[發明專利]一種太陽能發電系統的最大功率跟蹤裝置及跟蹤方法

有效

• 申請號: 201010219102.4
• 申請日: 2010-06-30
• 公開（公告）號: CN102315792A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 尹韶文;張翔;楊榮春
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種太陽能發電系統的最大功率跟蹤裝置，其特征在于：所述太陽能發電系統包括太陽能電池，與所述太陽能電池電連接的DC/DC變換器，所述最大功率跟蹤裝置包括采樣模塊，驅動模塊和控制模塊，所述驅動模塊分別與所述DC/DC變換器和控制模塊電連接，所述采樣模塊分別與太陽能電池的輸出端和控制模塊電連接；

所述采樣模塊，用于檢測太陽能電池的輸出電流和輸出電壓；

所述驅動模塊，用于根據控制信號來輸出的驅動信號，以調節所述DC/DC變換器的輸出功率；

所述控制模塊，用于根據輸出電流、輸出電壓和電流設定值計算電流目標值，以及根據輸出電流和電流目標值調節控制模塊輸出的控制信號，以使輸出電流接近電流目標值。

2.如權利要求1所述的太陽能發電系統的最大功率跟蹤裝置，其特征在于：所述控制模塊包括MPPT單元和PI單元，所述MPPT單元分別與所述PI單元和采樣模塊電連接，所述PI單元分別與所述采樣模塊和驅動模塊電連接；

所述MPPT單元，用于根據輸出電流、輸出電壓計算輸出功率，并根據輸出功率和電流設定值改變MPPT單元輸出值的大小；

所述PI單元，用于根據MPPT單元的輸出值計算電流目標值，并根據電流目標值和輸出電流計算控制信號的占空比，以使輸出電流接近電流目標值。

3.如權利要求1所述的太陽能發電系統的最大功率跟蹤裝置，其特征在于：DC/DC變換器為雙向DC/DC變換器，所述變換器包括第一正端，第二正端，第一負端和第二負端。

4.如權利要求3所述的太陽能發電系統的最大功率跟蹤裝置，其特征在于：所述變換器第一正端和第一負端之間連接太陽能電池，變換器的第二正端和第二負端之間連接負載。

5.如權利要求3所述的太陽能發電系統的最大功率跟蹤裝置，其特征在于：所述變換器第二正端和第二負端之間連接太陽能電池，變換器的第一正端和第一負端之間連接負載。

6.一種太陽能發電系統的最大功率跟蹤方法，其特征在于：包括以下步驟：

檢測太陽能電池的輸出電流值和輸出電壓值；

根據輸出電流值、輸出電壓值和電流設定值計算電流目標值；

根據輸出電流值和電流目標值調節控制模塊輸出的控制信號，以使輸出電流值接近電流目標值。

7.如權利要求6所述的太陽能發電系統的最大功率跟蹤方法，控制模塊包括MPPT單元和PI單元，其特征在于：具體包括以下步驟：

步驟01，設置電流設定值I_Δ，MPPT單元根據電流設定值分別輸出兩個數值M₁，M₂；

步驟02，檢測當前太陽能電池的輸出電流，并根據MPPT單元的第一輸出值M₁和輸出電流進行第一次PI調節以計算控制信號的占空比，使得輸出電流接近第一電流目標值；

步驟03，檢測第一次PI調節后太陽能電池的輸出電流和輸出電壓，計算第一次PI調節后太陽能電池的輸出功率；

步驟04，檢測當前太陽能電池的輸出電流，并根據MPPT單元的第二輸出值M₂、輸出電流以及第一次PI調節后的第一電流目標值進行第二次PI調節以計算控制信號的占空比，使得輸出電流接近第二電流目標值；

步驟05，檢測第二次PI調節后太陽能電池的輸出電流和輸出電壓，計算第二次PI調節后太陽能電池的輸出功率P2；

步驟06，比較第一次PI調節后與第二次PI調節后太陽能電池的輸出功率P1、P2，根據比較結果和電流設定值I_Δ計算MPPT單元的第三輸出值M₃的大小；

步驟07，檢測當前太陽能電池的輸出電流，并根據MPPT單元的第三輸出值M₃、輸出電流以及第二次PI調節后的第二電流目標值進行第三次PI調節以計算控制信號的占空比，使得輸出電流接近第二電流目標值。

8.如權利要求7所述的太陽能發電系統的最大功率跟蹤方法，其特征在于：步驟01中，M₁＝I_Δ，M₂＝-2I_Δ。