1.一种光伏阵列最大功率点滑模跟踪控制方法,包括有多块太阳能电池板的光伏阵列经DC-DC降压变换电路连接负载,光伏阵列的输出端连接电压和电流采样电路,电压和电流采样电路接入单片机,单片机存储有最大功率点跟踪控制方法的程序,单片机的信号输出接入DC-DC降压变换电路;采样电路监测光伏阵列的输出电压和电流,单片机根据实时电压电流信号其最大功率点跟踪控制方法的程序计算得到开关控制信号,送入DC-DC降压变换电路,控制其中开关管的通断,调整脉宽调制波的占空比,控制DC-DC变换电路的等效负载使之与光伏阵列内阻匹配,以跟踪控制光伏阵列的最大功率点;其特征在于根据光伏阵列的输出电压和电流得到开关控制信号的最大功率点跟踪控制方法具体步骤如下:步骤Ⅰ、滑动平均滤波对电压、电流信号预处理
对采集到的电压、电流信号upv、ipv进行滑动平均滤波,
即:
其中,k是离散采样时间、为upv(k)第k次电压采样值、ipv(k)为第k次电流采样值电流、 为采样电压、电流第k次滑动平均滤波后的输出值,N为每次求平均的采样值个数;
步骤Ⅱ、基于不完全偏微分的滑模面函数
基于不完全偏微分的滑模面函数为
用步骤Ⅰ所得的 计算
a=T/(T+Δt),T为惯性系数,Δt为采样周期,
所得△i'pv和△u'pv值代入基于不完全偏微分的滑模面函数式,计算S2的值;
步骤Ⅲ、迟滞处理开关控制信号
对开关控制信号进行迟滞处理,即得到开关控制信号u如下式:
式中:δ为迟滞量,0.0004≤δ≤0.0006,S2是S2的导数。
2.根据权利要求1所述的光伏阵列最大功率点滑模跟踪控制方法,其特征在于:所述步骤Ⅰ中每次求平均的采样值个数N为6~10。
3.根据权利要求1所述的光伏阵列最大功率点滑模跟踪控制方法,其特征在于:所述步骤Ⅱ中,a=0.5~0.9。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光伏阵列最大功率点滑模跟踪控制方法、设计的光伏阵列最大功率点滑模跟踪控制系统,包括有多块太阳能电池板的光伏阵列,光伏阵列经DC-DC降压变换电路连接负载,光伏阵列连接电压和电流采样电路,还有单片机;采样电路所得的光伏阵列输出端电压和输出电流采样值接入单片机,单片机输出的开关控制信号接入DC-DC降压变换电路;其特征在于:所述单片机包括依次连接的A/D转换模块、滑动滤波模块以及滑模面函数计算和迟滞处理模块;A/D转换模块对采集到的电压、电流模拟信号进行数模转换,得到数字信号接入滑动滤波模块;滑动滤波模块对采集的电压、电流信号进行滑动平均滤波预处理;滑模面函数计算和迟滞处理模块存储基于不完全偏微分滑模面函数计算程序和迟滞处理程序,根据当前的电压电流信号计算得到当前基于不完全偏微分的滑模面函数值,经迟滞处理得到当前的开关控制信号,开关控制信号送入DC-DC降压变换电路。
5.根据权利要求4所述的光伏阵列最大功率点滑模跟踪控制系统,其特征在于:所述单片机还有电流电压功率计算模块和显示驱动模块,显示驱动模块和显示屏接口;滑动滤波模块的输出接入电流电压功率计算模块,计算光伏阵列输出电压、电流和功率值,电压电流功率计算模块计算得到光伏阵列输出电压、电流和功率值,并将数据输出到显示驱动模块,在显示屏接口所连接的显示屏上实时显示光伏阵列当前的输出电压、电流和功率值。