[發明專利]一種改進的變步長擾動法MPPT控制裝置、方法與應用系統

有效

• 申請號: 201810188722.2
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108347165B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 何金昌;王曉陽;約瑟夫克斯
• 申請（專利權）人: 溫州拓日工業設計有限公司
• 主分類號: H02M3/157
• 分類號: H02M3/157;G05F1/67;H02S40/30;H02J7/35;H02J7/00
• 代理公司: 嘉興倍創專利代理事務所(普通合伙) 33395
• 代理人: 周闖

1.一種改進的變步長擾動法MPPT控制裝置的控制方法，其特征在于，所述變步長MPPT控制裝置包括PV陣列，電壓變換單元，電壓檢測裝置，電流檢測裝置，基于單片機的MPPT控制模塊，采樣處理電路，占空比控制電路、蓄電池和負載，電壓檢測裝置和電流檢測裝置連接基于單片機的MPPT控制模塊，并分別將檢測到的電壓信號和電流信號發送給MPPT控制模塊；MPPT控制模塊連接占空比控制電路，并將占空比信號發送給占空比控制電路，電壓變換單元的輸出端連接蓄電池；MPPT控制模塊還連接有采樣處理電路，采樣處理電路用于采集蓄電池參數信息以及外界的溫度或光照信息，并將采集到的信息實時發送給MPPT控制模塊；所述蓄電池連接負載；所述方法包括以下步驟：

(1)對MPPT控制裝置的輸入電壓值進行初始化，然后通過電壓檢測裝置和電流檢測裝置分別檢測出當前時刻電壓U(k)和當前時刻電流I(k)以及前一時刻的電壓U(k-1)和電流I(k-1)，然后經過低通濾波，并得到電壓增量ΔU＝U(k)-U(k-1)，功率P(k)＝U(k)*I(k)，以及功率增量ΔP＝U(k)*I(k)-U(k-1)*I(k-1)；其中，初始啟動電壓為開路電壓的0.8倍；

(2)判斷ΔP的絕對值是否大于e，如果是，則令d＝a|ΔP|，然后執行步驟(3)；如果否，則令d＝s，然后執行步驟(3)；其中，e為功率增量閾值，d為步長變化參數，a為變步長調節因子，s為小步長參數，是預設的一個較小的常數；

(3)判斷ΔP是否等于0，如果是，則直接返回；如果否，則進一步執行步驟(4)；

(4)判斷ΔP是否大于0；如果ΔP＞0，則進一步判斷ΔU是否大于0，如果是，則令D(k+1)＝D(k)+d，然后返回，如果否，則令D(k+1)＝D(k)-d，然后返回；如果ΔP不大于0，則進一步判斷ΔU是否大于0，如果是，則令D(k+1)＝D(k)-d，然后返回，如果否，則令D(k+1)＝D(k)+d，然后返回；其中，D(k)為當前時刻的占空比控制參數，D(k+1)為下一時刻的占空比控制參數；所述電壓變換單元包括電容C1、電感L1、開關管Q1、二極管D1以及電容C2；電容C1的兩端分別與PV陣列的正負極連接，電感L1的一端連接PV陣列的正極，另一端連接開關管Q1的漏極以及二極管D1的正極，開關管的源極接地，二極管D1的負極連接電容C2的一端，電容C2的另一端接地，占空比控制電路的輸出端連接開關管Q1的柵極。