[實用新型]MIFZ光伏發電最大功率跟蹤調節器

有效

• 申請號: 201220261235.2
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN202600549U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 韓暾曦;韓湘榮
• 申請（專利權）人: 四川省電力公司南充電業局
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67;H02N6/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

技術領域

本實用新型涉及光伏發電最大功率調節的裝置，具體是指MIFZ光伏發電最大功率跟蹤調節器。?

背景技術

為何需要最大功率跟蹤？?

光伏組件輸出端直接對蓄電池充電時，很難實現最大功率輸出。因為光照度隨時間、隨氣象不斷地變化，不同光照強度和溫度，光伏組件有不同的輸出伏-安特性和功率-電壓特性曲線，相應亦有不同的充電工作點。很多工作點都遠離最大功率輸出點，造成光伏組件有效功率不能充分利用，這是光生電力的極大浪費，在滿足一定用電負荷時將造成光伏組件投資增大。

光伏發電屬典型的非線性電源，其輸出伏—安特性和功率—電壓特性曲線如下圖所示。?

線性電源的輸出功率，主要取決于負載。?

非線性電源的輸出功率則取決于負載線和電源輸出伏—安特性曲線的交點所在位置的電流和電壓的乘積。?

受光照強度、溫度等因素變化的影響，光伏發電輸出伏—安特性變化無常；負荷和工作頻率的變化使負載線也在不斷的變化；因此它們的交點可能頻繁變化，若不采取自動跟蹤調節，很多工作點都將遠遠偏離最大功率輸出點，造成光伏發電有效功率不能充分利用，浪費能源。在保證一定用電負荷時勢必造成光伏發電設備容量和投資無謂的增大，為此必須采取最大功率跟蹤調節。?

實用新型內容

實用新型的目的在于提供一種結構簡單，響應速度高，工作頻帶很寬，能最大限度地利用光伏發電的有效功率的MIFZ光伏發電最大功率跟蹤調節器。?

本實用新型的實現方案如下：?MIFZ光伏發電最大功率跟蹤調節器，包括連接光伏陣列輸出的電子開關電路K1-K4，以及與電池串聯的充電前電感L，電子開關電路K1-K4依次連接有阻抗變換器、橋式整流器，且充電前電感L與橋式整流器連接；所述充電前電感L兩端還連接有?微分電路，所述微分電路還連接有電子開關電路K11-K21，所述電子開關電路K11-K21包括串聯的開關K11和開關K21；還包括耦合電容C1和耦合電容C2，所述開關K21、開關K11、以及耦合電容C1、耦合電容C2依次首尾串聯，且所述耦合電容C1和耦合電容C2之間還設置有反相電路，所述耦合電容C2與開關K21的連接點還連接有依次連接的數字電路、變頻電路，其所述變頻電路與電子開關電路K1-K4連接；且所述阻抗變換器的輸出側連接有微分電路，其微分電路的輸出端與電子開關電路K11-K21連接，其微分電路的輸出端與開關K11和開關K21的連接點連接。?

基于上述結構描述，本實用新型的原理為：通過改變電子開關電路K1-K4的工作頻率f，因此來改變阻抗變換器的阻抗，從而達到移動光伏陣列的伏安特性曲線與負載線的交點，達到移動工作點的目的。而工作點的移動方向則由dI_充/dU的信號的報性（正或負）來控制。?

控制調節原則是：＞0?，則f↑?，當＜0??則f↓，?當=0?，則維持f不變?。?

???如果f↑，＞0?（或f↓?，＜0），則說明陣列工作在電流源區域。?

???此時f↑，I_充↑，直到=0停止調節，f不再變化，工作點停留在最大功率點。?

如果f↓＞0?（或f↑＜0），則說明陣列工作在電壓源區域?

此時f↓,I_充↑，直到=0?停止調節，f不再變化，工作點停留在最大功率點。

f變化信號和信號均從微分電路取出，根據需要進行放大直接控制變頻電路進行調節。?

調節原理類似于電導增量法，但不需電流，電壓采樣不需計算，方法簡單可靠。響應速度很快，可實時跟蹤調節，始終保持最大功率輸出。?

所述電子開關電路K11-K21主要由微型電磁式繼電器CK、三級管BG構成，所述三級管BG的基極B和集電極C分別與微型電磁式繼電器CK的線圈兩端連接，三級管BG的基極B與三級管BG的發射極E均接地，且三級管BG的基極B還與微分電路的輸出端連接，且電子開關電路K11-K21中的開關K11和開關K21分別為微型電磁式繼電器CK的常閉開關和常開開關。?

微分電路主要由與阻抗變換器的輸出側連接的頻敏電路、以及與頻敏電路連接的微分橋式整流器構成，所述頻敏電路主要由依次串聯的頻敏電容C4和頻敏電感L1構成，阻抗變換器的輸出側、頻敏電容C4、頻敏電感L1首尾依次串聯，所述頻敏電感L1的兩端與微分橋式整流器的輸入端連接，還包括首尾依次串聯的負載電阻R和負載電容C5、以及負載電阻R1，所述負載電阻R的兩端與微分橋式整流器的輸出端連接。?