[發明專利]一種基于電阻仿真的MPPT無線傳感器風能采集方法

有效

• 申請號: 201711346560.2
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108180108B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 陳光宇;任微逍;張仰飛;郝思鵬;劉海濤;孟高軍;董亮;曾艾東;王澤宇;許翔泰;洪楊;柏一凡;李超杰;葉宇成
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00;F03D17/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 梁天彥

1.一種基于電阻仿真的MPPT無線傳感器風能采集方法，其特征在于：在某一風速下，微型風機產生的能量經AC-DC MOSFET整流后變為直流，通過并聯的電容C進行濾波、整形和提升平均值，最后經DC-DC boost變換器后提供給負載端；通過電壓和電流傳感回路的輸出端采集整流后的電壓V_s和電流I_s，V_s和I_s各自經運算放大器處理后生成V_fb和I_fb，將V_fb和I_fb作為反饋信號提供給MPP追蹤和控制回路；根據獲得反饋電阻R_fb，MPP追蹤和控制回路對微型風機的最優負載R_opt和R_fb進行比較，產生的誤差R_err經比例積分調節器處理后生成V_mppt；PWM生成回路根據V_mppt生成方波控制信號；將方波控制信號作為DC-DC boost變換器的門信號，調節DC-DC boost變換器的輸出電壓V_out和輸出電流I_out，使得負載端的等效阻抗等于R_opt；V_mppt為在當前風速下的微型風機的P-V曲線中，與源阻抗R＝R_opt對應的電壓值；

所述微型風機的最優負載R_opt通過如下過程獲得：

(S1)獲取微型風機在不同風速和負載條件下的電壓V、電流I和輸出功率P；

(S2)集合源阻抗繪制不同風速的P-V曲線、P-I曲線和P-R曲線；

(S3)對不同風速的P-R曲線，分別找到最大功率及最大功率所對應的源阻抗，將最大功率所對應的源阻抗記為相應風速下的最優負載阻抗；

(S4)比較不同風速下的最優負載阻抗是否在R_opt-δ₁≤R_opt≤R_opt+δ₂范圍內：若在，則進入步驟(S5)；否則，返回步驟(S1)；R_opt為最優負載，δ₁和δ₂為最優負載R_opt允許的波動范圍；

(S5)分別在P-V曲線和P-I曲線中找到R_opt所對應的電壓V_mppt和電流I_mppt。