmann, an den sich die Erfindung richtet, in Erwägung gezogen wird, gespeichert werden.
Der MPPT-Prozess 700 umfasst die unten aufgeführten Schritte. (Die Schritte werden nicht in der Reihenfolge, in der die Schritte durchgeführt werden, angeführt. D. h., dass, außer wenn die Reihenfolge der Schritte ausdrücklich angegeben ist, die Reihenfolge der Schritte vertauschbar ist und alle oder ein Teil der Schritte gleichzeitig, teilweise gleichzeitig oder nacheinander durchgeführt werden können).
In Schritt 701 werden die gesamte Ausgangs-Spannung Vdc und der gesamte Ausgangs-Strom Idc der gesamten Ausgangs-Energieversorgung erfasst. Die gesamte Ausgangs-Spannung Vdc wird dazu bestimmt, eine gegenwärtige Ausgangs-Spannung Vnew zu sein, und der gesamte Ausgangs-Strom Idc wird dazu bestimmt, ein gegenwärtiger Ausgangs-Strom Inew sein. Ferner wird eine gesamte Ausgangs-Energie Pnew berechnet.
Gleichzeitig wird die Differenz zwischen der gegenwärtigen gesamten Ausgangs-Energie Pnew und einer vorhergehenden gesamten Ausgangs-Energie Pold berechnet. Die vorhergehende gesamte Ausgangs-Energie wird gemäß einer vorhergehenden gesamten Ausgangs-Spannung und einem vorhergehenden gesamten Ausgangs-Strom berechnet. Die berechnete Differenz dient als Steigung dP der Energieänderungsrate der gesamten Ausgangs-Energie.
Gleichzeitig wird die Differenz zwischen dem gegenwärtigen gesamten Ausgangs-Strom Inew und dem vorhergehenden gesamten Ausgangs-Strom Iold berechnet. Die berechnete Differenz dient als Steigung dI der Stromänderungsrate des gesamten Ausgangs-Stroms.
In Schritt 702 wird bestimmt, ob die Steigung dP größer als 0 ist. Wenn die Steigung dP größer als 0 ist, wird in Schritt 703 bestimmt, ob die Steigung dI größer als 0 ist.
Wenn sowohl die Steigung dP als auch die Steigung dI größer als 0 sind, d. h. die in 8 gezeigte Situation 1, wird der Ausgangsstrom Idc angepasst, um schrittweise erhöht zu werden. Ferner wird die gesamte Ausgangs-Energie Pdc erhöht, gemäß der Anpassung des gesamten Ausgangs-Stroms Idc. In so einer Situation wird die gesamte Ausgangsenergie in Schritt 704 angepasst, um erhöht zu werden. Der Betrag der Anpassung kann in Abhängigkeit von praktischen Umständen unterschiedlich sein und ist nicht auf einen einzigen Wert beschränkt.
Andererseits wird, wenn in Schritt 702 bestimmt wurde, dass die Steigung dP kleiner als 0 ist, in Schritt 706 bestimmt, ob die Steigung dI größer als 0 ist.
Wenn die Steigung dP kleiner als 0 und die Steigung dI größer als 0 ist, d. h. die in 8 gezeigte Situation 3, wird der Ausgangsstrom Idc angepasst, um schrittweise erhöht zu werden. Jedoch wird die gesamte Ausgangs-Energie Pdc verringert, gemäß der Anpassung des gesamten Ausgangs-Stroms Idc. In so einer Situation wird die gesamte Ausgangsenergie in Schritt 707 angepasst, um verringert zu werden. Der Betrag der Anpassung kann in Abhängigkeit von praktischen Umständen unterschiedlich sein und ist nicht auf einen einzigen Wert beschränkt.
Wenn sowohl die Steigung dP als auch die Steigung dI kleiner als 0 sind, d. h. die in 8 gezeigte Situation 4, wird der Ausgangsstrom Idc angepasst, um schrittweise verringert zu werden. Ferner wird die gesamte Ausgangs-Energie Pdc verringert, gemäß der Anpassung des gesamten Ausgangs-Stroms Idc. In so einer Situation wird die gesamte Ausgangs-Energie in Schritt 708 angepasst, um erhöht zu werden. Der Betrag der Anpassung kann in Abhängigkeit von praktischen Bedingungen unterschiedlich sein und ist nicht auf einen einzigen Wert beschränkt.
Wenn die Anpassung der Steigung dP in den Schritten 704, 705, 707 und 708 beendet ist, wird in Schritt 709 die gegenwärtige gesamte Ausgangs-Spannung Vnew der vorhergehenden gesamten Ausgangs-Spannung Vold zugeordnet. Ferner wird der gegenwärtige gesamte Ausgangs-Strom Inew dazu bestimmt, der vorhergehende gesamte Ausgangs-Strom Iold zu sein, und die gegenwärtige gesamte Ausgangs-Energie Pnew wird dazu bestimmt, die vorhergehende gesamte Ausgangs-Energie Pold sein.
In Schritt 710 wird bestimmt, ob die Steigung dP größer ist als ein Schwellwert der Energieänderungsrate. Wenn die Steigung dP größer ist als der Schwellwert, geht der Fluss zurück zu Schritt 701, um zur Durchführung der Anpassung die gesamte Ausgangs-Spannung Vdc und den gesamten Ausgangs-Strom Idc zu bestimmen, da das Maximum der gesamten Ausgangs-Energie noch nicht verfolgt wird. Wenn die Steigung dP kleiner ist als der Schwellwert, ist die gesamte Ausgangs-Energie bereits vor der Anpassung nahe am Maximum. Somit wird das Maximum der gesamten Ausgangs-Energie nach der Anpassung im Wesentlichen erreicht. Der Fluss endet in Schritt 711.
9 ist ein Flussdiagramm des MVPT-Prozesses 900 in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Der MVPT-Prozess 900 kann in dem Spannungs-Steuerungsmodul 16 des Energieerzeugungs-Steuerungssystems 1, gezeigt in 1A und 1B, oder in Schritt 604 der 6 verwendet werden. Genauer gesagt, wird der MVPT-Prozess 900 unter Verwendung eines Computerprogramms zum Steuern der Module in dem Spannungs-Steuerungsmodul 16 implementiert. Das Computerprogramm kann in einem nichtflüchtigen computerlesbaren Medium wie beispielsweise ROM (read-only memory), Flash-Speicher, Floppy-Disk, Festplatte, optische Platte, Flash-Disk, Band, einer von einem Netzwerk zugänglichen Datenbank oder in irgendeinem Speichermedium mit der gleichen Funktionalität, das von einem Durchschnittsfachmann, an dem sich die Erfindung richtet, in Erwägung gezogen wird, gespeichert werden.
Der MVPT-Prozess 900 umfasst die unten aufgeführten Schritte. (Die Schritte werden nicht in der Reihenfolge, in der die Schritte durchgeführt werden, angeführt. D. h., dass, außer wenn die Reihenfolge der Schritte ausdrücklich angegeben ist, die Reihenfolge der Schritte vertauschbar ist und alle oder ein Teil der Schritte gleichzeitig, teilweise gleichzeitig oder nacheinander durchgeführt werden können).
In Schritt 901 wird die Ausgangs-Spannung Vo1 der Ausgangs-Energieversorgung erfasst. Die Ausgangs-Spannung Vo1 wird einer gegenwärtigen Ausgangs-Spannung Vnewi zugewiesen. Ferner wird eine Differenz zwischen der gegenwärtigen Ausgangs-Spannung und einer vorhergehenden Ausgangs-Spannung berechnet. Die Differenz dient als Steigung dVi einer Spannungsänderungsrate der Ausgangs-Spannung.
In Schritt 902 wird bestimmt, ob eine Anpassungstendenz Si der Spannung die Spannung (Si = 0) verringert. Wenn die Anpassungstendenz Si die Spannung verringert, wird in Schritt 903 bestimmt, ob die Steigung dVi größer als 0 ist.
Wenn die Anpassungstendenz Si die Spannung erhöht und die Steigung dVi größer als 0 ist, wird die Ausgangs-Spannung in Schritt 904 verringert und die Anpassungstendenz Si wird beibehalten, um die Spannung zu verringern.
Wenn die Anpassungstendenz Si die Spannung verringert und die Steigung dVi kleiner als 0 ist, wird die Ausgangs-Spannung in Schritt 904 verringert und die Anpassungstendenz Si wird geändert, um die Spannung zu erhöhen (Si = 1).
Wenn in Schritt 902 bestimmt wird, dass die Anpassungstendenz Si die Spannung erhöht, wird in Schritt 906 bestimmt, ob die Steigung dVi größer als 0 ist.
Wenn die Anpassungstendenz Si die Spannung erhöht und die Steigung dVi größer als 0 ist, wird die Ausgangs-Spannung in Schritt 907 erhöht und die Anpassungstendenz Si wird beibehalten, um die Spannung zu erhöhen.
Wenn die Anpassungstendenz Si die Spannung erhöht und die Steigung dVi kleiner als 0 ist, wird die Ausgangs-Spannung in Schritt 908 verringert und die Anpassungstendenz Si wird geändert, um die Spannung zu verringern.
Wenn die Anpassung der Steigung dVi in den Schritten 904, 905, 907 und 908 beendet ist, wird in Schritt 909 die gegenwärtige Ausgangs-Spannung Vnewi der vorhergehenden gesamten Ausgangs-Spannung Voldi zugeordnet.
In Schritt 910 wird bestimmt, ob die Steigung dVi größer ist als ein Schwellwert der Spannungsänderungsrate. Wenn die Steigung dVi größer ist als der Schwellwert, geht der Fluss zurück zu Schritt 901, um zur Durchführung der Anpassung die Ausgangs-Spannung Vo1 zu bestimmen, da das Maximum der Ausgangs-Spannung noch nicht verfolgt wird. Wenn die Steigung dVi kleiner ist als der Schwellwert, ist die Ausgangs-Spannung bereits vor der Anpassung nahe am Maximum. Somit wird das Maximum der Ausgangs-Spannung nach der Anpassung im Wesentlichen erreicht. Der Fluss endet in Schritt 911.
Obwohl die vorliegende Erfindung bemerkenswert detailliert mit Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen derselben beschrieben worden ist, sind andere Ausführungsformen möglich. Daher sollten der Sinn und der Schutzbereich der angehängten Ansprüche nicht auf die Beschreibung der hierin enthaltenen Ausführungsformen beschränkt sein.
Es ist für Fachleute klar, dass verschiedene Modifikationen und Veränderungen an der Struktur der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können, ohne von dem Schutzbereich und dem Sinn der Erfindung abzuweichen. Darauf bezugnehmend ist intendiert, dass die vorliegende Erfindung Modifikationen und Veränderungen dieser Erfindung umfassen soll, vorausgesetzt, dass sie in den Schutzbereichs der folgenden Ansprüche fallen.

Claims

Ein Energieerzeugungs-Steuerungsverfahren, umfassend: eine Vielzahl von Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten, die zur Bildung eines Arrays elektrisch verbunden sind, wobei jedes umfasst: ein Energieerzeugungs-Modul zum Erzeugen einer Eingangs-Energieversorgung; und ein Modul zur Verfolgung des Punktes maximaler Spannung (maximum voltage point tracking, MVPT), welches elektrisch mit dem Energieerzeugungs-Modul verbunden ist, zum Durchführen eines MVPT-Prozesses auf die Eingangs-Energieversorgung, um eine Ausgangs-Energieversorgung zu erzeugen; ein Modul zum Verfolgen des Punktes maximaler Energie (maximum power point tracking, MPPT), welches elektrisch mit den Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten verbunden ist, zum Durchführen eines MPPT-Prozesses auf eine gesamten Ausgangs-Energieversorgung, die von den Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten erzeugt wird, um eine Energieversorgung mit maximaler Energie zu erzeugen; ein Energie-Steuerungsmodul, welches elektrisch mit dem MPPT-Modul verbunden ist, zur Erzeugung eines ersten Arbeitszyklus-Steuersignals gemäß einer gesamten Ausgangs-Spannung und einem gesamten Ausgangs-Strom der gesamten Ausgangs-Energieversorgung, um das MPPT-Modul zu steuern den MPPT-Prozess durchzuführen; und eine Vielzahl von Spannungs-Steuerungsmodulen, wobei jedes elektrisch mit dem MVPT-Modul eines der Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte verbunden ist, zur Erzeugung eines zweiten Arbeitszyklus-Steuersignals gemäß einer Ausgangs-Spannung der Ausgangs-Energieversorgung, um das MVPT-Modul zu steuern den MVPT-Prozess durchzuführen.
Energieerzeugungs-Steuerungssystem gemäß Anspruch 1, wobei das MVPT-Modul ferner umfasst: einen Stromschalter, der betrieben wird, um elektrisch zu leiten oder elektrisch nicht zu leiten, gemäß dem zweiten Arbeitszyklus-Steuersignal; einen elektrisch durch den Stromschalter mit dem Energieerzeugungs-Modul verbundenen LC-Schaltkreis zum Erzeugen der Ausgangs-Energieversorgung gemäß dem Stromschalter, der betrieben wird, elektrisch zu leiten oder elektrisch nicht zu leiten.
Energieerzeugungs-Steuerungssystem gemäß Anspruch 2, wobei der LC-Schaltkreis entweder elektrisch mit zwei der benachbarten Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten oder elektrisch mit einem der benachbarten Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten und dem MPPT-Modul verbunden ist.
Energieerzeugungs-Steuerungssystem gemäß Anspruch 1, wobei das Energie-Steuerungsmodul das erste Arbeitszyklus-Steuersignal anpasst, um im Folgenden die Steigung einer Energieänderungsrate einer gesamten Ausgangs-Energie gemäß der gesamten Ausgangs-Spannung und des gesamten Ausgangs-Stroms zu bestimmen und bestimmt, dass die gesamte Ausgangs-Energieversorgung eine maximale Ausgangs-Energie erreicht, wenn ein Absolutwert der Steigung kleiner ist, als ein vorbestimmter Schwellwert der Energieänderungsrate.
Energieerzeugungs-Steuerungssystem gemäß Anspruch 1, wobei jedes der Spannungs-Steuerungsmodule das zweite Arbeitszyklus-Steuersignal anpasst um im Folgenden die Steigung einer Spannungsänderungsrate der Ausgangs-Spannung zu bestimmen und bestimmt, dass die Ausgangs-Energieversorgung eine maximale Ausgangs-Spannung erreicht, wenn ein Absolutwert der Steigung kleiner ist, als ein vorbestimmter Schwellwert der Spannungsänderungsrate.
Energieerzeugungs-Steuerungssystem gemäß Anspruch 1, wobei jedes der Spannungs-Steuerungsmodule das MVPT-Modul in jedem der Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte steuert, den MVPT-Prozess durchzuführen, nachdem das Energie-Steuerungsmodul das MPPT-Modul steuert den MPPT-Prozess durchzuführen.
Energieerzeugungs-Steuerungssystem gemäß Anspruch 1, wobei das Energieerzeugungs-Modul ein Solarzellenmodul ist.
Ein Energieerzeugungs-Steuerungsverfahren zur Verwendung in einem Energieerzeugungs-Steuerungssystem, wobei das Energieerzeugungs-Steuerungsverfahren umfasst: Steuern eines MVPT-Moduls in jedem einer Vielzahl von in Reihe geschalteter Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte eine Eingangs-Energie zu empfangen, welche von einem Energieerzeugungs-Modul erzeugt wurde, um eine Ausgangs-Energieversorgung zu erzeugen; Steuern eines MPPT-Moduls zur Erzeugung einer maximalen Energieversorgung mit einer maximalen Energie gemäß einer gesamten Ausgangs-Energieversorgung, die von den Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten bereitgestellt wird; Erzeugen eines ersten Arbeitszyklus-Steuersignals gemäß einer gesamten Ausgangs-Spannung und eines gesamten Ausgangs-Stroms der gesamten Ausgangs-Energieversorgung zur Steuerung des MPPT-Moduls, einen MPPT-Prozess auf die gesamte Ausgangs-Energieversorgung anzuwenden; und Erzeugen eines zweiten Arbeitszyklus-Steuersignals gemäß einer Ausgangs-Spannung der Ausgangs-Energieversorgung jedes der Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte zur Steuerung des MVPT-Moduls, den MVPT-Prozess auf die Ausgangs-Energieversorgung anzuwenden.
Energieerzeugungs-Steuerungsverfahren gemäß Anspruch 8, ferner umfassend: Betreiben eines Stromschalters, in dem MVPT-Modul, elektrisch zu leiten oder elektrisch nicht zu leiten, gemäß dem zweiten Arbeitszyklus-Steuersignal; und Steuern eines elektrisch durch den Stromschalter mit dem Energieerzeugungs-Modul verbundenen LC-Schaltkreises zur Erzeugung der Ausgangs-Energieversorgung gemäß dem Stromschalter, der betrieben wird, elektrisch zu leiten oder elektrisch nicht zu leiten.
Energieerzeugungs-Steuerungsverfahren gemäß Anspruch 9, wobei der LC-Schaltkreis entweder elektrisch mit zwei der benachbarten Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten oder elektrisch mit einem der benachbarten Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten und dem MPPT-Modul verbunden ist.
Energieerzeugungs-Steuerungsverfahren gemäß Anspruch 8, wobei der MPPT-Prozess ferner umfasst: Anpassen des ersten Arbeitszyklus-Steuersignals; Bestimmen einer Steigung einer Energieänderungsrate einer gesamten Ausgangs-Energie gemäß der gesamten Ausgangs-Spannung und des gesamten Ausgangs-Stroms; und Bestimmen, dass die gesamte Ausgangs-Energieversorgung eine maximale Ausgangs-Energie erreicht, wenn ein Absolutwert der Steigung kleiner ist, als ein vorbestimmter Schwellwert der Energieänderungsrate.
Energieerzeugungs-Steuerungsverfahren gemäß Anspruch 8, wobei der MVPT-Prozess ferner umfasst: Anpassen des zweiten Arbeitszyklus-Steuersignals; Bestimmen einer Steigung einer Spannungsänderungsrate der Ausgangs-Spannung; und Bestimmen, dass die Ausgangs-Energieversorgung eine maximale Ausgangs-Spannung erreicht, wenn ein Absolutwert der Steigung kleiner ist, als ein vorbestimmter Schwellwert der Spannungsänderungsrate.
Energieerzeugungs-Steuerungsverfahren gemäß Anspruch 8, wobei der MVPT-Prozess durchgeführt wird, nachdem der MPPT-Prozess durchgeführt wurde.
Ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium zum Speichern eines Computerprogramms, um ein Energieerzeugungs-Steuerungsverfahren durchzuführen, welches in einem Energieerzeugungs-Steuerungssystem benutzt wird, wobei das Energieerzeugungs-Steuerungsverfahren umfasst: Steuern eines MVPT-Moduls in jedem einer Vielzahl von in Reihe geschalteter Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte eine Eingangs-Energie zu empfangen, welche von einem Energieerzeugungs-Modul erzeugt wurde, um eine Ausgangs-Energieversorgung zu erzeugen; Steuern eines MPPT-Moduls zur Erzeugung einer maximalen Energieversorgung mit einer maximalen Energie gemäß einer gesamten Ausgangs-Energieversorgung, die von den Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten bereitgestellt wird; Erzeugen eines ersten Arbeitszyklus-Steuersignals gemäß einer gesamten Ausgangs-Spannung und einem gesamten Ausgangs-Strom der gesamten Ausgangs-Energieversorgung zur Steuerung des MPPT-Moduls einen MPPT-Prozess auf die gesamte Ausgangs-Energieversorgung anzuwenden; und Erzeugen eines zweiten Arbeitszyklus-Steuersignals gemäß einer Ausgangs-Spannung der Ausgangs-Energieversorgung jedes der Energieversorgungs-Erzeugungsgeräte zur Steuerung des MVPT-Moduls den MVPT-Prozess auf die Ausgangs-Energieversorgung anzuwenden.
Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium gemäß Anspruch 14, wobei das Energieerzeugungs-Steuerungsverfahren ferner umfasst: Betreiben eines Stromschalters, in dem MVPT-Modul, elektrisch zu leiten oder elektrisch nicht zu leiten, gemäß dem zweiten Arbeitszyklus-Steuersignal; und Steuern eines elektrisch durch den Stromschalter mit dem Energieerzeugungs-Modul verbundenen LC-Schaltkreises zum Erzeugen der Ausgangs-Energieversorgung gemäß dem Stromschalter, der betrieben wird, elektrisch zu leiten oder elektrisch nicht zu leiten.
Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium gemäß Anspruch 15, wobei der LC-Schaltkreis entweder elektrisch mit zwei der benachbarten Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten oder elektrisch mit einem der benachbarten Energieversorgungs-Erzeugungsgeräten und dem MPPT-Modul verbunden ist.
Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium gemäß Anspruch 14, wobei der MPPT-Prozess ferner umfasst: Anpassen des ersten Arbeitszyklus-Steuersignals; Bestimmen einer Steigung einer Energieänderungsrate einer gesamten Ausgangs-Energie gemäß der gesamten Ausgangs-Spannung und des gesamten Ausgangs-Stroms; und Bestimmen, dass die gesamte Ausgangs-Energieversorgung eine maximale Ausgangs-Energie erreicht, wenn ein Absolutwert der Steigung kleiner ist, als ein vorbestimmter Schwellwert der Energieänderungsrate.
Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium gemäß Anspruch 14, wobei der MVPT-Prozess ferner umfasst: Anpassen des zweiten Arbeitszyklus-Steuersignals; Bestimmen einer Steigung einer Spannungsänderungsrate der Ausgangs-Spannung; und Bestimmen, dass die Ausgangs-Energieversorgung eine maximale Ausgangs-Spannung erreicht, wenn ein Absolutwert der Steigung kleiner ist, als ein vorbestimmter Schwellwert der Spannungsänderungsrate.