[發明專利]一種具有太陽能最大功率跟蹤的控制方法

有效

• 申請號: 201210223317.2
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102736660A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 張京玲;譚國振;龍佳樂;何文豐
• 申請（專利權）人: 廣東電力士照明科技有限公司
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 張清

技術領域

本發明涉及太陽能跟蹤技術，特別是涉及一種具有太陽能最大功率跟蹤的控制方法。

背景技術

目前，在光伏發電系統中最大功率點跟蹤（MPPT,Maxi?Power?PointTracking）常用方法有恒壓法（CVT,Cons?tant?Voltage?Tracking）、擾動觀察法（P＆O,Perturbation?and?Observation?Algorithm），電導增量法（IncCond,Incremental?Conductance?Algorithm）等。申請號為200410101900.1、名稱為“一種太陽能光伏發電最大功率跟蹤器及控制方法”的中國專利采用恒壓法實現太陽能光伏發電最大功率跟蹤，即，采用太陽能光伏電池輸出最大功率時工作電壓與開路電壓之間存在的近似比例關系進行最大功率點跟蹤控制。申請號為200710150685.8、名稱為“基于數字信號處理器的光伏發電最大功率跟蹤控制裝置”采用電導增量法實現，通過調整系統工作電壓使其逐漸接近最大功率點電壓來實現最大功率點跟蹤。擾動觀察法根據光伏電池的功率-電壓特性，由擾動端電壓尋找最大功率點。

由此可見，在現有技術中，太陽能最大功率跟蹤控制存在輸出效率較低、跟蹤精度較低、成本較高甚至跟蹤失敗等問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種輸出效率較高、跟蹤精度較高、成本較低的具有太陽能最大功率跟蹤的控制方法。

為了達到上述目的，本發明提出的技術方案為：

一種具有太陽能最大功率跟蹤的控制方法，包括如下步驟：

步驟1、根據太陽能電池開路電壓，獲取最大功率參考點電壓U_RF＝76%U_OC；其中，U_OC為太陽能電池開路電壓。

步驟2、根據檢測得到的太陽能電池的實時數字直流電壓u(k)與實時數字直流電流i(k)，獲取太陽能電池的實時數字功率P(k)；其中，k為自然數。

步驟3、比較P(k)>P(k-1)是否成立：若成立，則執行步驟4；若不成立，則執行步驟5。

步驟4、采用脈寬調制改變驅動信號占空比q(k)的方式，保持實時數字直流電壓u(k)的擾動方向不變：保持驅動信號占空比q(k)為增加或減小；之后，執行步驟6。

步驟5、采用脈寬調制改變驅動信號占空比q(k)的方式，改變實時數字直流電壓u(k)的擾動方向：將驅動信號占空比q(k)為增加的狀態改變為驅動信號占空比q(k)為減小的狀態；將驅動信號占空比q(k)為減小的狀態改變為驅動信號占空比q(k)為增加的狀態；之后，執行步驟6。

步驟6、判斷是否成立：如果成立，則執行步驟7；如果不成立，則執行步驟8。

步驟7、根據實時數字直流電壓u(k)的變化量Δu調節占空比步長Δq：當時，保持占空比步長Δq不變；當時，減小占空比步長Δq，且Δq=Δq-Δ；當時，增加占空比步長Δq，且Δq=Δq+Δ；其中，Δ為占空比步長Δq的變化量；之后，執行步驟9。

步驟8、根據實時數字直流電壓u(k)的變化量Δu調節占空比步長Δq：當時，保持占空比步長Δq不變；當時，減小占空比步長Δq，且Δq=Δq-Δ；當時，增加占空比步長Δq，且Δq=Δq+Δ；之后，執行步驟9。

步驟9、根據占空比步長Δq確定的驅動信號占空比q(k)；根據驅動信號占空比q(k)調整實時數字直流電壓u(k)，實現具有太陽能最大功率跟蹤。

綜上所述，本發明所述具有太陽能最大功率跟蹤的控制方法以獲取的太陽能最大功率參考點為基礎；當太陽能電池的實時數字功率在增加時，采用脈寬調制改變驅動信號占空比的方式，保持實時數字直流電壓的擾動方向不變；當太陽能電池的實時數字功率在減小時，采用脈寬調制改變驅動信號占空比的方式，改變實時數字直流電壓的擾動方向；進一步，改變驅動信號占空比的方法是根據實時數字直流電壓的變化量調節占空比步長來實現的：實時數字直流電壓的變化量不同，占空比步長就不同。通過改變占空比步長來改變占空比，從而對實時數字直流電壓進行實時調節，實現具有太陽能最大功率的跟蹤。由于，本發明根據實時數字直流電壓的變化量調整占空比步長，使得本發明具有輸出效率較高、跟蹤效果較好、成本較低的特點。

附圖說明

圖1為本發明所述具有太陽能最大功率跟蹤的控制方法流程示意圖;

圖2為本發明中光伏電池的輸出特性曲線示意圖。

具體實施方式