本發(fā)明主要涉及光伏發(fā)電的電力裝置，確切地說(shuō)，采用了在每個(gè)光伏組件中都使用了多級(jí)功率優(yōu)化電路的方案，且功率優(yōu)化電路可以利用載波信號(hào)的方式向外發(fā)送數(shù)據(jù)，使每個(gè)光伏組件中的每一個(gè)光伏電池串都對(duì)應(yīng)由一個(gè)功率優(yōu)化電路執(zhí)行最大功率追蹤，以確保整個(gè)光伏組件輸出功率的優(yōu)化和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信。

背景技術(shù)：

在當(dāng)前的能源行業(yè)，隨著傳統(tǒng)化工能源的短缺和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新能源得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，由于光伏發(fā)電安全度高、運(yùn)營(yíng)支出少、維護(hù)簡(jiǎn)單、隨地可用等特點(diǎn)，使得光伏發(fā)電在全世界范圍內(nèi)得到了迅猛地發(fā)展，尤其在解決能源短缺的國(guó)家或地區(qū)的用電問(wèn)題上發(fā)揮著不可或缺的作用。在物理特性上，光伏電池的輸出曲線受到如外界溫度、光照輻射強(qiáng)度等外部環(huán)境因素的影響而發(fā)生很大的變化。在業(yè)界為了使光伏電池始終能夠輸出最大的功率以便我們更高效率地利用太陽(yáng)能，最普遍和重要的方案是找到光伏電池的最大功率點(diǎn)，使電池板的輸出電壓和輸出電流保持在這個(gè)預(yù)期的最大功率點(diǎn)。實(shí)質(zhì)上最大功率點(diǎn)的變化通常與輻照強(qiáng)度和環(huán)境溫度等因素密切相關(guān)，所以亟待解決的難題是，當(dāng)太陽(yáng)能面板的外部環(huán)境變化時(shí)或者組件/電池串之間存在差異時(shí)，須動(dòng)態(tài)追蹤的這些參數(shù)變化才能屏除外部環(huán)境和組件/電池串間差異因素，確保光伏組件工作在最大功率點(diǎn)上。

在當(dāng)前的光伏功率優(yōu)化方式中，幾乎都是在光伏組件級(jí)執(zhí)行優(yōu)化，其大體上是一個(gè)優(yōu)化模塊來(lái)優(yōu)化一個(gè)或多個(gè)光伏組件，但是實(shí)際上每個(gè)光伏組件通常會(huì)包括多個(gè)由電池來(lái)串聯(lián)連接構(gòu)成的電池串，按照現(xiàn)有技術(shù)，在光伏組件級(jí)進(jìn)行優(yōu)化意味著不會(huì)單獨(dú)對(duì)每一個(gè)獨(dú)立的電池串進(jìn)行優(yōu)化。當(dāng)出現(xiàn)同一串電池因?yàn)橹圃旃に嚨葐?wèn)題造成單體電池之間產(chǎn)品一致性問(wèn)題不好，或發(fā)生污垢、云層等外部陰影遮擋事件導(dǎo)致部分電池不能正常發(fā)電時(shí)，整串的光伏電池的效率損失很嚴(yán)重，而且逆變器尤其是集中式的逆變器在接入的光伏組件陣列數(shù)量很多時(shí)，會(huì)致使各個(gè)組串的電池板不能夠在自己的最大功率點(diǎn)運(yùn)行，這些情況都會(huì)造成發(fā)電量的極大損失，是我們極力要避免發(fā)生的。

本申請(qǐng)?jiān)诤笪慕榻B的功率優(yōu)化電路主要就是解決或者說(shuō)是緩解這些問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)在電池串級(jí)別而不是組件級(jí)別進(jìn)行功率優(yōu)化，來(lái)為每個(gè)光伏電池串執(zhí)行主動(dòng)式功率優(yōu)化，導(dǎo)入最大功率點(diǎn)追蹤以確保每個(gè)光伏組件的功率最大優(yōu)化。另外我們監(jiān)測(cè)光伏組件的工作參數(shù)是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在大型光伏電站或分布式電站中對(duì)每個(gè)光伏組件的優(yōu)劣好壞的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)就是參考光伏組件的參數(shù)，例如電壓電流及功率和溫度等，當(dāng)前如何擷取光伏組件的參數(shù)并將其從組件側(cè)可靠地發(fā)送出去來(lái)實(shí)現(xiàn)通信也是我們要解決的問(wèn)題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在本發(fā)明中提供了一種集成數(shù)據(jù)通訊功能的功率優(yōu)化電路，用于為光伏組件實(shí)施功率優(yōu)化，功率優(yōu)化電路具有數(shù)量與光伏組件的電池串的數(shù)量一致的BUCK電路；

任意一級(jí)BUCK電路都將其從一個(gè)電池串接收的電壓執(zhí)行MPPT演算并進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換輸出在它的一個(gè)輸出電容上，且功率優(yōu)化電路的BUCK電路各自的輸出電容都串聯(lián)在一起，藉由串聯(lián)的輸出電容上所疊加的電壓來(lái)提供功率優(yōu)化電路的總輸出電壓；

至少在一個(gè)BUCK電路中設(shè)置有一個(gè)切換開(kāi)關(guān)，且?guī)в性撉袚Q開(kāi)關(guān)的任意一級(jí)BUCK電路中其輸出電容對(duì)應(yīng)和它的切換開(kāi)關(guān)串聯(lián)；

帶有切換開(kāi)關(guān)的任意一級(jí)BUCK電路在它的切換開(kāi)關(guān)被接通時(shí)，該任意一級(jí)BUCK電路處于將其接收的電壓予以降壓轉(zhuǎn)換輸出的第一工作模式；

帶有切換開(kāi)關(guān)的任意一級(jí)BUCK電路在它的切換開(kāi)關(guān)被關(guān)斷時(shí)，該任意一級(jí)BUCK電路處于將在高低電平間跳變的激勵(lì)脈沖耦合到串接起B(yǎng)UCK電路的輸出電容的傳輸線路上作為載波信號(hào)的第二工作模式，其中，激勵(lì)脈沖源于：在此階段驅(qū)動(dòng)BUCK電路的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)迫使該任意一級(jí)BUCK電路輸出的電壓隨著脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的頻率而發(fā)生階躍變化并藉此作為激勵(lì)脈沖。

上述的功率優(yōu)化電路，每一級(jí)BUCK電路都包括連到一個(gè)電池串的正負(fù)極的第一和第二輸入端，還包括連接在它的第一輸入端和第一輸出節(jié)點(diǎn)之間的主開(kāi)關(guān)和電感，主開(kāi)關(guān)和電感兩者相連于一個(gè)互連節(jié)點(diǎn)處；以及

在該互連節(jié)點(diǎn)與第二輸入端之間連接有續(xù)流開(kāi)關(guān)或續(xù)流二極管，其中每一級(jí)BUCK電路的第二輸入端和第二輸出節(jié)點(diǎn)耦合在一起。

上述的功率優(yōu)化電路，在設(shè)置有切換開(kāi)關(guān)的任意一級(jí)BUCK電路中，切換開(kāi)關(guān)和輸出電容串聯(lián)連接在該任意一級(jí)BUCK電路的第一輸出節(jié)點(diǎn)和第二輸出節(jié)點(diǎn)之間。

上述的功率優(yōu)化電路，多級(jí)BUCK電路串聯(lián)的方式為：任意后一級(jí)BUCK電路的第一輸出節(jié)點(diǎn)和與之相鄰的前一級(jí)BUCK電路的第二輸出節(jié)點(diǎn)相連，在首個(gè)第一級(jí)BUCK電路的第一輸出節(jié)點(diǎn)和末尾最后一級(jí)BUCK電路的第二輸出節(jié)點(diǎn)之間提供總輸出電壓。

上述的功率優(yōu)化電路，一個(gè)控制模塊輸出的各路脈沖寬度調(diào)制信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)各級(jí)BUCK電路執(zhí)行MPPT計(jì)算，其中在帶有切換開(kāi)關(guān)的任意一級(jí)BUCK電路處于第二工作模式時(shí)：控制模塊驅(qū)動(dòng)該任意一級(jí)BUCK電路的切換開(kāi)關(guān)予以關(guān)斷，同時(shí)控制模塊還產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)該任意一級(jí)BUCK電路被鉗制在輸出激勵(lì)脈沖的狀態(tài)。

上述的功率優(yōu)化電路，控制模塊向傳輸線路上發(fā)送數(shù)據(jù)的方式為：控制帶有切換開(kāi)關(guān)的任意一級(jí)BUCK電路使其在一個(gè)預(yù)設(shè)的時(shí)間段的每個(gè)周期內(nèi)一直處于第一工作模式或至少出現(xiàn)一次第二工作模式；其中

每個(gè)周期內(nèi)傳輸線路上加載有激勵(lì)脈沖時(shí)表征控制模塊向傳輸線路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的二進(jìn)制碼元為1或0中的一者；

每個(gè)周期內(nèi)傳輸線路上沒(méi)有加載任何激勵(lì)脈沖時(shí)表征控制模塊向傳輸線路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的二進(jìn)制碼元為1或0中的另一者。

上述的功率優(yōu)化電路，所述數(shù)據(jù)至少包括光伏組件PV中每個(gè)電池串的電流、電壓(也可以含對(duì)應(yīng)計(jì)算出來(lái)的功率)及數(shù)據(jù)還包括每一個(gè)光伏組件PV中的每個(gè)電池串中的每個(gè)單體電池板的電壓、溫度(也可以含對(duì)應(yīng)計(jì)算出來(lái)的功率)等工作參數(shù)。

在另一個(gè)實(shí)施例中，本申請(qǐng)還公開(kāi)了一種根據(jù)上述的功率優(yōu)化電路的通信方法：

在驅(qū)動(dòng)BUCK電路執(zhí)行MPPT運(yùn)算的控制模塊不發(fā)送數(shù)據(jù)的階段，控制模塊控制帶有切換開(kāi)關(guān)的BUCK電路的切換開(kāi)關(guān)持續(xù)保持接通，使BUCK電路工作在第一工作模式；

在控制模塊利用載波信號(hào)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，控制模塊控制帶有切換開(kāi)關(guān)的BUCK電路的切換開(kāi)關(guān)在該時(shí)間段的任意一個(gè)周期內(nèi)一直接通，使BUCK電路在該周期內(nèi)進(jìn)入在第一工作模式而不輸出激勵(lì)脈沖；或者

在控制模塊利用載波信號(hào)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，控制帶有切換開(kāi)關(guān)的BUCK電路的切換開(kāi)關(guān)在該時(shí)間段的任意一個(gè)周期內(nèi)至少關(guān)斷一次，使BUCK電路在該周期內(nèi)至少進(jìn)入一次第二工作模式而輸出不低于一簇該激勵(lì)脈沖。

上述的通信方法，在控制模塊利用載波信號(hào)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段：

每個(gè)周期內(nèi)傳輸線路上加載有激勵(lì)脈沖時(shí)表征控制模塊向傳輸線路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的二進(jìn)制碼元為1或0中的一者；

每個(gè)周期內(nèi)傳輸線路上沒(méi)有加載任何激勵(lì)脈沖時(shí)表征控制模塊向傳輸線路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的二進(jìn)制碼元為1或0中的另一者。

上述的通信方法，解碼載波信號(hào)的方式為：利用一個(gè)傳感器監(jiān)測(cè)傳輸線路上的載波信號(hào)，再利用一個(gè)帶通濾波器從傳感器感測(cè)到的載波信號(hào)中提取具有指定頻率范圍的攜帶有數(shù)據(jù)的載波信號(hào)。

在本申請(qǐng)披露的內(nèi)容中，功率優(yōu)化電路的作用之一是直接實(shí)時(shí)對(duì)電池串的功率優(yōu)化追蹤最大功率點(diǎn)，作用之二是以發(fā)送載波信號(hào)的方式向外發(fā)送數(shù)據(jù)，使每一個(gè)光伏組件PV中的每一個(gè)光伏電池串CELL都對(duì)應(yīng)由一個(gè)功率優(yōu)化電路執(zhí)行MPPT，以確保整個(gè)光伏組件輸出功率的優(yōu)化和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信，光伏組件中每個(gè)電池串CELL的電流、電壓、功率及整個(gè)光伏組件PV的溫度情況都能被及時(shí)從組件側(cè)發(fā)送出去而被監(jiān)測(cè)到。

附圖說(shuō)明

閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明并參照以下附圖之后，本發(fā)明的特征和優(yōu)勢(shì)將顯而易見(jiàn)：

圖1是本發(fā)明的功率優(yōu)化電路的應(yīng)用范例示意圖。

圖2是含多個(gè)光伏電池串的單個(gè)光伏組件的基本架構(gòu)。

圖3是功率優(yōu)化電路的輸出電容和切換開(kāi)關(guān)串聯(lián)的示意圖。

圖4是功率優(yōu)化電路執(zhí)行MPPT輸出穩(wěn)定電壓的第一工作模式。

圖5是功率優(yōu)化電路執(zhí)行通信階段輸出激勵(lì)脈沖的第二工作模式。

圖6是單個(gè)光伏組件中多個(gè)功率優(yōu)化電路組合起來(lái)使用的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合各實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的闡述，但所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明用作敘述說(shuō)明所用的實(shí)施例而非全部的實(shí)施例，基于該等實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的方案都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

參見(jiàn)圖1和圖2，以光伏組件PV1～PVM各自上布置的電池串CELL-1～CELL-3為例來(lái)闡釋本發(fā)明的發(fā)明精神，注意光伏組件大于1的自然數(shù)數(shù)量M及它上面布置的電池串的數(shù)量3僅僅是便于我們敘述而不代表本發(fā)明僅僅受限于所列的具體數(shù)量。參見(jiàn)圖2的電池串CELL-1具有多個(gè)相互串接的光伏電池10，光伏電池10是最基本的具有PN結(jié)的單體電池板，光伏電池10串接方式一般是后一個(gè)光伏電池10的陽(yáng)極連接到其相鄰的前一個(gè)光伏電池10的陰極，設(shè)定電池串CELL-1的一系列的電池中首個(gè)光伏電池10的陽(yáng)極作為整個(gè)電池串CELL-1的等效陽(yáng)極A1，和設(shè)定電池串CELL-1的一系列的電池中最末尾的一個(gè)光伏電池10的陰極作為整個(gè)電池串CELL-1的等效陰極C1。按照與上文介紹的相同原理，電池串CELL-2也具有等效陽(yáng)極A2和等效陰極C2，電池串CELL-3具有等效陽(yáng)極A3和等效陰極C3。在每一個(gè)光伏組件的常規(guī)布局方式中，需要將電池串CELL-1的等效陰極C1與電池串CELL-2的等效陽(yáng)極A2相連，及將電池串CELL-2的等效陰極C2與電池串CELL-3的等效陽(yáng)極A3相連。從整體上審視每一個(gè)光伏組件，則電池串CELL-1的等效陽(yáng)極A1視為光伏組件的用于與外部電路相連的正極端ANO，及電池串CELL-3的等效陰極C3視為光伏組件的用于與外部電路相連的負(fù)極端CAT。

參見(jiàn)圖1，為了避免任意一個(gè)電池串CELL內(nèi)部的PN結(jié)單體電池發(fā)生損壞或其他異常情形而導(dǎo)致整個(gè)光伏組件無(wú)法正常工作的情況，還會(huì)在電池串CELL-1的等效陽(yáng)極A1和等效陰極C1之間連接一個(gè)二極管D1，二極管D1的陽(yáng)極連接在等效陰極C1而陰極則連接到等效陽(yáng)極A1使二極管D1反偏。類似的還有二極管D2的陽(yáng)極連接在等效陰極C2而陰極則連接到等效陽(yáng)極A2，以及二極管D3的陽(yáng)極連接在等效陰極C3而陰極則連接到等效陽(yáng)極A3。在電池串CELL-1至CELL-3工作正常時(shí)，二極管D1～D3被反偏，但是當(dāng)三個(gè)電池串中的某些單體光伏電池10被物理創(chuàng)傷損壞或被遮光時(shí)，整個(gè)電池串CELL會(huì)發(fā)生所謂的熱斑效應(yīng)，受影響的單體電池片10可能被置于反偏(reverse biased)狀態(tài)和消耗功率并引起自身過(guò)熱。如果采用了二極管D1～D3，對(duì)被遮擋的電池串CELL而言絕大部分電流將會(huì)流經(jīng)和電池串CELL并聯(lián)的二極管，應(yīng)用二極管可以顯著的降低熱斑電池串的溫度而防止整個(gè)光伏組件的損壞報(bào)廢。

光伏電池的效率主要受兩方面的影響：第一是光伏電池的內(nèi)部特性；第二是光伏電池的周邊使用環(huán)境如陽(yáng)光輻照度、負(fù)載狀況和溫度條件。在不同的外界條件下，光伏電池可運(yùn)行在不同且唯一的最大功率點(diǎn)上。因此對(duì)于光伏電池的發(fā)電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)尋求任何光照條件下光伏電池的實(shí)時(shí)最優(yōu)工作狀態(tài)，以最大限度地將光能轉(zhuǎn)化為電能。針對(duì)圖1的光伏組件而言，當(dāng)前的技術(shù)手段在優(yōu)化和跟蹤光伏電池的最大功率點(diǎn)時(shí)，是優(yōu)化某個(gè)光伏組件整體的輸出電壓和輸出電流，計(jì)算出輸出功率實(shí)現(xiàn)對(duì)最大功率點(diǎn)的追蹤。這種優(yōu)化模式的缺陷是：只考慮優(yōu)化光伏組件整體的輸出而不對(duì)單個(gè)電池串進(jìn)行優(yōu)化，但更實(shí)際情況卻是，由于電池串CELL-1至CELL-3彼此之間存在著個(gè)體之間的光伏特性差異，在同樣的光照條件下它們各自輸出的電壓水準(zhǔn)就未必完全相同，僅僅對(duì)整個(gè)光伏組件PVM的整體進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤就不一定是理想的功率輸出狀態(tài)。在本申請(qǐng)?jiān)诤笪闹?，將竭力克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，介紹如何對(duì)CELL-1或CELL-2或CELL-3進(jìn)行獨(dú)立的電池串級(jí)別的優(yōu)化，替代現(xiàn)有技術(shù)中PV級(jí)別的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)最大限度地將光能轉(zhuǎn)化為電能。

參見(jiàn)圖1，第一個(gè)電池串CELL-1利用第一個(gè)降壓式的BUCK變換電路BUCK1來(lái)產(chǎn)生期望的電壓輸出。參見(jiàn)圖3，BUCK1電路中電感L和電容cap1組成低通濾波器，BUCK1電路的第一輸入節(jié)點(diǎn)連接到電池串CELL-1的等效陽(yáng)極A1，BUCK1電路的第二輸入節(jié)點(diǎn)連接到CELL-1的等效陰極C1，開(kāi)關(guān)S11和電感L串聯(lián)在BUCK1電路的第一輸入節(jié)點(diǎn)和第一輸出節(jié)點(diǎn)B1_N1之間。開(kāi)關(guān)S11的一端和BUCK1電路的第一輸入節(jié)點(diǎn)相連，但開(kāi)關(guān)S11的相對(duì)另一端(該另一端耦合到互連節(jié)點(diǎn)N_X處)和BUCK1電路的第二輸入節(jié)點(diǎn)之間連接有另一個(gè)開(kāi)關(guān)S12，第二輸入節(jié)點(diǎn)耦合到第二輸出節(jié)點(diǎn)B1_N2，開(kāi)關(guān)S12還可以被一個(gè)續(xù)流二極管替代。電容cap1和一個(gè)切換開(kāi)關(guān)S13串聯(lián)連接在BUCK1電路的第一輸出節(jié)點(diǎn)B1_N1和第二輸出節(jié)點(diǎn)B1_N2間。該變換電路的基本原理是：BUCK1電路的第一和第二輸入端從第一個(gè)電池串CELL-1的陽(yáng)極和陰極間擷取到直流電壓源，運(yùn)行MPPT的控制模塊產(chǎn)生的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)PWM分別耦合到主開(kāi)關(guān)S11和續(xù)流開(kāi)關(guān)S12各自的控制端，在降壓電路BUCK的MPPT開(kāi)關(guān)周期內(nèi)，需要將切換開(kāi)關(guān)S13接通，調(diào)制信號(hào)PWM讓主開(kāi)關(guān)S11接通并關(guān)閉續(xù)流開(kāi)關(guān)S12，電感L的電流增加并為電容cap1進(jìn)行充電；調(diào)制信號(hào)PWM還讓主開(kāi)關(guān)S11關(guān)斷和接通續(xù)流開(kāi)關(guān)S12，則電感L的電流減小并開(kāi)始釋放能量，此時(shí)接通續(xù)流開(kāi)關(guān)S12進(jìn)行續(xù)流，這是BUCK降壓型電壓轉(zhuǎn)換電路的基本原理。在BUCK1電路執(zhí)行MPPT優(yōu)化運(yùn)算時(shí)，利用脈寬調(diào)制信號(hào)PWM周期性的交替接通S11和S12。在可選的實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)S12被續(xù)流二極管替代時(shí)PWM信號(hào)只要控制主開(kāi)關(guān)S11的接通和關(guān)斷狀態(tài)即可。參見(jiàn)圖3，主開(kāi)關(guān)S11和電感L兩者相連于一個(gè)互連節(jié)點(diǎn)N_X處，如果續(xù)流開(kāi)關(guān)S12被續(xù)流二極管替代，則續(xù)流二極管的陽(yáng)極連到第二輸入節(jié)點(diǎn)和續(xù)流二極管的陰極連到該互連節(jié)點(diǎn)N_X處。

參見(jiàn)圖6，在更具代表性的闡述中可以認(rèn)為：先假設(shè)某個(gè)光伏組件中具備N個(gè)光伏電池串，N為≥1的自然數(shù)，第N個(gè)電池串CELL-N利用第N個(gè)降壓式的變換電路BUCKN來(lái)產(chǎn)生期望的電壓輸出，第N個(gè)BUCKN降壓電路中一個(gè)電感LN和一個(gè)電容capN組成低通濾波器。第N個(gè)BUCKN電路的第一輸入節(jié)點(diǎn)連到第N個(gè)電池串CELL-N的等效陽(yáng)極AN，第N個(gè)BUCKN電路的第二輸入節(jié)點(diǎn)連接到第N個(gè)CELL-N的等效陰極CN，開(kāi)關(guān)SN1和電感LN串聯(lián)在BUCKN電路的第一輸入節(jié)點(diǎn)和第一輸出節(jié)點(diǎn)BN_N1之間。其中開(kāi)關(guān)SN1的一端耦合到第N個(gè)BUCKN電路的第一輸入節(jié)點(diǎn)，與此同時(shí)，開(kāi)關(guān)SN1的相對(duì)另一端(該另一端耦合到互連節(jié)點(diǎn)N_X處)和第一輸出節(jié)點(diǎn)BN_N1之間連接了一個(gè)電感LN，并且開(kāi)關(guān)SN1的該相對(duì)另一端和該第N個(gè)BUCKN電路的第二輸入節(jié)點(diǎn)(或者和第二輸出節(jié)點(diǎn)BN_N2)之間還連接有另一個(gè)開(kāi)關(guān)SN2。一個(gè)電容capN和一個(gè)開(kāi)關(guān)SN3串聯(lián)連接在該第N個(gè)BUCKN電路的第一輸出節(jié)點(diǎn)BN_N1和第二輸出節(jié)點(diǎn)BN_N2之間。開(kāi)關(guān)SN1和SN2這兩者中一者接通時(shí)另一者關(guān)斷。開(kāi)關(guān)SN3在BUCKN中是可選項(xiàng)，如果BUCKN電路具備降壓轉(zhuǎn)換功能還兼有發(fā)送載波的功能則必須設(shè)置開(kāi)關(guān)SN3，但是如果BUCKN電路僅僅作為普通的降壓轉(zhuǎn)換電路則無(wú)須設(shè)置任何開(kāi)關(guān)SN3。圖1和圖6是以數(shù)量N等于三為例，但是N的實(shí)際數(shù)量不受限于該數(shù)量。

參見(jiàn)圖6，優(yōu)化電路除了包括N級(jí)BUCK電路外，還至少包括一個(gè)帶有MCU的控制模塊110，以第一個(gè)電池串CELL-1和對(duì)應(yīng)的第一級(jí)BUCK1電路為例，控制模塊110發(fā)送的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)PWM驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)S11和開(kāi)關(guān)S12在關(guān)斷和接通之間切換，控制模塊110調(diào)制開(kāi)關(guān)S11和S12各自的占空比，以便實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)追蹤MPPT。注意最大功率追蹤Maximum Power Point Tracking是業(yè)界的成熟技術(shù)，在現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的最大功率追蹤有恒定電壓法、電導(dǎo)增量法、擾動(dòng)觀察法等。

參見(jiàn)圖6，本申請(qǐng)的光伏優(yōu)化電路可歸納為：在N級(jí)BUCK電路對(duì)應(yīng)為某個(gè)光伏組件的N級(jí)電池串CELL實(shí)施功率優(yōu)化的電路中，任意第K級(jí)BUCK電路包括用于低通濾波的電感L_K和電容CAP_K，自然數(shù)K滿足N≥K＞1，任意第K級(jí)BUCK電路的電容CAP_K連接在第K級(jí)BUCK電路的第一輸出節(jié)點(diǎn)BK_N1和第二輸出節(jié)點(diǎn)BK_N2之間。第K級(jí)電池串CELL-K提供的直流電壓源對(duì)應(yīng)由第K級(jí)BUCK電路執(zhí)行MPPT，第K級(jí)BUCK電路的輸出電壓VOUT-K從第一輸出節(jié)點(diǎn)BK_N1和第二輸出節(jié)點(diǎn)BK_N2之間予以輸出。并且設(shè)置任意后一級(jí)BUCK電路的第一輸出節(jié)點(diǎn)BK_N1和與之相鄰的前一級(jí)BUCK電路的第二輸出節(jié)點(diǎn)B(K-1)_N2相連，從而我們可以在首個(gè)第一級(jí)BUCK電路的第一輸出節(jié)點(diǎn)B1_N1和末尾的最后第N級(jí)BUCK電路的第二輸出節(jié)點(diǎn)BN_N2之間，產(chǎn)生和提供該總共為N級(jí)的電池串CELL-1至CELL-N的總輸出電壓[VOUT-1]+[VOUT-2]+[VOUT-3]。注意這里任意一個(gè)光伏組件中的光伏電池串的總級(jí)數(shù)實(shí)質(zhì)上等于一個(gè)功率優(yōu)化電路中的BUCK電路的總級(jí)數(shù)。在任意一個(gè)功率優(yōu)化電路中，它的第一級(jí)BUCK1電路的第一輸出節(jié)點(diǎn)B1_N1視為這個(gè)功率優(yōu)化電路的一個(gè)正極端OUT1，相對(duì)的，它的最后第N級(jí)BUCKN電路的第二輸出節(jié)點(diǎn)BN_N2視為這個(gè)功率優(yōu)化電路的一個(gè)負(fù)極端OUT2，這一級(jí)功率優(yōu)化電路總的輸出電壓就等于正極端OUT1和負(fù)極端OUT2之間的電壓。

參見(jiàn)圖1，從合計(jì)搭載有M級(jí)功率優(yōu)化電路(OPT1～OPTM)的串聯(lián)在一起的光伏組件(PV1～PVM)的外部來(lái)觀察，與串聯(lián)的OPT1～OPTM中的第一級(jí)功率優(yōu)化電路OPT1的第一級(jí)BUCK1電路的第一輸出節(jié)點(diǎn)B1_N1相連的正極端OUT1作為整個(gè)串聯(lián)式功率優(yōu)化電路件OPT1～OPTM的一個(gè)電壓輸出端口，以及OPT1～OPTM中末尾的第M級(jí)優(yōu)化電路OPTM的最后第N級(jí)BUCK電路的第二輸出節(jié)點(diǎn)BN_N2相連的一個(gè)負(fù)極端OUT2作為串聯(lián)式功率優(yōu)化電路OPT1～OPTM的另一個(gè)電壓輸出端口。

在光伏逆變領(lǐng)域，光伏組件產(chǎn)生的直流電壓需要被轉(zhuǎn)換成交流電才能實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)，光伏逆變器的作用就是將太陽(yáng)能電池提供的直流電能轉(zhuǎn)變成交流電能，以滿足交流負(fù)載或設(shè)備供電及并網(wǎng)的需求，逆變器通常有單相或三相甚至多相等逆變方式，在圖1中，多級(jí)功率優(yōu)化電路OPT1～OPTM串聯(lián)在一起，將它們各自提供的電壓疊加在一起為逆變器180提供直流電。在圖1中，包含電壓轉(zhuǎn)換電路BUCK1～3(該三個(gè)BUCK1～3一對(duì)一地分別用于為組件PV1的三個(gè)電池串CELL-1～3進(jìn)行功率優(yōu)化)的第一級(jí)功率優(yōu)化電路OPT1的正極端OUT1用于耦合到逆變器180中電容C_DC的第一端，第一級(jí)功率優(yōu)化電路OPT1的負(fù)極端OUT2連到第二級(jí)功率優(yōu)化電路OPT2的正極端OUT1。包含了電壓轉(zhuǎn)換電路BUCK1～3(該三個(gè)BUCK1～3一對(duì)一地分別用于為組件PV2的三個(gè)電池串CELL-1～3進(jìn)行功率優(yōu)化)的第二級(jí)功率優(yōu)化電路OPT2的負(fù)極端OUT2連到第三級(jí)功率優(yōu)化電路OPT3的正極端OUT1，依此類推，前一級(jí)功率優(yōu)化電路的負(fù)極端OUT2連到后一級(jí)功率優(yōu)化電路的正極端OUT1，直至包含電壓轉(zhuǎn)換電路BUCK1～3(該三個(gè)BUCK1～3一對(duì)一地分別用于為組件PVM的三個(gè)電池串CELL-1～3進(jìn)行功率優(yōu)化)的第M級(jí)功率優(yōu)化電路OPTM的負(fù)極端OUT2用于耦合到逆變器180中電容C_DC的第二端。為了簡(jiǎn)單的解釋逆變器的作用，在圖1中示范性的展示了一個(gè)三相全橋主功率轉(zhuǎn)換電路170(也可以是單相或兩相及多相)，三相全橋主功率轉(zhuǎn)換電路170前一級(jí)使用的常規(guī)EMC濾波器和后一級(jí)使用的三相LC濾波器等都不予贅述，轉(zhuǎn)換電路170可以將逆變器中電容C_DC上存儲(chǔ)的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電，其中轉(zhuǎn)換電路170的各個(gè)構(gòu)成逆變橋的開(kāi)關(guān)管的接通或關(guān)斷主要由逆變器的一個(gè)控制器發(fā)送的逆變脈寬信號(hào)PWM進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和控制。由于逆變器的轉(zhuǎn)換電路170的作用就是將直流電逆變轉(zhuǎn)換成交流電，其可替代類型在現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)已經(jīng)較為熟知，因此不予詳細(xì)贅述。

參見(jiàn)圖3和圖6，任意一級(jí)BUCK電路都將其從一個(gè)電池串接收的電壓執(zhí)行MPPT演算并進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換輸出在它的一個(gè)輸出電容上，如：BUCK1電路從電池串CELL-1接收的電壓執(zhí)行MPPT演算并進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換輸出在它的輸出電容cap1上，BUCK2電路從電池串CELL-2接收的電壓執(zhí)行MPPT演算并進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換輸出在它的輸出電容cap2上，BUCK3電路從電池串CELL-3接收的電壓執(zhí)行MPPT演算并進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換輸出在它的輸出電容cap3上。且功率優(yōu)化電路的BUCK1～3電路各自的輸出電容cap1～cap3都串聯(lián)在一起，具體的描述，其實(shí)各個(gè)輸出電容cap1～cap3串聯(lián)在一個(gè)OPT中首個(gè)BUCK1電路的第一輸出節(jié)點(diǎn)B1_N1和末尾一級(jí)BUCK3電路的第二輸出節(jié)點(diǎn)B3_N2之間，藉由串聯(lián)的輸出電容cap1～cap3上所疊加的電壓來(lái)提供功率優(yōu)化電路OPT的總輸出電壓。

參見(jiàn)圖6，在功率優(yōu)化電路OPT1中，至少在一個(gè)BUCK電路(如BUCK2)中設(shè)置有一個(gè)切換開(kāi)關(guān)S23，且?guī)в性撉袚Q開(kāi)關(guān)S23的任意一級(jí)BUCK2電路中其輸出電容cap2對(duì)應(yīng)和它的切換開(kāi)關(guān)S23串聯(lián)在BUCK2的第一輸出節(jié)點(diǎn)B2_N1和第二輸出節(jié)點(diǎn)B2_N2之間。還可以在功率優(yōu)化電路OPT1的BUCK1或者BUCK3電路中也設(shè)置類似S23這樣的切換開(kāi)關(guān)，當(dāng)然BUCK1或BUCK3中不是必須設(shè)置切換開(kāi)關(guān)，因?yàn)橹挥幸驜UCK電路具備發(fā)送載波的功能時(shí)才需要為BUCK電路設(shè)置切換開(kāi)關(guān)。

參見(jiàn)圖6，在帶有切換開(kāi)關(guān)S23的任意一級(jí)BUCK2電路在它的切換開(kāi)關(guān)S23被接通時(shí)，該任意一級(jí)BUCK2電路處于將其接收的電壓(由CELL-2提供)予以降壓轉(zhuǎn)換輸出的第一工作模式，即執(zhí)行MPPT的模式，此時(shí)BUCK2是一個(gè)常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)BUCK降壓轉(zhuǎn)換電路，體現(xiàn)出BUCK降壓轉(zhuǎn)換的特性，它的輸出電容cap2由連通的切換開(kāi)關(guān)S23連接在第一輸出節(jié)點(diǎn)B2_N1和第二輸出節(jié)點(diǎn)B2_N2之間作為L(zhǎng)C電路的濾波電容，在此階段進(jìn)入第一工作模式下的BUCK1在第一輸出節(jié)點(diǎn)B2_N1和第二輸出節(jié)點(diǎn)B2_N2之間輸出的直流輸出電壓VOUT相對(duì)較為穩(wěn)定，雖然輸出電壓VOUT如圖4那樣帶有紋波，但是輸出電壓VOUT基本會(huì)穩(wěn)定在電壓上限值V_UPPER和下限值V_LOWER之間，也即輸出電壓VOUT的最高紋波幅值不超過(guò)V_UPPER，最低紋波幅值不低于V_LOWER。

參見(jiàn)圖6，在帶有切換開(kāi)關(guān)S23的任意一級(jí)BUCK2電路在它的切換開(kāi)關(guān)S23被關(guān)斷時(shí)，該任意一級(jí)BUCK2電路處于第二工作模式：也即BUCK2電路將在高低電平間跳變的激勵(lì)脈沖RIP耦合到串接起B(yǎng)UCK1～3電路各自的輸出電容cap1～cap3的那些傳輸線路LIN上，并將激勵(lì)脈沖RIP作為載波信號(hào)在傳輸線路LIN上廣播，毫無(wú)疑慮BUCK2電路不再體現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)BUCK電路的特性。在第二工作模式下，它的輸出電容cap2由關(guān)斷的切換開(kāi)關(guān)S23從第一輸出節(jié)點(diǎn)B2_N1和第二輸出節(jié)點(diǎn)B2_N2之間斷開(kāi)，BUCK2不再是常規(guī)的降壓轉(zhuǎn)換電路，因此，BUCK2在第一輸出節(jié)點(diǎn)B2_N1和第二輸出節(jié)點(diǎn)B2_N2之間輸出的輸出電壓VOUT不再如圖4那樣平穩(wěn)，而是隨著脈沖寬度調(diào)制信號(hào)PWM的頻率而發(fā)生階躍變化。輸出電壓VOUT的跳變緣由就在于圖3中的互連節(jié)點(diǎn)N_X處的電壓隨著PWM的頻率而跳變，導(dǎo)致輸出電壓VOUT大幅度的在高低電平間跳變，高電平的幅度接近電池串CELL-2的電壓強(qiáng)度，低電平的幅度接近零。我們認(rèn)為激勵(lì)脈沖RIP源于：在此第二工作模式的階段，原本是驅(qū)動(dòng)BUCK電路的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)PWM，還迫使該任意一級(jí)BUCK2電路輸出的電壓VOUT隨著脈沖寬度調(diào)制信號(hào)PWM的頻率而發(fā)生階躍變化并且我們藉此將跳變的輸出電壓VOUT視為激勵(lì)脈沖，作為載波源。

參見(jiàn)圖5和圖6，一個(gè)控制模塊110輸出的各路脈沖寬度調(diào)制信號(hào)PWM分別驅(qū)動(dòng)各級(jí)BUCK1～3電路執(zhí)行MPPT計(jì)算。其中在帶有切換開(kāi)關(guān)S23的任意一級(jí)BUCK2電路處于第二工作模式時(shí)：控制模塊110驅(qū)動(dòng)該任意一級(jí)BUCK2電路的切換開(kāi)關(guān)S23予以關(guān)斷，同時(shí)控制模塊110還產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)PWM以驅(qū)動(dòng)該任意一級(jí)BUCK2電路被鉗制在輸出激勵(lì)脈沖RIP的狀態(tài)，也即開(kāi)關(guān)S21和S22仍然被PWM驅(qū)動(dòng)而交替接通和交替關(guān)斷?？刂颇K110向傳輸線路LIN上發(fā)送數(shù)據(jù)DATA的方式為：控制帶有切換開(kāi)關(guān)S23的任意一級(jí)BUCK2電路使其開(kāi)關(guān)S23在一個(gè)預(yù)設(shè)的時(shí)間段T_PRE內(nèi)被關(guān)斷或者被接通，關(guān)斷意味著發(fā)送byte字節(jié)1(或0)而接通意味著發(fā)送byte字節(jié)0(或1)，具體的方案是在時(shí)間段T_PRE范圍(控制模塊110發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)段)的每個(gè)周期內(nèi)要求BUCK2電路一直處于第一工作模式或至少出現(xiàn)一次第二工作模式。例如，要求在時(shí)間段T_PRE的第一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送周期T1內(nèi)BUCK2電路出現(xiàn)一次第二工作模式，并且第一個(gè)周期T1內(nèi)BUCK2電路依然還存在第一工作模式；要求在時(shí)間段T_PRE的第二個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送周期T2內(nèi)BUCK2電路一直處于第一工作模式，必須強(qiáng)調(diào)的是第二個(gè)周期T2內(nèi)BUCK2電路不存在第二工作模式；要求在時(shí)間段T_PRE的第三個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送周期T3內(nèi)BUCK2電路出現(xiàn)一次或多次第二工作模式，并且第三個(gè)周期T3內(nèi)BUCK2還存在第一工作模式。按照這種基本原理依此類推，在時(shí)間段T_PRE內(nèi)還可以有多個(gè)這樣的數(shù)據(jù)傳輸周期，但是本申請(qǐng)內(nèi)容不再一一贅述，每個(gè)周期可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)二進(jìn)制碼元1或0的傳輸。

參見(jiàn)圖5，在第一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送周期T1內(nèi)BUCK2電路出現(xiàn)唯一單獨(dú)一次的第二工作模式，周期T1除了第二工作模式以外BUCK2就是工作在第一工作模式，所以導(dǎo)致BUCK2電路的輸出電壓VOUT在T1內(nèi)產(chǎn)生一次對(duì)應(yīng)于第二工作模式階段的激勵(lì)脈沖RIP-1，則在第一個(gè)周期T1內(nèi)使傳輸線路上LIN加載有激勵(lì)脈沖RIP-1時(shí)，表征控制模塊110向傳輸線路LIN上寫(xiě)入或傳輸?shù)臄?shù)據(jù)DATA的二進(jìn)制碼元為1(或相反的0)。

參見(jiàn)圖5，在第二個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送周期T2內(nèi)BUCK2電路沒(méi)有出現(xiàn)第二工作模式，所以導(dǎo)致BUCK2電路的輸出電壓VOUT在T2內(nèi)沒(méi)有產(chǎn)生任何激勵(lì)脈沖，則周期T2內(nèi)傳輸線路上LIN沒(méi)有加載任何激勵(lì)脈沖時(shí)，表征控制模塊110向傳輸線路LIN上寫(xiě)入或傳輸?shù)臄?shù)據(jù)DATA的二進(jìn)制碼元為0(或相反的1)。

參見(jiàn)圖5，在第三個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送周期T3內(nèi)BUCK2電路出現(xiàn)了至少兩次以上的第二工作模式，所以導(dǎo)致BUCK2電路的輸出電壓VOUT在T3內(nèi)產(chǎn)生第一次激勵(lì)脈沖RIP-2和第二次激勵(lì)脈沖RIP-3甚至更多激勵(lì)脈沖，在第三個(gè)周期T3內(nèi)傳輸線路上LIN加載有激勵(lì)脈沖RIP-2和RIP-3時(shí)，表征控制模塊110向傳輸線路LIN上寫(xiě)入或傳輸?shù)臄?shù)據(jù)DATA的二進(jìn)制碼元為1(或相反的0)。

參見(jiàn)圖5，在三個(gè)連續(xù)的周期T1～T3或更多周期內(nèi)，如果傳輸線路LIN上出現(xiàn)激勵(lì)脈沖則認(rèn)為寫(xiě)入1(或0)到傳輸線路LIN上，相反的是，如果傳輸線路LIN上沒(méi)有出現(xiàn)激勵(lì)脈沖則認(rèn)為寫(xiě)入0(或1)到傳輸線路LIN上，因此控制模塊110向傳輸線路LIN上在周期T1～T3傳遞了連續(xù)的三個(gè)字節(jié)[101]或[010]。值得注意的是，由于激勵(lì)脈沖RIP的正向幅值大于上限值V_UPPER而其負(fù)向幅值低于下限值V_LOWER，所以從傳輸線路LIN上很容易從穩(wěn)定的平穩(wěn)電壓VOUT中捕獲激勵(lì)脈沖RIP。在一個(gè)優(yōu)先但非必選的可選實(shí)施例中，時(shí)間段T_PRE內(nèi)第一個(gè)周期T1輸送首個(gè)起始字節(jié)時(shí)最好是用出現(xiàn)至少一次激勵(lì)脈沖來(lái)表示，因?yàn)榧?lì)脈沖能明顯的區(qū)別于平穩(wěn)的VOUT，所以起始字節(jié)用出現(xiàn)第二工作模式而非一直維持在第一工作模式還能夠表示傳輸數(shù)據(jù)的通信已經(jīng)開(kāi)始。在定義通信協(xié)議時(shí)第一個(gè)字節(jié)還可以只是認(rèn)為是起始位，從起始位之后的數(shù)據(jù)才是真實(shí)的數(shù)據(jù)。

參見(jiàn)圖5-6，控制模塊110傳輸數(shù)據(jù)的通信方法的實(shí)現(xiàn)方案為：在驅(qū)動(dòng)BUCK1～3電路執(zhí)行MPPT運(yùn)算的控制模塊110不發(fā)送數(shù)據(jù)的階段，控制模塊110控制控制具有或不具有切換開(kāi)關(guān)的BUCK1和BUCK3工作在正常的MPPT第一工作狀態(tài)，控制模塊110還控制帶有切換開(kāi)關(guān)的BUCK2電路的切換開(kāi)關(guān)S23持續(xù)保持接通，使BUCK2電路也工作在正常的第一工作模式，執(zhí)行正常的最大功率追蹤。

參見(jiàn)圖5-6，控制模塊110傳輸數(shù)據(jù)的通信方法的實(shí)現(xiàn)方案為：在控制模塊110利用載波信號(hào)發(fā)送二進(jìn)制數(shù)據(jù)0(或1)的時(shí)間段T_PRE，控制模塊110控制帶有切換開(kāi)關(guān)的BUCK2電路的切換開(kāi)關(guān)S23在該時(shí)間段T_PRE的任意一個(gè)周期(如T2)內(nèi)一直接通，使BUCK2電路在該周期內(nèi)進(jìn)入在第一工作模式而不輸出任何形式的激勵(lì)脈沖，所以輸出的碼元為0(或1)，此階段控制模塊110可以控制具有或不具有切換開(kāi)關(guān)的BUCK1和BUCK3工作在正常的MPPT第一工作狀態(tài)，此時(shí)除了BUCK2以外的其他各個(gè)BUCK電路(如BUCK1或3)如果有切換開(kāi)關(guān)則切換開(kāi)關(guān)應(yīng)該優(yōu)選為被接通。

參見(jiàn)圖5-6，控制模塊110傳輸數(shù)據(jù)的通信方法的實(shí)現(xiàn)方案為：在控制模塊110利用載波信號(hào)發(fā)送二進(jìn)制數(shù)據(jù)1(或0)的時(shí)間段T_PRE，控制模塊110控制帶有切換開(kāi)關(guān)的BUCK2電路的切換開(kāi)關(guān)S23在該時(shí)間段T_PRE的任意一個(gè)周期內(nèi)(例如T1或T3)至少關(guān)斷一次，使BUCK2電路在該周期內(nèi)(如T1或T3)至少進(jìn)入一次第二工作模式而輸出不低于一簇該激勵(lì)脈沖(例如RIP1或RIP2～3)，所以輸出的碼元為1(或0)，此階段控制模塊110可以控制控制具有或不具有切換開(kāi)關(guān)的BUCK1和BUCK3工作在正常的最大功率追蹤MPPT第一工作狀態(tài)，此時(shí)除了BUCK2以外的其他BUCK電路(如BUCK1或3)如果有切換開(kāi)關(guān)則切換開(kāi)關(guān)應(yīng)該優(yōu)選為被接通。

參見(jiàn)圖5，解碼載波信號(hào)/激勵(lì)脈沖RIP也即讀取數(shù)據(jù)的方式為：利用傳感器(如羅氏空心線圈傳感器)115監(jiān)測(cè)傳輸線路LIN上的載波信號(hào)，一般要求傳輸線路LIN穿過(guò)傳感器115的線圈，再利用一個(gè)帶通濾波器120從傳感器感測(cè)到的載波信號(hào)中提取具有指定頻率范圍(和PWM頻率相同或接近)的攜帶有數(shù)據(jù)DATA的信號(hào)，因此傳感器115和帶通濾波器120共同實(shí)現(xiàn)了從傳輸線路LIN上對(duì)數(shù)據(jù)的擷取。可以用帶有DSP/MCU的處理單元150再?gòu)膸V波選通后的載波信號(hào)中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。因?yàn)閺墓夥M件一側(cè)很容易的發(fā)送數(shù)據(jù)，對(duì)于監(jiān)測(cè)光伏組件的工作狀態(tài)十分有效，其實(shí)可以借助現(xiàn)有技術(shù)中的十分普遍的電流、電壓采集模塊來(lái)采集每個(gè)電池串CELL/每個(gè)個(gè)體電池板10及優(yōu)化電路的輸出電流、電壓，而功率屬于根據(jù)電流電壓可以計(jì)算的參數(shù)，還可以借助溫度采集模塊來(lái)采集光伏組件PV的實(shí)時(shí)溫度情況，可以用控制模塊110自帶的采集模塊或利用相對(duì)于控制模塊110是單獨(dú)設(shè)置的外置采集模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)這些參數(shù)的采集，采集模塊將參數(shù)輸送至控制模塊110，控制模塊110通常帶有模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換功能和其他屬性的運(yùn)算功能，控制模塊110再將參數(shù)以二進(jìn)制發(fā)送到傳輸線路LIN上，對(duì)數(shù)據(jù)的解碼就實(shí)現(xiàn)了對(duì)組件的實(shí)時(shí)監(jiān)控。從而每塊個(gè)體電池板10的電壓、溫度都能夠直接從電池板10上被實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，每個(gè)電池串CELL的輸出電流、電壓也都被實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到。與組件PVM對(duì)應(yīng)的功率優(yōu)化電路OPTM中的第一級(jí)BUCK1電路的第一輸出節(jié)點(diǎn)B1_N1和末尾一級(jí)BUCK3電路的第二輸出節(jié)點(diǎn)B3_N2之間流經(jīng)的電流可以視為電池串CELL1-3的輸出電流，因?yàn)樗鼈兪谴?lián)的關(guān)系，第一級(jí)BUCK1電路的第一輸出節(jié)點(diǎn)B1_N1和第二輸出節(jié)點(diǎn)B1_N2間的電壓可以視為電池串CELL1的輸出電壓，第二級(jí)BUCK2電路的第一輸出節(jié)點(diǎn)B2_N1和第二輸出節(jié)點(diǎn)B2_N2間的電壓可以視為電池串CELL2的輸出電壓，第三級(jí)BUCK3電路的第一輸出節(jié)點(diǎn)B3_N1和第二輸出節(jié)點(diǎn)B3_N2間的電壓可以視為電池串CELL3的輸出電壓。

以上，通過(guò)說(shuō)明和附圖，給出了具體實(shí)施方式的特定結(jié)構(gòu)的典型實(shí)施例，上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實(shí)施例，但這些內(nèi)容并不作為局限。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說(shuō)明后，各種變化和修正無(wú)疑將顯而易見(jiàn)。因此，所附的權(quán)利要求書(shū)應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)任何和所有等價(jià)的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。