[實用新型]自適應遺傳優化的太陽能電池板MPPT控制系統

有效

• 申請號: 201721911432.3
• 申請日: 2017-12-30
• 公開（公告）號: CN208738854U
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 程宏明;薛家祥;丁度焓
• 申請（專利權）人: 廣州飛毛腿數碼技術有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 廣州凱東知識產權代理有限公司 44259
• 代理人: 羅丹

一種自適應遺傳優化的太陽能電池板MPPT控制系統，包括：采樣模塊，用于采集太陽能光伏組件的電壓數據、電流數據；MCU控制模塊，采用dsPIC33FJ16GS504芯片，根據通過采樣模塊采集的數據產生多路PWM信號，從而控制太陽能光伏組件中逆變器的開通和關斷；繼電器控制模塊，根據所述MCU控制模塊產生的PWM信號，控制太陽能光伏組件中逆變器的開通和關斷；輔助電源，由太陽能光伏組件中的太陽能電池板供電，并將電壓轉換為所述采樣模塊、MCU控制模塊供電。本實用新型可基于自適應的遺傳優化算法，對太陽能光伏陣列群實現最優的開關組合，從而大大提升了太陽能的轉換效率，降低了操作培訓以及維護成本，提升了適應性。

技術領域

本實用新型涉及一種自適應遺傳優化的太陽能電池板MPPT控制系統。

背景技術

在實際的光伏發電過程中，由于受天氣的不斷變化的影響，特別是云團飄過給地面光伏陣列帶來的陰影遮擋，導致光伏發電系統輸出功率大大降低。目前市場上提高光伏陣列輸出功率的一種主要方式是：優化光伏陣列的連接關系。

該方式是基于電池元補償的局部優化方案，這類控制算法及電路實現比較容易，然而，如果光伏陣列大面積受陰影覆蓋，補償的電池元數量可能不夠，使得提供補償的活動電池元與固定電池元之間的數量比例如何進行最佳配置難以確定。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型的首要目的是提供一種自適應遺傳優化的太陽能電池板MPPT控制系統。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：

一種自適應遺傳優化的太陽能電池板MPPT控制系統，包括：

采樣模塊，用于采集太陽能光伏組件的電壓數據、電流數據；

MCU控制模塊，采用dsPIC33FJ16GS504芯片，根據通過采樣模塊采集的數據產生多路PWM信號，從而控制太陽能光伏組件中逆變器的開通和關斷；

繼電器控制模塊，根據所述MCU控制模塊產生的PWM信號，控制太陽能光伏組件中逆變器的開通和關斷；

輔助電源，由太陽能光伏組件中的太陽能電池板供電，并將電壓轉換為所述采樣模塊、MCU控制模塊供電。

優選的，所述采樣模塊包括太陽能電池板采集模塊，通過濾波單元采集太陽能光伏組件中太陽能電池板的電壓數據、電流數據。

優選的，所述采樣模塊包括逆變器采集模塊，通過MCP6022-I/SN高精度運放采集太陽能光伏組件中逆變器的電壓數據、電流數據。

優選的，輔助電源包括DC/DC轉換芯片LM5008AMM/NOPB，以將太陽能電池板供電轉為12V電壓輸出。

優選的，輔助電源還包括MCP16301T-I/CHY芯片，以得到5V電壓輸出。

優選的，輔助電源還包括MCP1700T-3302E/MB芯片，以得到3.3V電壓輸出。

本實用新型提供的的有益效果如下：

(1)提高了轉換效率?？苫谧赃m應的遺傳優化算法，對太陽能光伏陣列群實現最優的開關組合，從而大大提升了太陽能的轉換效率。

(2)降低了操作培訓以及維護成本。自適應遺傳優化算法使得整個系統能針對各種不同的天氣條件，做出最優的控制策略，而無需人為的進行干預，從而大大降低了操作培訓，同時也降低了維護的成本。

(3)提升了適應性。原方案的太陽能光伏系統在陰天和雨天等關照不足的天氣情況下，轉換效率比較低。而采用自適應遺傳優化算法的太陽能光伏陣列則可以在不同的天氣條件下，實現極高的效率轉換。