[發明專利]一種折線擬合求太陽能電池最大功率點方法

有效

• 申請號: 201610829689.8
• 申請日: 2016-09-18
• 公開（公告）號: CN106468935B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 孫建延;王繼東;許春香;雷鋼;許海濤;楊永友
• 申請（專利權）人: 中州大學
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司11590
• 代理人: 林輝輪

1.一種折線擬合求太陽能電池最大功率點方法，其特征在于：首先建立數學分析模型：然后依據上述公式擬合計算得到不同溫度下的多條最大功率點參考線系數，最后在不同溫度下分別測量目標太陽能電池輸出的電流I_OUT、電壓V_OUT,代入公式(1)進行計算并上下調整直至得到不同溫度條件下目標太陽能電池的最大功率點追蹤；

該方法包含以下步驟：

A、分析模型的建立：

太陽能電池在不同溫度下的最大功率點參考線并非直線，分割點P_T兩側的最大功率點參考線分別用L_H和L_L表示，分別用一條直線來擬合表示L_H和L_L，建立如下數學表達式模型：

LH:V=a·I+b=at·I+(b0+nb·T),Vmpp≥VPTLL:V=c·I+d=ct·I+(d0+nd·T),Vmpp<VPT---(1);]]>

其中，V、I分別為太陽能電池的輸出電壓和電流，V_mpp為最大功率點電壓，a、b、c、d為直線擬合系數，a_t、c_t、c₀、d₀、V_PT為特定溫度下的常數，T為溫度；

B、數學擬合方法進行系數求解：

B-1、將太陽能電池在標準溫度下的開路電壓、短路電流、溫度系數輸入到太陽能電池模擬軟件中，建立一塊模擬的太陽能電池；

B-2、計算太陽能電池在不同輻照度和溫度下的輸出特性；

B-3、利用太陽能電池模擬軟件計算得到不同溫度和不同輻照度條件下太陽能電池輸出特性及其太陽能電池的最大功率點；

B-4、將最大功率點的數據點繪制到一張太陽能電池的I-V特性圖中，擬合得到不同溫度下的最大功率點參考線圖譜；

B-5、針對每條最大功率點參考線的數據，使用太陽能電池模擬軟件擬合得到式(1)的待求解系數，得到不同溫度下的多條最大功率點參考線系數；

C、最大功率點追蹤算法：

C-1、測量目標太陽能電池所處環境的溫度數值，從對應的最大功率點參考線曲線中得到相應的系數；

C-2、測量目標太陽能電池輸出的電流I_OUT、電壓V_OUT,將I_OUT代入到公式(1)得到理論的V_cal；

C-3、計算V_OUT與V_cal的差值e_v，依據e_v的正負特性，調節I_OUT的大小；

C-4、調整至e_v為0時，太陽能電池達到最大功率點，完成該溫度條件下的最大功率點追蹤；

C-5、重復上述過程，完成不同溫度條件下目標太陽能電池的最大功率點追蹤。