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WO2024145954A1 - 光伏逆变器及功率控制方法 - Google Patents

光伏逆变器及功率控制方法 Download PDF

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Publication number
WO2024145954A1
WO2024145954A1 PCT/CN2023/071660 CN2023071660W WO2024145954A1 WO 2024145954 A1 WO2024145954 A1 WO 2024145954A1 CN 2023071660 W CN2023071660 W CN 2023071660W WO 2024145954 A1 WO2024145954 A1 WO 2024145954A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
circuit
transformer circuit
target
voltage
target transformer
Prior art date
Application number
PCT/CN2023/071660
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English (en)
French (fr)
Inventor
惠利斌
施辉
胡天琪
谭小进
陈虎
Original Assignee
华为数字能源技术有限公司
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 华为数字能源技术有限公司 filed Critical 华为数字能源技术有限公司
Priority to EP23741244.0A priority Critical patent/EP4418514A4/en
Priority to US18/221,581 priority patent/US20240223105A1/en
Publication of WO2024145954A1 publication Critical patent/WO2024145954A1/zh

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H—ELECTRICITY
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    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
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    • H02M3/10—Conversion 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
    • H02M3/145—Conversion 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
    • H02M3/155—Conversion 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
    • H02M3/156—Conversion 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
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
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    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Definitions

  • the photovoltaic inverter when the third voltage threshold is less than the first current threshold (or the second current threshold), the photovoltaic inverter can put the target transformer circuit in an operating state where the input power does not need to be reduced (or the working environment of the switch tube in the target transformer circuit is safer and the risk of damage is lower) after the input current of the target transformer circuit is stable (for example, stably less than the third current threshold), and the target transformer circuit is in an operating state where the input power does not need to be reduced (or in other words, the working environment of the switch tube in the target transformer circuit is safer and the risk of damage is lower.
  • the method further includes:
  • the method may further include:
  • the control circuit can adjust the duty cycle of the switch tube in the target transformer circuit so that the input power of the target transformer circuit is maintained at the maximum target input power (for example, so that the photovoltaic panel connected to the target transformer circuit operates at the maximum power point).
  • control circuit can adjust the duty cycle of the switch tube in the target transformer circuit so that the input power of the target transformer circuit is maintained at the maximum target input power (for example, so that the photovoltaic panel connected to the target transformer circuit operates at the maximum power point), thereby improving the power supply efficiency.
  • FIG3 is a schematic diagram of a structure of a photovoltaic inverter provided in an embodiment of the present application.
  • FIG4 is a schematic diagram of the volt-ampere characteristics of a photovoltaic cell panel provided in an embodiment of the present application.
  • FIG7 is a schematic diagram of the structure of a photovoltaic system provided in an embodiment of the present application.
  • FIG. 9 is another schematic flow chart of the power control method provided in an embodiment of the present application.
  • the control circuit in the photovoltaic inverter controls the output current of the photovoltaic panel (that is, the input current of the photovoltaic inverter) according to the output voltage of the photovoltaic panel (that is, the input voltage of the photovoltaic inverter), so that the photovoltaic panel outputs power to the load at maximum power.
  • the control circuit in the photovoltaic inverter controls the output current of the photovoltaic panel (that is, the input current of the photovoltaic inverter) according to the output voltage of the photovoltaic panel (that is, the input voltage of the photovoltaic inverter), so that the photovoltaic panel outputs power to the load at maximum power.
  • the difference between the photovoltaic panels of each group for example, different lengths, different light intensities, etc.
  • the difference between the output voltage of the photovoltaic panels connected to a certain transformer circuit (that is, the input voltage of the transformer circuit) and the BUS voltage is too large, the input current in the transformer circuit is usually also relatively large, and then, the components in the transformer circuit (for example, the switch tube in the transformer circuit) may fail or be damaged due to overvoltage, overcurrent or overheating. Therefore, when the transformer circuit is working, it is necessary to control the input power (or input current and other parameters) of the transformer circuit to ensure the power supply safety of each component in the photovoltaic inverter.
  • the present application provides a photovoltaic inverter and a power control method, which can adjust the duty cycle of the switch tube through a control circuit to reduce the input power of the transformer circuit when the input current of the target transformer circuit is greater than or equal to the current threshold of the target transformer circuit, thereby improving the stability and power supply efficiency of the photovoltaic inverter while ensuring power supply safety.
  • the method has a simple structure, a simple method and strong applicability.
  • the photovoltaic inverter provided in the present application can be applicable to various application fields such as the field of new energy power generation, the field of peak and frequency regulation of traditional power generation, the field of power supply for important equipment, the field of new energy vehicles, etc.
  • the specific application can be determined according to the actual application scenario and is not limited here.
  • the photovoltaic inverter provided in the present application can be applicable to different power supply systems such as energy storage systems, uninterruptible power supply systems, motor drive systems, etc.
  • the specific application can be determined according to the actual application scenario and is not limited here.
  • the photovoltaic inverter provided in the present application can be adapted to different application scenarios, such as the application scenario of controlling the inverter in a solar power supply environment, the application scenario of controlling the inverter in a new energy power supply environment, or other application scenarios.
  • the application scenario of controlling the photovoltaic inverter in a solar power supply environment will be used as an example for explanation below, and will not be repeated below.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of the application scenario of the photovoltaic inverter provided in the embodiment of the present application.
  • the photovoltaic system includes a photovoltaic inverter 1, a power source 2 composed of multiple groups of photovoltaic panels (for example, photovoltaic panels a-photovoltaic panels n) and a load 3, wherein the power source 2 can be connected to the load 3 through the photovoltaic inverter 1.
  • the photovoltaic inverter 1 can convert the DC power provided by the power source 2 composed of multiple groups of photovoltaic panels into AC power and provide it to the load.
  • the photovoltaic inverter 1 includes an inverter circuit 11 and a plurality of transformer circuits (for example, transformer circuit a-transformer circuit n), and each group of photovoltaic panels can be connected to the inverter circuit 11 through a corresponding transformer circuit.
  • the transformer circuit can transform the DC voltage provided by the photovoltaic panel into a BUS bus voltage, and then transform the DC power into AC power through the inverter circuit 11, so that the AC voltage output by the photovoltaic inverter can adapt to loads in a variety of voltage ranges.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the layout scenario of photovoltaic panels provided in the embodiment of the present application.
  • the gray part is the location where the photovoltaic panels are laid (for example, the top of a house or building).
  • the groups of photovoltaic panels for example, as shown in parts (a), (b) and (c) of FIG. 2, the light intensity of the photovoltaic panels laid on the top is different, as shown in parts (d), (e) and (f) of FIG. 2, the length and shape of the photovoltaic panels laid on the top are different, etc.).
  • the control circuit 13 may adjust the current threshold of the target transformer circuit based on the input voltage of the target transformer circuit and the voltage of the BUS bus. After obtaining the current threshold of the target transformer circuit, when the input current of the target transformer circuit is greater than or equal to the current threshold of the target transformer circuit, in order to protect the working safety of the transformer circuit, the control circuit 13 can adjust the duty cycle of the switch tube in the target transformer circuit (for example, reduce the duty cycle of the switch tube in the target transformer circuit) to adjust the conduction or shutdown of the switch tube in the target transformer circuit, thereby reducing the input power of the target transformer circuit, while ensuring the power supply safety, improving the stability and power supply efficiency of the photovoltaic inverter, with a simple structure, simple method and strong applicability.
  • the photovoltaic inverter provided in the present application and its working principle will be illustrated below with reference to FIGS. 3 to 9 .
  • the acquisition circuits in each figure can be divided into multiple acquisition circuits and arranged, which will not be repeated below.
  • one end of each transformer circuit can be used to correspond to each group of photovoltaic panels in a plurality of photovoltaic panels, and the other end of each transformer circuit can be used to connect to the load through the inverter circuit 101 after being connected in parallel to the BUS bus.
  • the acquisition circuit 102 can be connected to the control circuit 103 and used to detect the voltage or current of multiple transformer circuits and the BUS bus.
  • the control circuit 103 connects the switch tubes in each transformer circuit.
  • the acquisition circuit 102 here can be used to detect the input voltage of the target transformer circuit and the voltage of the BUS bus, wherein the target transformer circuit is any one or any several transformer circuits among the multiple transformer circuits.
  • the control circuit 103 here can adjust the current threshold of the target transformer circuit based on the input voltage of the target transformer circuit and the voltage of the BUS bus.
  • the control circuit 103 here can be used to adjust the duty cycle of the switch tube in the target transformer circuit when the input current of the target transformer circuit is greater than or equal to the current threshold of the target transformer circuit, so as to adjust the conduction or shutdown of the switch tube in the target transformer circuit to reduce the current or input power of the target transformer circuit.
  • the voltage conversion circuit can be a variety of circuits with voltage conversion functions, and FIG3 is only taken as an example that the voltage conversion circuit is a BOOST boost circuit.
  • the BOOST boost circuit may include a switch tube, an inductor and a diode, one end of the inductor is connected to a power supply (i.e., a photovoltaic panel), and the other end of the inductor is connected to the BUS bus through a switch tube and a diode.
  • the BOOST circuit can reuse the bus capacitor connected in parallel between the BUS buses to stabilize the output voltage of the BOOST circuit through the bus capacitor.
  • the acquisition circuit 102 can detect the power supply parameters of the photovoltaic inverter (for example, the input voltage and/or output voltage of the transformer circuit, the input current and/or output current of the transformer circuit, the temperature of the transformer circuit, the BUS bus voltage and/or current, the input voltage and/or output voltage of the inverter circuit 101, the input current and/or output current of the inverter circuit 101, the temperature of the inverter circuit 101, etc.).
  • the control circuit 103 can judge the working state of the photovoltaic inverter based on the power supply parameters of the photovoltaic inverter.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the volt-ampere characteristic of a photovoltaic panel provided in an embodiment of the present application. As shown in FIG. 4, after obtaining the current threshold of the target transformer circuit, it is assumed that the output parameters (e.g., output current and output voltage) of a group of photovoltaic panels connected to the target transformer circuit correspond to point B in the volt-ampere characteristic curve of the group of photovoltaic panels in FIG. 4.
  • the output parameters e.g., output current and output voltage
  • the control circuit 103 e.g., MPPT control circuit
  • the control circuit 103 in the photovoltaic inverter will control the duty cycle of the switch tube in the target transformer circuit according to the output voltage of the photovoltaic panel (i.e., the input voltage of the photovoltaic inverter) to adjust the conduction or shutdown of the switch tube in the target transformer circuit, thereby increasing the output current of the photovoltaic panel to Ia corresponding to point A (i.e., increasing the input current of the photovoltaic inverter to Ia), so that the photovoltaic panel outputs electrical energy at the maximum power (i.e., the power shown at point A).
  • the photovoltaic inverter can adjust the duty cycle of the switch tube through the control circuit 103 to reduce the input power of the transformer circuit, thereby improving the stability and power supply efficiency of the photovoltaic inverter while ensuring power supply safety.
  • the structure is simple, the method is simple, and the applicability is strong.
  • the value of the first current threshold can be determined based on the maximum input current of the switch tube in the target transformer circuit (for example, based on the nominal current corresponding to various types of switch tubes when bearing different voltage differences), or based on the current threshold obtained by the photovoltaic inverter through acquisition, collection, reception, detection or storage, etc., and can be set specifically according to the application scenario.
  • the first current threshold here can be a current, can be multiple discrete currents, can be a current interval composed of multiple discrete currents or continuous currents.
  • the control circuit 103 can reduce the duty cycle of the switch tube in the target transformer circuit, thereby reducing the input power of the target transformer circuit to avoid damage to the components in the target transformer circuit due to overheating, thereby improving the safety of the target transformer circuit.
  • the control circuit 103 since the control circuit 103 does not completely shut down the input power of the target transformer circuit, the transmission efficiency of the power is ensured on the basis of ensuring safety.
  • the control circuit 103 needs to reduce the input current and/or input power of the target transformer circuit.
  • the operating temperature of the switch tube in the target transformer circuit is different, even if the voltage difference borne by the switch tube is the same, the input current that the switch tube can withstand may be different.
  • the control circuit 103 can adjust the duty cycle of the switch tube in the target transformer circuit so that the input power of the target transformer circuit is maintained at the maximum target input power (for example, so that the photovoltaic panel connected to the target transformer circuit operates at the maximum power point).
  • the photovoltaic inverter or the external central control system can calculate the relationship curve of the current threshold corresponding to the switch tube when it bears different voltage differences during the operation process (or design process) of the transformer circuit at a certain operating temperature or a certain operating temperature range (for example, in a first operating temperature range greater than or equal to the temperature threshold, or in a second operating temperature range less than the temperature threshold), and then the control circuit 103 can obtain the third current threshold based on this relationship curve, which can be set according to the application scenario.
  • the third current threshold here can be a current, a plurality of discrete currents, or a current range composed of a plurality of discrete currents or continuous currents.
  • the inverter circuit may include a switch tube (e.g., a multi-level inverter circuit and its topology circuit).
  • a switch tube e.g., a multi-level inverter circuit and its topology circuit.
  • FIG. 6 is another structural schematic diagram of a photovoltaic inverter provided in an embodiment of the present application.
  • the inverter circuit 201 includes 2 capacitors connected in series, 4 switch tubes connected in series, and 2 diodes connected in reverse series.
  • the connection relationship and working principle of the voltage conversion circuit, the acquisition circuit 202, and the control circuit 203 in FIG. 3 are the same as those of the voltage conversion circuit, the acquisition circuit 102, and the control circuit 103 in FIG. 3, and are not repeated here.
  • any photovoltaic system or photovoltaic inverter shown in Figures 1 to 7 above can adjust the duty cycle of the switch tube through the control circuit when the input current of the target transformer circuit is greater than or equal to the current threshold of the target transformer circuit, reduce the input power of the transformer circuit, and improve the stability and power supply efficiency of the photovoltaic inverter while ensuring power supply safety.
  • the structure is simple, the method is simple, and the applicability is strong.
  • the power control method provided in the embodiment of the present application will be illustrated below with the structure of the photovoltaic inverter shown in Figure 3.
  • the transformer circuit can convert the DC voltage provided by the photovoltaic panel into a BUS bus voltage, and then convert the DC power into AC power through the inverter circuit, so that the AC voltage output by the photovoltaic inverter can adapt to loads of various voltage ranges.
  • the photovoltaic inverter may also include a control circuit and a collection circuit, and the collection circuit can detect the power supply parameters of the photovoltaic inverter (for example, the input voltage and/or output voltage of the transformer circuit, the input current and/or output current of the transformer circuit, the temperature of the transformer circuit, the BUS bus voltage and/or current, the input voltage and/or output voltage of the inverter circuit, the input current and/or output current of the inverter circuit, the temperature of the inverter circuit, etc.).
  • the control circuit can judge the working state of the photovoltaic inverter based on the power supply parameters of the photovoltaic inverter.
  • S803 Based on the input voltage of the target voltage transformation circuit and the voltage of the BUS bus, adjust the current threshold of the target voltage transformation circuit to a first current threshold.
  • S804 Based on the input voltage of the target voltage transformation circuit and the voltage of the BUS bus, adjust the current threshold of the target voltage transformation circuit to a second current threshold.
  • the control circuit can determine the maximum input current (for example, the second current threshold) that the switch tube in the target transformer circuit can withstand based on the voltage difference borne by the switch tube in the target transformer circuit (for example, the difference between the input voltage of the target transformer circuit and the voltage of the BUS bus).
  • the second current threshold is less than or equal to the first voltage threshold.
  • the control circuit can reduce the duty cycle of the switch tube in the target transformer circuit, thereby reducing the input power of the target transformer circuit to avoid damage to the components in the target transformer circuit due to overheating, thereby improving the safety of the target transformer circuit.
  • the control circuit does not completely shut down the input power of the target transformer circuit, the transmission efficiency of the power is ensured on the basis of ensuring safety.
  • a switching modulation signal is generated based on the input current of the target transformer circuit and the current threshold of the target transformer circuit, and the duty cycle of the switch tube in the target voltage circuit is controlled by the switching modulation signal to adjust the conduction or shutdown of the switch tube in the target transformer circuit.
  • a control circuit e.g., a current regulation loop (e.g., a proportional regulation circuit or a proportional-integral regulation circuit) and a drive control circuit, or other circuits having a current regulation function and a drive control function
  • a control circuit can generate a switch modulation signal based on the input current of the target transformer circuit and the current threshold of the target transformer circuit to control the duty cycle of the switch tube in the target transformer circuit.
  • the control circuit can generate a pulse width modulation (Pulse Width Modulation), a PWM wave or other signal as a switch modulation signal, or generate a drive pulse signal based on a PWM wave as a switch modulation signal.
  • Pulse Width Modulation Pulse Width Modulation
  • the duty cycle of the switch tube in the target transformer circuit is adjusted to adjust the conduction or shutdown of the switch tube in the target transformer circuit so that the input power of the target transformer circuit is maintained at the maximum target input power.

Landscapes

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Abstract

本申请提供了一种光伏逆变器及功率控制方法，该光伏逆变器包括逆变电路、多个变压电路、多个采集电路和控制电路，一个变压电路包括至少一个开关管。多个采集电路用于检测目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压。控制电路用于根据目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调节目标变压电路的电流阈值；在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以降低目标变压电路的电流或输入功率。采用本申请，可在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，减小变压电路的输入功率，保证供电安全，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。

Description

光伏逆变器及功率控制方法
本申请要求于2023年01月04日提交中国专利局、申请号为202310007315.8、申请名称为“光伏逆变器及功率控制方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种光伏逆变器及功率控制方法。
背景技术
在电力电子技术领域中，通常利用光伏逆变器中的逆变电路将直流电能转换为交流电能，使得电能可以在电源和负载之间的传输。例如，在光伏供电领域中，光伏逆变器可以将直流电源(例如，光伏Photovoltaic，PV电池板)输出的直流电能转换为交流电能提供给负载或者电网使用。通常，光伏逆变器中的控制电路(例如，最大功率点跟踪Maximum Power Point Tracking，MPPT控制电路)会根据PV电池板的输出电压(也即，光伏逆变器的输入电压)，控制PV电池板的输出电流(也即，光伏逆变器的输入电流)，使得PV电池板以最大功率向负载输出电能。本申请的发明人在研究和实践的过程中发现，在现有技术中，光伏逆变器通常会通过多个变压电路分别将各组PV电池板提供的直流电压变换为直流总线电压(例如，将各组PV电池板的电压进行升压变换为BUS总线电压)，再通过逆变电路将直流电能转换为交流电能，以适配各种负载的电压。由于各组PV电池板之间存在差异(例如，长短不同、光照强度不同等)，当某个变压电路连接的PV电电池板的输出电压(也即，该变压电路的输入电压)和BUS总线电压的差值过大时，这个变压电路中的输入电流通常也比较大，进而，该变压电路中的元件(例如，变压电路中的开关管)可能会因为过压、过流或者过热而发生故障或者损坏。
发明内容
本申请提供了一种光伏逆变器及功率控制方法，可在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，通过控制电路调节开关管的占空比，减小变压电路的输入功率，在保证供电安全的同时，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。
第一方面，本申请提供了一种光伏逆变器，光伏逆变器可包括逆变电路、多个变压电路、多个采集电路和控制电路，一个变压电路可包括至少一个开关管。这里，各变压电路的一端可分别用于与多组光伏电池板中的各组光伏电池板对应连接，各变压电路的另一端可用于并联至BUS总线后通过逆变电路连接负载，多个采集电路可连接控制电路并用于检测多个变压电路和BUS总线的电压或电流，控制电路连接各变压电路中的开关管。这里的多个采集电路可用于检测目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，其中，目标变压电路为多个变压电路中的任一个或任意几个变压电路。这里的控制电路可基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值。这里的控制电路还可用于在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以降低目标变压电路的电流或输入功率。
在本申请中，光伏电池板可以作为直流电源通过光伏逆变器连接负载，光伏逆变器可以 将光伏电池板提供的直流电能转换为交流电能提供给负载。这里，光伏逆变器可以包括逆变电路和多个变压电路，直流电源可以由多组光伏电池板构成(每一组光伏板可以包括一个光伏板或者多个光伏板)，每一组光伏电池板可以通过一个变压电路连接逆变电路。变压电路可以将光伏电池板提供的直流电压变换为BUS总线电压，再通过逆变电路将直流电能转换为交流电能，以使得光伏逆变器输出的交流电压可以适配多种电压范围的负载。在包含多组光伏电池板的应用场景中，由于各组光伏电池板之间存在差异(例如，长短不同、形状不同光照强度不同等)，当某个变压电路连接的光伏电池板的输出电压(也即，该变压电路的输入电压)和BUS总线电压的差值过大时，这个变压电路中的输入电流通常也比较大，进而，该变压电路中的元件(例如，变压电路中的开关管)可能会因为过压(电压差值过大)、过流(电流过大)或者过热(温度过高)而发生故障或者损坏。这里，光伏逆变器还可以包括控制电路和采集电路，采集电路可以检测光伏逆变器的供电参数(例如，变压电路的输入电压和/或输出电压，变压电路的输入电流和/或输出电流，变压电路的温度，BUS总线电压和/或电流，逆变电路的输入电压和/或输出电压，逆变电路的输入电流和/或输出电流，逆变电路的温度等)。这里，控制电路可以基于光伏逆变器的供电参数判断光伏逆变器的工作状态。这里，以控制电路需要控制的一个(或多个)变压电路为目标变压电路为例，控制电路可基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值。在得到目标变压电路的电流阈值之后，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，为了保护变压电路的工作安全，控制电路可以调节目标变压电路中的开关管的占空比(例如，降低目标变压电路中的开关管的占空比)，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，进而降低目标变压电路的电流或输入功率。
采用本申请，光伏逆变器可在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，通过控制电路调节开关管的占空比，减小变压电路的输入功率，在保证供电安全的同时，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。
结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，采集电路还可用于检测目标变压电路的温度。控制电路还可用于在目标变压电路的温度大于或等于温度阈值时，基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值为第一电流阈值。可以理解，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要对目标变压电路的输入功率(或者输入电流)进行控制，换句话说，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要调节目标变压电路中的开关管的占空比。例如，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，可以认为目标变压电路处于需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路需要降低目标变压电路的输入电流和/或输入功率。这里，当目标变压电路中的开关管的工作温度不同时，即使该开关管承受的电压差值相同，该开关管可以承受的输入电流也可能不同。比如，当目标变压电路中的开关管的工作温度较高(例如，目标变压电路的温度大于或等于温度阈值)时，控制电路可以基于目标变压电路中开关管承受的电压差值(例如，目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压的差值)，确定目标变压电路中开关管可以承受的最大输入电流(例如，第一电流阈值)。需要说明的是，第一电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种 工作温度区间内(例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路可以基于这个关系曲线得到第一电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第一电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。
在本申请中，当目标变压电路中的开关管的工作温度较高(例如，目标变压电路的温度大于或等于温度阈值)时，如果目标变压电路中开关管的输入电流大于或等于第一电流阈值，则说明目标变压电路处于需要调节的工作状态，控制电路可以通过降低目标变压电路中的开关管的占空比，进而降低目标变压电路的输入功率，以避免目标变压电路中的元件因为过热而损坏，提高目标变压电路安全性。同时，由于控制电路并没有彻底关断目标变压电路的输入电能，在保证安全的基础上，确保了电能的传输效率。
结合第一方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，控制电路还可用于在目标变压电路的温度小于温度阈值时，基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值为第二电流阈值，其中，第二电流阈值大于或等于第一电流阈值。可以理解，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要对目标变压电路的输入功率(或者输入电流)进行控制，换句话说，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要调节目标变压电路中的开关管的占空比。例如，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，可以认为目标变压电路处于需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路需要降低目标变压电路的输入电流和/或输入功率。这里，当目标变压电路中的开关管的工作温度不同时，即使该开关管承受的电压差值相同，该开关管可以承受的输入电流也可能不同。比如，当目标变压电路中的开关管的工作温度较低(例如，目标变压电路的温度小于温度阈值)时，控制电路可以基于目标变压电路中开关管承受的电压差值(例如，目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压的差值)，确定目标变压电路中开关管可以承受的最大输入电流(例如，第二电流阈值)。这里，第二电流阈值小于或等于第一电压阈值。需要说明的是，第二电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在小于温度阈值的第二工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路可以基于这个关系曲线得到第二电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第二电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。
在本申请中，当目标变压电路中的开关管的工作温度较低(例如，目标变压电路的温度小于温度阈值)时，如果目标变压电路中开关管的输入电流大于或等于第二电流阈值，则说明目标变压电路处于需要调节的工作状态，控制电路可以通过降低目标变压电路中的开关管的占空比，进而降低目标变压电路的输入功率，以避免目标变压电路中的元件因为过热而损坏，提高目标变压电路安全性。同时，由于控制电路并没有彻底关断目标变压电路的输入电能，在保证安全的基础上，确保了电能的传输效率。
结合第一方面或第一方面任一种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，控制电路还可用于在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，基于目标变 压电路的输入电流和目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，并通过开关调制信号控制目标电压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断。这里，控制电路(例如，电流调节环路(例如，比例调节电路或者比例积分调节电路)和驱动控制电路，或其他具有电流调节功能和具有驱动控制功能的电路)可以目标变压电路的输入电流和目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，控制目标变压电路中的开关管的占空比。例如，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，控制电路可以基于目标变压电路的电流阈值生成一个小于电流阈值的参考值，将目标变压电路的输入电流作为需要调整的变量，生成开关调制信号，以通过开关调制信号控制目标变压电路中开关管的占空比，进而将目标变压电路中的输入电流调节至小于目标变压电路的电流阈值(也即前述参考值)。这里，控制电路可以生成脉冲宽度调制Pulse Width Modulation,PWM波等信号作为开关调制信号，或者基于PWM波生成驱动脉冲信号作为开关调制信号。这里，开关调制信号可以控制目标变压电路中开关管的占空比，进而控制目标变压电路的输入电流和/或输入功率。例如，控制电路可以降低目标变压电路中开关管的占空比，以减小目标变压电路的输入电流，进而减小目标变压电路的输入功率。可以理解，本申请提供的控制电路可以采用不连续脉冲宽度调制(Discontinuous Pulse Width Modulation，DPWM)波作为开关调制信号，也可以采用其他PWM波(例如，正弦脉冲宽度调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation，SPWM)波、三次谐波注入脉冲宽度调制(ThirdHarmonic Injection Pulse Width Modulation，THIPWM)波、基于载波空间矢量脉冲宽度调制(Carrier Based Space Vector Pulse Width Modulation，CBPWM)波等)作为开关调制信号，还可以采用基于这些PWM波生成的驱动脉冲信号作为开关调制信号，适用场景广泛，控制效果好。
结合第一方面或第一方面任一种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，控制电路还可用于在目标变压电路的输入电流小于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率。
这里，当目标变压电路的输入电流小于目标变压电路的电流阈值(例如，第三电流阈值)时，可以认为目标变压电路处于不需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为安全，损坏风险较小)，此时，控制电路可以调节目标变压电路中的开关管的占空比，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率(例如，使目标变压电路连接的光伏电池板工作在最大功率点)。这里，第三电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间，或者在小于温度阈值的第二工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路可以基于这个关系曲线得到第三电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第三电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间内，第三电流阈值可以小于或等于第一电流阈值。又例如，在小于温度阈值的第二工作温度区间内，第三电流阈值可以小于或等于第二电流阈值。当第三电压阈值小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，光伏逆变器可以避免在目标变压电路的输入电流并没有稳定小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，通过控制电 路反复降低或提高目标变压电路的输入功率。也就是说，当第三电压阈值小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，光伏逆变器可以在目标变压电路的输入电流稳定(例如，稳定小于第三电流阈值)之后，目标变压电路处于不需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为安全，损坏风险较小，此时，控制电路可以调节目标变压电路中的开关管的占空比，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率(例如，使目标变压电路连接的光伏电池板工作在最大功率点)，提升供电效率。
结合第一方面或第一方面任一种可能的实施方式，在第五种可能的实施方式中，逆变电路可包括开关管，控制电路还可用于在BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，调节逆变电路中的开关管的占空比，以调节逆变电路中的开关管的导通或关断，以降低逆变电路的输出功率。可以理解，控制电路可以通过多种方式确定光伏逆变器的工作状态，进而确定是否需要对光伏逆变器(例如，逆变电路)的输出功率(或者输出电流)进行控制。例如，当BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，可以认为逆变电路处于需要降低输出功率的工作状态(或者说，光伏逆变器中各元件的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路需要降低逆变电路的输出电流和/或输出功率。可以理解，这里的总线电压阈值可以是一个电压，可以是多个离散的电压，可以是多个离散的电压或者连续的电压组成的电压区间。
在本申请中，当BUS总线的电压较高(例如，BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值)时，说明光伏逆变器处于需要降低输出功率的工作状态，控制电路可以通过降低逆变电路中各开关管的占空比，进而降低逆变电路的输出功率，以避免光伏逆变器中的元件因为过热而损坏，进一步提高供电安全性。
第二方面，本申请提供了一种功率控制方法，该控制方法适可用于光伏逆变器，光伏逆变器可包括逆变电路、多个变压电路、采集电路和控制电路，一个变压电路可包括至少一个开关管。这里，各变压电路的一端可分别用于与多组光伏电池板中的各组光伏电池板对应连接，各变压电路的另一端可用于并联至BUS总线后通过逆变电路连接负载，采集电路连接各变压电路、BUS总线和控制电路，控制电路连接各变压电路中的开关管，方法可包括：
检测目标变压电路的输入电压、目标变压电路的输入电流和BUS总线的电压，其中，目标变压电路为多个变压电路中的任一个或任意几个变压电路。基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值。当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以降低目标变压电路的电流或输入功率。
在本申请中，光伏电池板可以作为直流电源通过光伏逆变器连接负载，光伏逆变器可以将光伏电池板提供的直流电能转换为交流电能提供给负载。这里，光伏逆变器可以包括逆变电路和多个变压电路，直流电源可以由多组光伏电池板构成(每一组光伏板可以包括一个光伏板或者多个光伏板)，每一组光伏电池板可以通过一个变压电路连接逆变电路。变压电路可以将光伏电池板提供的直流电压变换为BUS总线电压，再通过逆变电路将直流电能转换为交流电能，以使得光伏逆变器输出的交流电压可以适配多种电压范围的负载。在包含多组光伏电池板的应用场景中，由于各组光伏电池板之间存在差异(例如，长短不同、形状不同光照强度不同等)，当某个变压电路连接的光伏电池板的输出电压(也即，该变压电路的输入电压)和BUS总线电压的差值过大时，这个变压电路中的输入电流通常也比较大，进而，该变压电路中的元件(例如，变压电路中的开关管)可能会因为过压(电压差值过大)、过流(电流过大)或者过热(温度过高)而发生故障或者损坏。这里，光伏逆变器还可以包括控制电路和 采集电路，采集电路可以检测光伏逆变器的供电参数(例如，变压电路的输入电压和/或输出电压，变压电路的输入电流和/或输出电流，变压电路的温度，BUS总线电压和/或电流，逆变电路的输入电压和/或输出电压，逆变电路的输入电流和/或输出电流，逆变电路的温度等)。这里，控制电路可以基于光伏逆变器的供电参数判断光伏逆变器的工作状态。这里，以控制电路需要控制的一个(或多个)变压电路为目标变压电路为例，控制电路可基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值。在得到目标变压电路的电流阈值之后，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，为了保护变压电路的工作安全，控制电路可以调节目标变压电路中的开关管的占空比(例如，降低目标变压电路中的开关管的占空比)，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，进而降低目标变压电路的电流或输入功率。
采用本申请，光伏逆变器可在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，通过控制电路调节开关管的占空比，减小变压电路的输入功率，在保证供电安全的同时，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。
结合第二方面，在第一种可能的实施方式中，基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值，可包括：
检测目标变压电路的温度。当目标变压电路的温度大于或等于温度阈值时，基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值为第一电流阈值。
可以理解，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要对目标变压电路的输入功率(或者输入电流)进行控制，换句话说，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要调节目标变压电路中的开关管的占空比。例如，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，可以认为目标变压电路处于需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路需要降低目标变压电路的输入电流和/或输入功率。这里，当目标变压电路中的开关管的工作温度不同时，即使该开关管承受的电压差值相同，该开关管可以承受的输入电流也可能不同。比如，当目标变压电路中的开关管的工作温度较高(例如，目标变压电路的温度大于或等于温度阈值)时，控制电路可以基于目标变压电路中开关管承受的电压差值(例如，目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压的差值)，确定目标变压电路中开关管可以承受的最大输入电流(例如，第一电流阈值)。需要说明的是，第一电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路可以基于这个关系曲线得到第一电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第一电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。
在本申请中，当目标变压电路中的开关管的工作温度较高(例如，目标变压电路的温度大于或等于温度阈值)时，如果目标变压电路中开关管的输入电流大于或等于第一电流阈值，则说明目标变压电路处于需要调节的工作状态，控制电路可以通过降低目标变压电路中的开关管的占空比，进而降低目标变压电路的输入功率，以避免目标变压电路中的元件因为过热 而损坏，提高目标变压电路安全性。同时，由于控制电路并没有彻底关断目标变压电路的输入电能，在保证安全的基础上，确保了电能的传输效率。
结合第二方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，在检测目标变压电路的温度之后，方法还包括：
当目标变压电路的温度小于温度阈值时，基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值为第二电流阈值，其中，第二电流阈值大于或等于第一电流阈值。
可以理解，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要对目标变压电路的输入功率(或者输入电流)进行控制，换句话说，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要调节目标变压电路中的开关管的占空比。例如，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，可以认为目标变压电路处于需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路需要降低目标变压电路的输入电流和/或输入功率。这里，当目标变压电路中的开关管的工作温度不同时，即使该开关管承受的电压差值相同，该开关管可以承受的输入电流也可能不同。比如，当目标变压电路中的开关管的工作温度较低(例如，目标变压电路的温度小于温度阈值)时，控制电路可以基于目标变压电路中开关管承受的电压差值(例如，目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压的差值)，确定目标变压电路中开关管可以承受的最大输入电流(例如，第二电流阈值)。这里，第二电流阈值小于或等于第一电压阈值。需要说明的是，第二电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在小于温度阈值的第二工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路可以基于这个关系曲线得到第二电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第二电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。
在本申请中，当目标变压电路中的开关管的工作温度较低(例如，目标变压电路的温度小于温度阈值)时，如果目标变压电路中开关管的输入电流大于或等于第二电流阈值，则说明目标变压电路处于需要调节的工作状态，控制电路可以通过降低目标变压电路中的开关管的占空比，进而降低目标变压电路的输入功率，以避免目标变压电路中的元件因为过热而损坏，提高目标变压电路安全性。同时，由于控制电路并没有彻底关断目标变压电路的输入电能，在保证安全的基础上，确保了电能的传输效率。
结合第二方面第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，在基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值之后，方法还可包括：
当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，基于目标变压电路的输入电流和目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，并通过开关调制信号控制目标电压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断。
这里，控制电路(例如，电流调节环路(例如，比例调节电路或者比例积分调节电路)和驱动控制电路，或其他具有电流调节功能和具有驱动控制功能的电路)可以目标变压电路的输入电流和目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，控制目标变压电路中的开关管的 占空比。例如，控制电路可以生成脉冲宽度调制Pulse Width Modulation,PWM波等信号作为开关调制信号，或者基于PWM波生成驱动脉冲信号作为开关调制信号。这里，开关调制信号可以控制目标变压电路中开关管的占空比，进而控制目标变压电路的输入电流和/或输入功率。例如，控制电路可以降低目标变压电路中开关管的占空比，以减小目标变压电路的输入电流，进而减小目标变压电路的输入功率。可以理解，本申请提供的控制电路可以采用不连续脉冲宽度调制(Discontinuous Pulse Width Modulation，DPWM)波作为开关调制信号，也可以采用其他PWM波(例如，正弦脉冲宽度调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation，SPWM)波、三次谐波注入脉冲宽度调制(Third Harmonic Injection Pulse Width Modulation，THIPWM)波、基于载波空间矢量脉冲宽度调制(Carrier Based Space Vector Pulse Width Modulation，CBPWM)波等)作为开关调制信号，还可以采用基于这些PWM波生成的驱动脉冲信号作为开关调制信号，适用场景广泛，控制效果好。
结合第二方面或第二方面任一种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，在基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值之后，方法还可包括：
当目标变压电路的输入电流小于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率。
这里，当目标变压电路的输入电流小于目标变压电路的电流阈值(例如，第三电流阈值)时，可以认为目标变压电路处于不需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为安全，损坏风险较小)，此时，控制电路可以调节目标变压电路中的开关管的占空比，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率(例如，使目标变压电路连接的光伏电池板工作在最大功率点)。这里，第三电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间，或者在小于温度阈值的第二工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路可以基于这个关系曲线得到第三电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第三电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间内，第三电流阈值可以小于或等于第一电流阈值。又例如，在小于温度阈值的第二工作温度区间内，第三电流阈值可以小于或等于第二电流阈值。当第三电压阈值小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，光伏逆变器可以避免在目标变压电路的输入电流并没有稳定小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，通过控制电路反复降低或提高目标变压电路的输入功率。也就是说，当第三电压阈值小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，光伏逆变器可以在目标变压电路的输入电流稳定(例如，稳定小于第三电流阈值)之后，目标变压电路处于不需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为安全，损坏风险较小，此时，控制电路可以调节目标变压电路中的开关管的占空比，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率(例如，使目标变压电路连接的光伏电池板工作在最大功率点)，提升供电效率。
结合第二方面或第二方面任一种可能的实施方式，在第五种可能的实施方式中，逆变电 路可包括开关管，在检测目标变压电路的输入电压、目标变压电路的输入电流和BUS总线的电压之后，方法还可包括：
当在BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，调节逆变电路中的开关管的占空比，以调节逆变电路中的开关管的导通或关断，以降低逆变电路的输出功率。
可以理解，控制电路可以通过多种方式确定光伏逆变器的工作状态，进而确定是否需要对光伏逆变器(例如，逆变电路)的输出功率(或者输出电流)进行控制。例如，当BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，可以认为逆变电路处于需要降低输出功率的工作状态(或者说，光伏逆变器中各元件的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路需要降低逆变电路的输出电流和/或输出功率。可以理解，这里的总线电压阈值可以是一个电压，可以是多个离散的电压，可以是多个离散的电压或者连续的电压组成的电压区间。
在本申请中，当BUS总线的电压较高(例如，BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值)时，说明光伏逆变器处于需要降低输出功率的工作状态，控制电路可以通过降低逆变电路中各开关管的占空比，进而降低逆变电路的输出功率，以避免光伏逆变器中的元件因为过热而损坏，进一步提高供电安全性。
附图说明
图1是本申请实施例提供的光伏逆变器的应用场景示意图；
图2是本申请实施例提供的光伏电池板的布设场景示意图；
图3是本申请实施例提供的光伏逆变器的一结构示意图；
图4是本申请实施例提供的光伏电池板的伏安特性示意图；
图5是本申请实施例提供的变压电路的电流阈值曲线示意图；
图6是本申请实施例提供的光伏逆变器的另一结构示意图；
图7是本申请实施例提供的光伏系统的结构示意图；
图8是本申请实施例提供的功率控制方法的一流程示意图；
图9是本申请实施例提供的功率控制方法的另一流程示意图。
具体实施方式
在电力电子技术领域中，通常利用光伏逆变器中的逆变电路将直流电能转换为交流电能，使得电能可以在电源和负载之间的传输。例如在光伏供电领域中，光伏逆变器可以将直流电源(例如，光伏电池板)输出的直流电能转换为交流电能提供给负载或者电网使用。通常，光伏逆变器中的控制电路(例如，MPPT控制电路)会根据光伏电池板的输出电压(也即，光伏逆变器的输入电压)，控制光伏电池板的输出电流(也即，光伏逆变器的输入电流)，使得光伏电池板以最大功率向负载输出电能。在实际应用中，光伏逆变器通常会通过多个变压电路分别将各组光伏电池板提供的直流电压变换为直流总线电压(例如，将各组光伏电池板的电压进行升压变换为BUS总线电压)，再通过逆变电路将直流电能转换为交流电能，以适配不同负载的电压。由于各组光伏电池板之间存在差异(例如，长短不同、光照强度不同等)，当某个变压电路连接的光伏电电池板的输出电压(也即，该变压电路的输入电压)和BUS总线电压的差值过大时，这个变压电路中的输入电流通常也比较大，进而，该变压电路中的元件(例如，变压电路中的开关管)可能会因为过压、过流或者过热而发生故障或者损坏。因此，在变压电路工作时，需要控制变压电路的输入功率(或输入电流等参数)，以保证光伏逆变器中各元件的供电安全。
本申请提供了一种光伏逆变器及功率控制方法，可在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，通过控制电路调节开关管的占空比，减小变压电路的输入功率，在保证供电安全的同时，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。
本申请提供的光伏逆变器可以适用于新能源发电领域，传统发电调峰调频领域，重要设备供电领域，新能源汽车领域等多种应用领域，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。本申请提供的光伏逆变器可适用于储能系统，不间断供电系统，电机驱动系统等不同的供电系统，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。本申请提供的光伏逆变器可适配于不同的应用场景，比如，对光能供电环境中的逆变器进行控制的应用场景、新能源供电环境中的逆变器进行控制的应用场景或者其它应用场景，下面将以对光能供电环境中的光伏逆变器进行控制的应用场景为例进行说明，以下不再赘述。
请参见图1，图1是本申请实施例提供的光伏逆变器的应用场景示意图。在光能供电的光伏系统中，如图1所示，光伏系统包括光伏逆变器1、多组光伏电池板(例如，光伏电池板a-光伏电池板n)组成的电源2和负载3，其中，电源2可通过光伏逆变器1与负载3相连。在一些可行的实施方式中，光伏逆变器1可以将多组光伏电池板组成的电源2提供的直流电能转换为交流电能提供给负载。可以理解，本申请提供的电源2适用于为在无市电或者市电差的偏远地区的基站设备供电，或者为家用设备(如冰箱、空调等等)供电等为多种类型的用电设备供电的应用场景中，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。进一步可以理解，图2中的负载3可以包括电网，这里的电网可以包括传输线、电力中转站点、通信基站或者家用设备等用电设备或电力传输设备。这里，光伏逆变器1包括逆变电路11和多个变压电路(例如，变压电路a-变压电路n)，每一组光伏电池板可以通过一个对应的变压电路连接逆变电路11。变压电路可以将光伏电池板提供的直流电压变换为BUS总线电压，再通过逆变电路11将直流电能转换为交流电能，以使得光伏逆变器输出的交流电压可以适配多种电压范围的负载。
在一些可行的实施方式中，具体请一并结合图2，图2是本申请实施例提供的光伏电池板的布设场景示意图。如图2所示，灰色部分为光伏电池板布设的位置(例如，房屋或建筑物的顶部)，在包含多组光伏电池板的应用场景中，由于各组光伏电池板之间存在差异(例如，图2中(a)部分、(b)部分和(c)部分所示，顶部布设的光伏电池板的光照强度不同，图2中(d)部分、(e)部分和(f)部分所示，顶部布设的光伏电池板的长短和形状不同等)。当某个变压电路连接的光伏电池板的输出电压(也即，该变压电路的输入电压)和BUS总线电压的差值过大时，这个变压电路中的输入电流通常也比较大，进而，该变压电路中的元件(例如，变压电路中的开关管)可能会因为过压(电压差值过大)、过流(电流过大)或者过热(温度过高)而发生故障或者损坏。因此，在光伏逆变器1工作时，需要控制变压电路中输入功率，以保证光伏逆变器中各元件的供电安全。这里，光伏逆变器1还可以包括控制电路13和采集电路12，采集电路12可以检测光伏逆变器的供电参数(例如，变压电路的输入电压和/或输出电压，变压电路的输入电流和/或输出电流，变压电路的温度，BUS总线电压和/或电流，逆变电路11的输入电压和/或输出电压，逆变电路11的输入电流和/或输出电流，逆变电路11的温度等)。这里，控制电路13可以基于光伏逆变器的供电参数判断光伏逆变器的工作状态。这里，以控制电路13需要控制的一个(或多个)变压电路为目标变压电路为例，控制电路13可基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值。在得到目标变压电路的电流阈值之后，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压 电路的电流阈值时，为了保护变压电路的工作安全，控制电路13可以调节目标变压电路中的开关管的占空比(例如，降低目标变压电路中的开关管的占空比)，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，进而降低目标变压电路的输入功率，在保证供电安全的同时，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。
下面将结合图3至图9对本申请提供的光伏逆变器及其工作原理进行示例说明。
请参见图3，图3是本申请实施例提供的光伏逆变器的一结构示意图。如图3所示，光伏系统包括电源、光伏逆变器和负载，光伏逆变器包括逆变电路101、多个变压电路、多个采集电路和控制电路103，一个变压电路可包括至少一个开关管。这里，为了使图例连接关系更为简洁明了，本申请的附图中将多个采集电路集成为一个采集电路模块展示其连接关系和检测关系，并对其的工作原理加以说明，如图3中将多个采集电路示例性展示为采集电路102，在具体实施方式中，各图中的采集电路可以分割为多个采集电路并进行布设，以下不再赘述。这里，各变压电路的一端可分别用于与多组光伏电池板中的各组光伏电池板对应连接，各变压电路的另一端可用于并联至BUS总线后通过逆变电路101连接负载，采集电路102可连接控制电路103并用于检测多个变压电路和BUS总线的电压或电流，控制电路103连接各变压电路中的开关管。这里的采集电路102可用于检测目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，其中，目标变压电路为多个变压电路中的任一个或任意几个变压电路。这里的控制电路103可基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值。这里的控制电路103可用于在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以降低目标变压电路的电流或输入功率。
在本申请中，变压电路可以是多种具有电压变换功能的电路，图3中仅以变压电路是BOOST升压电路为例进行说明。这里，BOOST升压电路可以包括开关管、和电感和二极管，电感的一端连接电源(也即，光伏电池板)，电感的另一端通过开关管和二极管连接至BUS总线，在一些应用场景中，BOOST电路可以复用并联于BUS总线之间的母线电容，以通过母线电容稳定BOOST电路的输出电压。当BOOST电路的开关管导通时，电源为电感充电，BOOST电路通过母线电容对逆变电路101(以及负载)供电，同时二极管防止母线电容处的电能汇流；当BOOST电路的开关管断开时，电源和电感为母线电容充电，BOOST电路将输入电压提升至母线电容的电压进行输出。可以理解，当BOOST电路的开关管电压忽略不计时，BOOST电路的输入电压Vin、BOOST电路的输出电压Vout和BOOST电路开关管的占空比N满足：Vin/Vout＝1/(1-N)。这里，采集电路102可以检测光伏逆变器的供电参数(例如，变压电路的输入电压和/或输出电压，变压电路的输入电流和/或输出电流，变压电路的温度，BUS总线电压和/或电流，逆变电路101的输入电压和/或输出电压，逆变电路101的输入电流和/或输出电流，逆变电路101的温度等)。同时可以理解，控制电路103可以基于光伏逆变器的供电参数判断光伏逆变器的工作状态。这里，以控制电路103需要控制的一个(或多个)变压电路为目标变压电路为例，控制电路103可基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值。具体请一并结合图4，图4是本申请实施例提供的光伏电池板的伏安特性示意图。如图4所示，在得到目标变压电路的电流阈值之后，假设目标变压电路所连接的一组光伏电池板的输出参数(例如输出电流和输出电压)对应为图4中该组光伏电池板的伏安特性曲线中的B点。当B点对应的光伏电池板的输出电流Ib(也即，目标变压电路的输入电流)小于目标变压电路的电流阈值，为了保证系统的供电效率，光伏逆变器中的控制电路103(例如，MPPT控制电路)会根据光伏电池板的输出电压(也即，光伏逆 变器的输入电压)，控制可以调节目标变压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，从而将光伏电池板的输出电流增大为A点对应的Ia(也即，增大光伏逆变器的输入电流为Ia)，使得光伏电池板以最大功率(也即，A点所示的功率)输出电能。又如图4所示，当B点对应的光伏电池板的输出电流Ib(也即，目标变压电路的输入电流)大于或等于目标变压电路的电流阈值，为了保护变压电路的工作安全，控制电路103可以调节目标变压电路中的开关管的占空比(例如，降低目标变压电路中的开关管的占空比)，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，将光伏电池板的输出电流减小为C点对应的Ic(也即，减小光伏逆变器的输入电流为Ic)，从而降低目标变压电路的输入功率(也即，将目标变压电路的输入功率降低为C点所示的功率)。
采用本申请，光伏逆变器可在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，通过控制电路103调节开关管的占空比，减小变压电路的输入功率，在保证供电安全的同时，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。
在一些可行的实施方式中，采集电路102还可用于检测目标变压电路的温度。控制电路103还可用于在目标变压电路的温度大于或等于温度阈值时，基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值为第一电流阈值。可以理解，控制电路103可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要对目标变压电路的输入功率(或者输入电流)进行控制，换句话说，控制电路103可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要调节目标变压电路中的开关管的占空比。例如，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，可以认为目标变压电路处于需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路103需要降低目标变压电路的输入电流和/或输入功率。这里，当目标变压电路中的开关管的工作温度不同时，即使该开关管承受的电压差值相同，该开关管可以承受的输入电流也可能不同。具体请一并结合图5，图5是本申请实施例提供的变压电路的电流阈值曲线示意图。如图5所示，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值D(V)时对应的电流阈值Ith的关系曲线为曲线1，进而控制电路103可以基于这个关系曲线得到第一电流阈值。例如，当目标变压电路中的开关管的工作温度较高(例如，目标变压电路的温度大于或等于温度阈值)时，控制电路103可以基于目标变压电路中开关管承受的电压差值(例如，目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压的差值)，确定目标变压电路中开关管可以承受的最大输入电流(例如，第一电流阈值)。需要说明的是，第一电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第一电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。
在本申请中，当目标变压电路中的开关管的工作温度较高(例如，目标变压电路的温度大于或等于温度阈值)时，如果目标变压电路中开关管的输入电流大于或等于第一电流阈值，则说明目标变压电路处于需要调节的工作状态，控制电路103可以通过降低目标变压电路中的开关管的占空比，进而降低目标变压电路的输入功率，以避免目标变压电路中的元件因为过热而损坏，提高目标变压电路安全性。同时，由于控制电路103并没有彻底关断目标变压 电路的输入电能，在保证安全的基础上，确保了电能的传输效率。
在一些可行的实施方式中，控制电路103还可用于在目标变压电路的温度小于温度阈值时，基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值为第二电流阈值，其中，第二电流阈值大于或等于第一电流阈值。可以理解，控制电路103可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要对目标变压电路的输入功率(或者输入电流)进行控制，换句话说，控制电路103可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要调节目标变压电路中的开关管的占空比。例如，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，可以认为目标变压电路处于需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路103需要降低目标变压电路的输入电流和/或输入功率。这里，当目标变压电路中的开关管的工作温度不同时，即使该开关管承受的电压差值相同，该开关管可以承受的输入电流也可能不同。又如图5所示，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在小于温度阈值的第二工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值D(V)时对应的电流阈值Ith的关系曲线为曲线2，进而控制电路103可以基于这个关系曲线得到第二电流阈值。例如，当目标变压电路中的开关管的工作温度较低(例如，目标变压电路的温度小于温度阈值)时，控制电路103可以基于目标变压电路中开关管承受的电压差值(例如，目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压的差值)，确定目标变压电路中开关管可以承受的最大输入电流(例如，第二电流阈值)。这里，第二电流阈值小于或等于第一电压阈值。需要说明的是，第二电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第二电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。
在本申请中，当目标变压电路中的开关管的工作温度较低(例如，目标变压电路的温度小于温度阈值)时，如果目标变压电路中开关管的输入电流大于或等于第二电流阈值，则说明目标变压电路处于需要调节的工作状态，控制电路103可以通过降低目标变压电路中的开关管的占空比，进而降低目标变压电路的输入功率，以避免目标变压电路中的元件因为过热而损坏，提高目标变压电路安全性。同时，由于控制电路103并没有彻底关断目标变压电路的输入电能，在保证安全的基础上，确保了电能的传输效率。
在一些可行的实施方式中，控制电路103还可用于在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，基于目标变压电路的输入电流和目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，并通过开关调制信号控制目标电压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断。这里，控制电路103(例如，电流调节环路(例如，比例调节电路或者比例积分调节电路)和驱动控制电路103，或其他具有电流调节功能和具有驱动控制功能的电路)可以目标变压电路的输入电流和目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，控制目标变压电路中的开关管的占空比。例如，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，控制电路103可以基于目标变压电路的电流阈值生成一个小于电流阈值的参考值，将目标变压电路的输入电流作为需要调整的变量，生成开关调制信号，以通过开关调制信号控制目标变压电路中开关管的占空比，进而将目标变压电路中的输入电流调节至小于目标变压电路的电流阈值(也即前述参考值)。这里，控制电路103可以生 成脉冲宽度调制Pulse Width Modulation,PWM波等信号作为开关调制信号，或者基于PWM波生成驱动脉冲信号作为开关调制信号。这里，开关调制信号可以控制目标变压电路中开关管的占空比，进而控制目标变压电路的输入电流和/或输入功率。例如，控制电路103可以降低目标变压电路中开关管的占空比，以减小目标变压电路的输入电流，进而减小目标变压电路的输入功率。可以理解，本申请提供的控制电路103可以采用不连续脉冲宽度调制(Discontinuous Pulse Width Modulation，DPWM)波作为开关调制信号，也可以采用其他PWM波(例如，正弦脉冲宽度调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation，SPWM)波、三次谐波注入脉冲宽度调制(Third Harmonic Injection Pulse Width Modulation，THIPWM)波、基于载波空间矢量脉冲宽度调制(Carrier Based Space Vector Pulse Width Modulation，CBPWM)波等)作为开关调制信号，还可以采用基于这些PWM波生成的驱动脉冲信号作为开关调制信号，适用场景广泛，控制效果好。
在一些可行的实施方式中，控制电路103还可用于在目标变压电路的输入电流小于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率。请再次参见图4，在得到目标变压电路的电流阈值之后，假设目标变压电路所连接的一组光伏电池板的输出参数(例如输出电流和输出电压)对应为图4中该组光伏电池板的伏安特性曲线中的B点。当B点对应的光伏电池板的输出电流Ib(也即，目标变压电路的输入电流)小于目标变压电路的电流阈值(例如，第三电流阈值)时，可以认为目标变压电路处于不需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为安全，损坏风险较小)，此时，控制电路103可以调节目标变压电路中的开关管的占空比，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率(例如，使目标变压电路连接的光伏电池板工作在最大功率点)。这里，第三电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间，或者在小于温度阈值的第二工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路103可以基于这个关系曲线得到第三电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第三电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间内，第三电流阈值可以小于或等于第一电流阈值。又例如，在小于温度阈值的第二工作温度区间内，第三电流阈值可以小于或等于第二电流阈值。
可以理解，当第三电压阈值小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，光伏逆变器可以避免在目标变压电路的输入电流并没有稳定小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，通过控制电路103反复降低或提高目标变压电路的输入功率。也就是说，当第三电压阈值小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，光伏逆变器可以在目标变压电路的输入电流稳定(例如，稳定小于第三电流阈值)之后，目标变压电路处于不需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为安全，损坏风险较小，此时，控制电路103可以调节目标变压电路中的开关管的占空比，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率(例如，使目标变压电路连接的光伏电池板工作在最大功率点)，提升供电效率。
在一些可行的实施方式中，逆变电路可以包括开关管(例如，多电平逆变电路及其拓扑 电路)。请参见图6，图6是本申请实施例提供的光伏逆变器的另一结构示意图。如图6所示，逆变电路201包括2个串联的电容，4个串联的开关管和2个反向串联的二极管。图3中的变压电路、采集电路202和控制电路203与图3中变压电路、采集电路102和控制电路103的连接关系和工作原理相同，在此不再赘述。这里，控制电路203还可用于在BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，调节逆变电路201中的开关管的占空比，以调节逆变电路201中的开关管的导通或关断，以降低逆变电路201的输出功率。可以理解，控制电路203可以通过多种方式确定光伏逆变器的工作状态，进而确定是否需要对光伏逆变器(例如，逆变电路201)的输出功率(或者输出电流)进行控制。例如，当BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，可以认为逆变电路201处于需要降低输出功率的工作状态(或者说，光伏逆变器中各元件的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路203需要降低逆变电路201的输出电流和/或输出功率。可以理解，这里的总线电压阈值可以是一个电压，可以是多个离散的电压，可以是多个离散的电压或者连续的电压组成的电压区间。
在本申请中，当BUS总线的电压较高(例如，BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值)时，说明光伏逆变器处于需要降低输出功率的工作状态，控制电路203可以通过降低逆变电路201中各开关管的占空比，进而降低逆变电路201的输出功率，以避免光伏逆变器中的元件因为过热而损坏，进一步提高供电安全性。
本申请还提供了一种光伏系统，具体请一并参见图7，图7是本申请实施例提供的光伏系统的结构示意图。如图7所示，光伏系统可包括电源和光伏逆变器，这里的光伏逆变器适用于上述图1至图6所示的光伏逆变器，图7中仅以图3所示的光伏逆变器为例作为说明。可以理解，图7中逆变电路301、变压电路、采集电路302和控制电路303与前述图3中逆变电路101、变压电路、采集电路102和控制电路103的连接方式与工作原理相同，在此不再赘述。在图7所示的光伏系统中，这里的负载可以是电网，光伏系统中还可以包括并离网接线装置305，光伏逆变器可通过并离网接线装置305为电网中的传输线、电力中转站点、蓄电池、通信基站或者家用设备等用电设备或电力传输设备进行供电。
在本申请中，光伏逆变器、光伏系统和光伏电系统中功能模块的组成方式多样、灵活，可适应不同的供电环境，提高光伏系统的应用场景的多样性，增强光伏系统的适应性。同时，上述图1至图7所示的任一光伏系统或者光伏逆变器，都可以在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，通过控制电路调节开关管的占空比，减小变压电路的输入功率，在保证供电安全的同时，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。为方便描述，下面将以图3所示的光伏逆变器的结构对本申请实施例提供的功率控制方法进行示例说明。
请参见图8，图8是本申请提供的功率控制方法的一流程示意图。本申请提供的控制方法适用于光伏系统或者光伏逆变器，这里的光伏系统可以包括逆变电路和多个变压电路，各变压电路的一端分别用于连接光伏电池板，各变压电路的另一端用于并联至BUS总线后通过逆变电路连接负载。这里，光伏系统和光伏逆变器也包括但不限于上述图1至图7所示的任一光伏系统或者光伏系统中的光伏逆变器。如图8所示，本申请提供的功率控制方法包括如下步骤：
S701：检测目标变压电路的输入电压、目标变压电路的输入电流和BUS总线的电压。
S702：基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值。
S703：当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以降低目标变 压电路的电流或输入功率。
在本申请中，光伏电池板可以作为直流电源通过光伏逆变器连接负载，光伏逆变器可以将光伏电池板提供的直流电能转换为交流电能提供给负载。这里，光伏逆变器可以包括逆变电路和多个变压电路，直流电源可以由多组光伏电池板构成(每一组光伏板可以包括一个光伏板或者多个光伏板)，每一组光伏电池板可以通过一个对应的变压电路连接逆变电路。变压电路可以将光伏电池板提供的直流电压变换为BUS总线电压，再通过逆变电路将直流电能转换为交流电能，以使得光伏逆变器输出的交流电压可以适配多种电压范围的负载。在包含多组光伏电池板的应用场景中，由于各组光伏电池板之间存在差异(例如，长短不同、形状不同光照强度不同等)，当某个(或某几个)变压电路连接的光伏电池板的输出电压(也即，该变压电路的输入电压)和BUS总线电压的差值过大时，这个变压电路中的输入电流通常也比较大，进而，该变压电路中的元件(例如，变压电路中的开关管)可能会因为过压(电压差值过大)、过流(电流过大)或者过热(温度过高)而发生故障或者损坏。这里，光伏逆变器还可以包括控制电路和采集电路，采集电路可以检测光伏逆变器的供电参数(例如，变压电路的输入电压和/或输出电压，变压电路的输入电流和/或输出电流，变压电路的温度，BUS总线电压和/或电流，逆变电路的输入电压和/或输出电压，逆变电路的输入电流和/或输出电流，逆变电路的温度等)。这里，控制电路可以基于光伏逆变器的供电参数判断光伏逆变器的工作状态。这里，以控制电路需要控制的一个(或多个)变压电路为目标变压电路为例，控制电路可基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值。在得到目标变压电路的电流阈值之后，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，为了保护变压电路的工作安全，控制电路可以调节目标变压电路中的开关管的占空比(例如，降低目标变压电路中的开关管的占空比)，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，进而降低目标变压电路的电流或输入功率。
采用本申请，光伏逆变器可在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，通过控制电路调节开关管的占空比，减小变压电路的输入功率，在保证供电安全的同时，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。
在一些可行的实施方式中，请一并参见图9，图9是本申请提供的功率控制方法的另一流程示意图。如图9所示，在执行前述步骤S701中检测目标变压电路的输入电压、目标变压电路的输入电流和BUS总线的电压之后，控制电路(或者光伏逆变器)可以基于目标变压电路的输入电压和目标变压电路的输入电流确定目标变压电路的电流阈值，该功率控制方法还可包括如下步骤：
S801：检测目标变压电路的温度。
S802：目标变压电路的温度是否大于或等于温度阈值。若判断结果为是，则执行步骤S803；若判断结果为否，则执行步骤S804。
可以理解，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要对目标变压电路的输入功率(或者输入电流)进行控制，换句话说，控制电路可以通过多种方式确定目标变压电路的工作状态，进而确定是否需要调节目标变压电路中的开关管的占空比。例如，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，可以认为目标变压电路处于需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路需要降低目标变压电路的输入电流和/或输入功率。这里，当目标变压电路中的开关管的工作温度不同时，即使该开关管承受的电压差值相同，该开关管可以承受的输入电流也可能不同。
S803：基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值为第一电流阈值。
这里，当目标变压电路中的开关管的工作温度较高(例如，目标变压电路的温度大于或等于温度阈值)时，控制电路可以基于目标变压电路中开关管承受的电压差值(例如，目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压的差值)，确定目标变压电路中开关管可以承受的最大输入电流(例如，第一电流阈值)。需要说明的是，第一电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路可以基于这个关系曲线得到第一电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第一电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。
在本申请中，当目标变压电路中的开关管的工作温度较高(例如，目标变压电路的温度大于或等于温度阈值)时，如果目标变压电路中开关管的输入电流大于或等于第一电流阈值，则说明目标变压电路处于需要调节的工作状态，控制电路可以通过降低目标变压电路中的开关管的占空比，进而降低目标变压电路的输入功率，以避免目标变压电路中的元件因为过热而损坏，提高目标变压电路安全性。同时，由于控制电路并没有彻底关断目标变压电路的输入电能，在保证安全的基础上，确保了电能的传输效率。
S804：基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值为第二电流阈值。
这里，当目标变压电路中的开关管的工作温度较低(例如，目标变压电路的温度小于温度阈值)时，控制电路可以基于目标变压电路中开关管承受的电压差值(例如，目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压的差值)，确定目标变压电路中开关管可以承受的最大输入电流(例如，第二电流阈值)。这里，第二电流阈值小于或等于第一电压阈值。需要说明的是，第二电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在小于温度阈值的第二工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路可以基于这个关系曲线得到第二电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第二电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。
在本申请中，当目标变压电路中的开关管的工作温度较低(例如，目标变压电路的温度小于温度阈值)时，如果目标变压电路中开关管的输入电流大于或等于第二电流阈值，则说明目标变压电路处于需要调节的工作状态，控制电路可以通过降低目标变压电路中的开关管的占空比，进而降低目标变压电路的输入功率，以避免目标变压电路中的元件因为过热而损坏，提高目标变压电路安全性。同时，由于控制电路并没有彻底关断目标变压电路的输入电能，在保证安全的基础上，确保了电能的传输效率。
S805：当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变 压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以降低目标变压电路的电流或输入功率。
在一些可行的实施方式中，当目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，基于目标变压电路的输入电流和目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，并通过开关调制信号控制目标电压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断。
这里，控制电路(例如，电流调节环路(例如，比例调节电路或者比例积分调节电路)和驱动控制电路，或其他具有电流调节功能和具有驱动控制功能的电路)可以目标变压电路的输入电流和目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，控制目标变压电路中的开关管的占空比。例如，控制电路可以生成脉冲宽度调制Pulse Width Modulation,PWM波等信号作为开关调制信号，或者基于PWM波生成驱动脉冲信号作为开关调制信号。这里，开关调制信号可以控制目标变压电路中开关管的占空比，进而控制目标变压电路的输入电流和/或输入功率。例如，控制电路可以降低目标变压电路中开关管的占空比，以减小目标变压电路的输入电流，进而减小目标变压电路的输入功率。可以理解，本申请提供的控制电路可以采用不连续脉冲宽度调制(Discontinuous Pulse Width Modulation，DPWM)波作为开关调制信号，也可以采用其他PWM波(例如，正弦脉冲宽度调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation，SPWM)波、三次谐波注入脉冲宽度调制(Third Harmonic Injection Pulse Width Modulation，THIPWM)波、基于载波空间矢量脉冲宽度调制(Carrier Based Space Vector Pulse Width Modulation，CBPWM)波等)作为开关调制信号，还可以采用基于这些PWM波生成的驱动脉冲信号作为开关调制信号，适用场景广泛，控制效果好。
在一些可行的实施方式中，在执行前述步骤S702或者S803或者S804中基于目标变压电路的输入电压和BUS总线的电压，调整目标变压电路的电流阈值之后，方法还可包括：
当目标变压电路的输入电流小于目标变压电路的电流阈值时，调节目标变压电路中的开关管的占空比，以调节目标变压电路中的开关管的导通或关断，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率。
这里，当目标变压电路的输入电流小于目标变压电路的电流阈值(例如，第三电流阈值)时，可以认为目标变压电路处于不需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为安全，损坏风险较小)，此时，控制电路可以调节目标变压电路中的开关管的占空比，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率(例如，使目标变压电路连接的光伏电池板工作在最大功率点)。这里，第三电流阈值的取值可以基于目标变压电路中开关管的最大输入电流确定(例如，基于各种型号的开关管在承担不同的电压差值时对应的标称电流进行确定)，也可以基于光伏逆变器通过获取、采集、接收、检测或者存储等方式得到的电流阈值进行确定。例如，光伏逆变器或者外部的中控系统可以在变压电路的工作过程中(或者设计过程中)，在某种工作温度或者某种工作温度区间内(例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间，或者在小于温度阈值的第二工作温度区间)，计算开关管在承担不同的电压差值时对应的电流阈值的关系曲线，进而控制电路可以基于这个关系曲线得到第三电流阈值，具体可根据应用场景设定。可以理解，这里的第三电流阈值可以是一个电流，可以是多个离散的电流，可以是多个离散的电流或者连续的电流组成的电流区间。例如，在大于或等于温度阈值的第一工作温度区间内，第三电流阈值可以小于或等于第一电流阈值。又例如，在小于温度阈值的第二工作温度区间内，第三电流阈值可以小于或等于第二电流阈值。当第三电压阈值小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，光伏逆变器可以避免在目 标变压电路的输入电流并没有稳定小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，通过控制电路反复降低或提高目标变压电路的输入功率。也就是说，当第三电压阈值小于第一电流阈值(或者第二电流阈值)时，光伏逆变器可以在目标变压电路的输入电流稳定(例如，稳定小于第三电流阈值)之后，目标变压电路处于不需要降低输入功率的工作状态(或者说，目标变压电路中开关管的工作环境较为安全，损坏风险较小，此时，控制电路可以调节目标变压电路中的开关管的占空比，以使得目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率(例如，使目标变压电路连接的光伏电池板工作在最大功率点)，提升供电效率。
在一些可行的实施方式中，在检测目标变压电路的输入电压、目标变压电路的输入电流和BUS总线的电压之后，方法还可包括：
当在BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，调节逆变电路中的开关管的占空比，以调节逆变电路中的开关管的导通或关断，以降低逆变电路的输出功率。
可以理解，控制电路可以通过多种方式确定光伏逆变器的工作状态，进而确定是否需要对光伏逆变器(例如，逆变电路)的输出功率(或者输出电流)进行控制。例如，当BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，可以认为逆变电路处于需要降低输出功率的工作状态(或者说，光伏逆变器中各元件的工作环境较为恶劣，持续工作下去损坏风险较大)，此时，控制电路需要降低逆变电路的输出电流和/或输出功率。可以理解，这里的总线电压阈值可以是一个电压，可以是多个离散的电压，可以是多个离散的电压或者连续的电压组成的电压区间。
可以理解，当BUS总线的电压较高(例如，BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值)时，说明光伏逆变器处于需要降低输出功率的工作状态，控制电路可以通过降低逆变电路中各开关管的占空比，进而降低逆变电路的输出功率，以避免光伏逆变器中的元件因为过热而损坏，进一步提高供电安全性。
在本申请中，光伏逆变器可以在目标变压电路的输入电流大于或等于目标变压电路的电流阈值时，通过控制电路调节开关管的占空比，减小变压电路的输入功率，在保证供电安全的同时，提高光伏逆变器的稳定性和供电效率，结构简单，方法简便，适用性强。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

  1. 一种光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器包括逆变电路、多个变压电路、多个采集电路和控制电路，一个所述变压电路包括至少一个开关管；
    各所述变压电路的一端分别用于与多组光伏电池板中的各组光伏电池板对应连接，各所述变压电路的另一端用于并联至BUS总线后通过所述逆变电路连接负载，所述多个采集电路连接所述控制电路并用于检测所述多个变压电路和所述BUS总线的电压或电流，所述控制电路连接各所述变压电路中的开关管；
    所述多个采集电路用于检测目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，其中，所述目标变压电路为所述多个变压电路中的任一个或任意几个变压电路；
    所述控制电路用于基于所述目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，调整所述目标变压电路的电流阈值；
    所述控制电路用于在所述目标变压电路的输入电流大于或等于所述目标变压电路的电流阈值时，调节所述目标变压电路中的开关管的占空比，以调节所述目标变压电路中的开关管的导通或关断，以降低所述目标变压电路的电流或输入功率。
  2. 根据权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，所述多个采集电路还用于检测所述目标变压电路的温度；
    所述控制电路还用于在所述目标变压电路的温度大于或等于温度阈值时，基于所述目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，调整所述目标变压电路的电流阈值为第一电流阈值。
  3. 根据权利要求2所述的光伏逆变器，其特征在于，所述控制电路还用于在所述目标变压电路的温度小于所述温度阈值时，基于所述目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，调整所述目标变压电路的电流阈值为第二电流阈值，其中，所述第二电流阈值大于或等于所述第一电流阈值。
  4. 根据权利要求1-3任一项所述的光伏逆变器，其特征在于，所述控制电路还用于在所述目标变压电路的输入电流大于或等于所述目标变压电路的电流阈值时，基于所述目标变压电路的输入电流和所述目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，并通过所述开关调制信号控制所述目标变压电路中的开关管的导通或关断，以调节所述目标电压电路中的开关管的占空比。
  5. 根据权利要求1-4任一项所述的光伏逆变器，其特征在于，所述控制电路还用于在所述目标变压电路的输入电流小于所述目标变压电路的电流阈值时，调节所述目标变压电路中的开关管的导通或关断，以调节所述目标变压电路中的开关管的占空比，以使得所述目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率。
  6. 根据权利要求1-5任一项所述的光伏逆变器，其特征在于，所述逆变电路包括开关管，所述控制电路还用于在所述BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，调节所述逆变电路中的开关管的占空比，以调节所述逆变电路中的开关管的导通或关断，以降低所述逆变电路的输出功率。
  7. 一种功率控制方法，其特征在于，所述控制方法适用于光伏系统，所述光伏系统包括逆变电路和多个变压电路，
    各所述变压电路的一端分别用于连接光伏电池板，各所述变压电路的另一端用于并联至BUS总线后通过所述逆变电路连接负载，所述方法包括：
    检测目标变压电路的输入电压、所述目标变压电路的输入电流和所述BUS总线的电压，其中，所述目标变压电路为所述多个变压电路中的任一个或任意几个变压电路；
    基于所述目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，调整所述目标变压电路的电流阈值；
    当所述目标变压电路的输入电流大于或等于所述目标变压电路的电流阈值时，调节所述目标变压电路中的开关管的占空比，以调节所述目标变压电路中的开关管的导通或关断，以降低所述目标变压电路的电流或输入功率。
  8. 根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述基于所述目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，调整所述目标变压电路的电流阈值，包括：
    检测所述目标变压电路的温度；
    当所述目标变压电路的温度大于或等于温度阈值时，基于所述目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，调整所述目标变压电路的电流阈值为第一电流阈值。
  9. 根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在所述检测所述目标变压电路的温度之后，所述方法还包括：
    当所述目标变压电路的温度小于所述温度阈值时，基于所述目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，调整所述目标变压电路的电流阈值为第二电流阈值，其中，所述第二电流阈值大于或等于所述第一电流阈值。
  10. 根据权利要求7-9任一项所述的控制方法，其特征在于，在基于所述目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，调整所述目标变压电路的电流阈值之后，所述方法还包括：
    当所述目标变压电路的输入电流大于或等于所述目标变压电路的电流阈值时，基于所述目标变压电路的输入电流和所述目标变压电路的电流阈值生成开关调制信号，并通过所述开关调制信号控制所述目标变压电路中的开关管的占空比，以调节所述目标变压电路中的开关管的导通或关断。
  11. 根据权利要求7-10任一项所述的控制方法，其特征在于，在基于所述目标变压电路的输入电压和所述BUS总线的电压，调整所述目标变压电路的电流阈值之后，所述方法还包括：
    当所述目标变压电路的输入电流小于所述目标变压电路的电流阈值时，调节所述目标变压电路中的开关管的占空比，以调节所述目标变压电路中的开关管的导通或关断，以使得所述目标变压电路的输入功率保持在最大目标输入功率。
  12. 根据权利要求7-11任一项所述的控制方法，其特征在于，所述逆变电路包括开关管，在检测目标变压电路的输入电压、所述目标变压电路的输入电流和所述BUS总线的电压之后，所述方法还包括：
    当在所述BUS总线的电压大于或等于总线电压阈值时，调节所述逆变电路中的开关管的占空比，以调节所述逆变电路中的开关管的导通或关断，以降低所述逆变电路的输出功率。
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