[發(fā)明專利]一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤裝置及跟蹤方法

有效

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• 申請日: 2010-06-30
• 公開（公告）號: CN102315792A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尹韶文;張翔;楊榮春
• 申請（專利權(quán)）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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽能領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤裝置及跟蹤方法。

背景技術(shù)

眾所周知，太陽能是一種無污染的新型能源，取之方便，而且也不會對環(huán)境造成污染。但是太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率低，所以需要進行最大功率跟蹤，即MPPT。而且太陽能電池的輸出功率還受到日照強度和溫度的影響，在一定的日照強度和溫度下，太陽能電池輸出的最大功率是一定的，因此想要提高太陽能電池的工作效率，就必須控制太陽能電池一直工作在其最大功率點上。另外，由于太陽能電池的最大功率點的輸出電壓是會低于其開路電壓的，因此太陽電池工作在最大功率點時的輸出電壓范圍會受到限制。目前，現(xiàn)有的太陽能發(fā)電系統(tǒng)無法在追蹤太陽能最大功率點同時又能擴大最大功率點的輸出電壓范圍，從而導(dǎo)致太陽能的資源浪費。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的太陽能發(fā)電系統(tǒng)無法在追蹤太陽能最大功率點的同時擴大最大功率點的輸出電壓范圍的問題，提供一種在追蹤太陽能最大功率點同時能擴大太陽能電池的輸出電壓范圍的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤裝置及跟蹤方法。

本發(fā)明提供一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤裝置，所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)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(qū)動模塊和控制模塊，所述驅(qū)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(qū)動模塊，用于根據(jù)控制信號來輸出的驅(qū)動信號，以調(diào)節(jié)所述DC/DC變換器的輸出功率；

所述控制模塊，用于根據(jù)輸出電流、輸出電壓和電流設(shè)定值計算電流目標(biāo)值，以及根據(jù)輸出電流和電流目標(biāo)值調(diào)節(jié)控制模塊輸出的控制信號，以使輸出電流接近電流目標(biāo)值。

本發(fā)明還提供一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤方法，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(jù)輸出電流值、輸出電壓值和電流設(shè)定值計算電流目標(biāo)值；

根據(jù)輸出電流值和電流目標(biāo)值調(diào)節(jié)控制模塊輸出的控制信號，以使輸出電流值接近電流目標(biāo)值。

本發(fā)明提供的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤裝置及跟蹤方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)輸出電流、輸出電壓和電流設(shè)定值計算電流目標(biāo)值，使系統(tǒng)的工作電流趨向于電流目標(biāo)值，從而使太陽能電池能工作在最大功率點上，同時通過所述DC/DC變換器調(diào)節(jié)太陽能電池輸出電壓的大小，從而在追蹤太陽能最大功率點同時又能擴大太陽能電池的輸出電壓范圍。

附圖說明

圖1為本發(fā)明太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤裝置一種實施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明中DC/DC變換器的一種實施例的電路圖；

圖3為本發(fā)明跟蹤方法的第一實施例的流程圖；

圖4為本發(fā)明PI調(diào)節(jié)一種實施例的流程圖；

圖5為本發(fā)明跟蹤方法的第二實施例的流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明的一種實施例的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤裝置，所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能電池1，與所述太陽能電池1電連接的DC/DC變換器2，所述最大功率跟蹤裝置包括采樣模塊3，驅(qū)動模塊4和控制模塊5，所述驅(qū)動模塊4分別與所述DC/DC變換器2和控制模塊5電連接，所述采樣模塊3分別與太陽能電池1的輸出端和控制模塊5電連接；

所述采樣模塊3，用于檢測太陽能電池1的輸出電流和輸出電壓；

所述驅(qū)動模塊4，用于根據(jù)控制信號來輸出的驅(qū)動信號，以調(diào)節(jié)所述DC/DC變換器2的輸出功率；

所述控制模塊5，用于根據(jù)輸出電流、輸出電壓和電流設(shè)定值計算電流目標(biāo)值，以及根據(jù)輸出電流和電流目標(biāo)值調(diào)節(jié)控制模塊5輸出的控制信號，以使輸出電流接近電流目標(biāo)值。

進一步改進，所述控制模塊5包括MPPT單元51和比例積分調(diào)節(jié)單元，比例積分調(diào)節(jié)單元簡稱PI單元52，所述MPPT單元51分別與所述PI單元52和采樣模塊3電連接，所述PI單元52分別與所述采樣模塊3和驅(qū)動模塊4電連接；

所述MPPT單元51，用于根據(jù)輸出電流、輸出電壓計算輸出功率，并根據(jù)輸出功率和電流設(shè)定值改變MPPT單元輸出值的大小；