[發明專利]一種提升太陽能板發電利用率的方法

有效

• 申請號: 202110542369.5
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113225015B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 林章富;嚴康
• 申請（專利權）人: 深圳市愛龐德新能源科技有限公司
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67;H02J7/35
• 代理公司: 深圳市中科創為專利代理有限公司 44384
• 代理人: 馮建華

1.一種提升太陽能板發電利用率的方法，其特征在于：包括太陽能板、太陽能模擬模塊、太陽能MPPT功能電路模塊、太陽能MPPT控制模塊和信號處理模塊，所述太陽能模擬模塊用于輔助測試MPPT產品識別弱能量狀態的分界點，所述太陽能板與所述太陽能MPPT功能電路模塊連接，所述太陽能MPPT控制模塊和信號處理模塊分別與所述太陽能MPPT功能電路模塊連接，所述信號處理模塊還與所述太陽能MPPT控制模塊連接；

還包括以下步驟：

S1、利用所述太陽能模擬模塊模擬所述太陽能板，并測出所述太陽能MPPT功能電路模塊在工作中所述太陽能板的最大功率點偏移位置較明顯的實際最大功率點P_L對應的充電電流I_L，并選取充電電流I_L為弱能量狀態的分界點；

S2、利用所述信號處理模塊對與所述太陽能MPPT功能電路模塊相連的所述太陽能板的輸入電壓Vpv(T)和電流Ipv(T)、輸出蓄電池的電壓Vbat(T)和充電電流Ichg(T)進行數據采樣，其中，將所述太陽能板的開路電壓記為Voc，發電功率記為P(T),初始啟動充電的所述太陽能板的輸入電壓記為Vstart,，初始蓄電池電壓記為Vbat，允許啟動充電的所述太陽能板的輸入電壓記為Vstart(T)；

S3、當滿足充電條件Vpv(T)Vstart或Vpv(T)Vstart(T)進入充電狀態時，所述信號處理模塊將根據采樣數據信息計算出PWM占空比D(T)調整目標的初始值D0，使所述太陽能MPPT控制模塊可以快速追蹤所述太陽能板的近似最大功率點；

S4、當充電電流Ichg(T)I_L時，所述太陽能MPPT控制模塊進入固定電壓點追蹤模式，此時PWM占空比根據輸入電壓Vpv(T)的變化做相應的調整，根據開路電壓Voc(T)通過算法來計算最大功率電壓和定位最大功率點，同時啟動弱能量狀態定時Tm，當計時結束會停止充電并重新判斷是否滿足充電條件Vpv(T)Vstart(T)，并重復S3-S4；

當充電電流Ichg(T)I_L時，所述太陽能MPPT控制模塊退出固定電壓點追蹤模式，轉而進入擾動觀察法追蹤模式，所述信號處理模塊會根據下一刻追蹤點的移動趨勢，比較功率的正增量或負增量，如果功率持續增加，數字信號處理模塊將會繼續同方向移動追蹤點，不停比較直到功率達到峰值，并穩定在該峰值功率工作，同時啟動擾動定時器，當擾動定時Td結束會初始化占空比調節步長ΔD,并重新開始追蹤過程，周期的更新最大功率點。

2.根據權利要求1所述的一種提升太陽能板發電利用率的方法，其特征在于：初始啟動充電的所述太陽能板的輸入電壓Vstart＝Vbat+Vs，允許啟動充電的所述太陽能板的輸入電壓Vstart(T)＝Vbat(T)+Vs，其中Vs為啟動充電的輸入電壓和輸出電壓的最小壓差值，Vstart(T)根據采樣周期進行更新。

3.根據權利要求2所述的一種提升太陽能板發電利用率的方法，其特征在于：在步驟S4中，當充電電流Ichg(T)I_L進入擾動觀察法追蹤模式時，若Vpv(T)Vstart(T)，所述太陽能MPPT控制模塊將減小D(T)值把Vpv(T)向大的方向回調，使所述太陽能板處于最接近最大功率點的狀態。

4.根據權利要求1所述的一種提升太陽能板發電利用率的方法，其特征在于：所述發電功率P(T)＝Vpv(T)×Ipv(T)。

5.根據權利要求4所述的一種提升太陽能板發電利用率的方法，其特征在于：在步驟S4中，當充電電流Ichg(T)I_L進入擾動觀察法追蹤模式且弱能量狀態定時Tm沒有啟動時，P(T)＝P(T-1)且PWM占空比調整步長△D＝0，處于所述太陽能MPPT控制模塊可追蹤到的最大功率點，同時所述擾動定時Td開始計時，當計時結束會計算△D，使D(T)發生變化，更新當前最大功率點。