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专利号: 2015105219857
申请人: 桂林电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种光伏阵列自适应步长扰动观察法MPPT控制方法,主要步骤如下:步骤1、电压电流采样

对光伏阵列PV的输出电压upv和电流ipv采样,PPV=upv×ipv,得到光伏阵列功率-电压特性曲线,即P-U特性曲线;

步骤2、求不完全微分和理想微分

对光伏阵列P-U特性曲线分别求Ppv对upv的不完全微分△PPpv和理想微分dPpv/dupv;

步骤3、区间划分

dPpv/dupv=0对应的光伏阵列端电压为Ua,△PPpv=0对应的光伏阵列端电压为Ub;

则Ua、Ub将光伏阵列端电压U分为三个区间:区间Ⅰ为0~Ua、区间Ⅱ为Ua~Ub、区间Ⅲ为U大于Ub;

步骤4、自适应步长扰动

扰动方向判断条件如下式:

d=(ηsgn(dPpv/dupv)+(1-η)sgn(△PPpv))d1式中,sgn是符号函数,d1为步长,取值为0.1~0.3;η为调整系数,设定初始扰动方向为正,d>0时,表示扰动方向为正;d<0时,表示扰动方向为负;d=0时,表示不扰动;

取-1<1-2η<0;

①在区间I内:

ηsgn(dPpv/dUpv)+(1-η)sgn(△PPpv)=1在区间Ⅰ内扰动方向为正,以设定步长d1正向扰动;

②在区间Ⅱ内:

如前所设,-1<1-2η<0;

在区间Ⅱ内扰动方向为负,以步长(2η-1)d1反向扰动;

③在区间Ⅲ内:

ηsgn(dPpv/dupv)+(1-η)sgn(△PPpv)=-1在区间Ⅲ内扰动方向为负,以设定步长d1反向扰动。

2.根据权利要求1所述的光伏阵列自适应步长扰动观察法MPPT控制方法,其特征在于:所述步骤4中取0.55≤η≤0.65,则0.1d1≤(2η-1)d1≤0.3d1。

3.根据权利要求1或2所述的光伏阵列自适应步长扰动观察法MPPT控制方法设计的一种光伏阵列自适应步长扰动观察法MPPT控制系统,包括微处理器、电压传感器和电流传感器,微处理器配有通用接口,与光伏阵列输出端连接的电压传感器和电流传感器采样信号接入模数转换器,再经通用接口连接微处理器;其特征在于:所述微处理器连接有程序存储器和数据存储器,所述程序存储器含有电压、电流数据采集模块、功率对电压不完全微分的计算模块;功率对电压理想微分的计算模块;光伏阵列电压区间判断及自适应步长选择模块;所壕数据存储器存储有设定步长、η的值以及采样数据;

所述微处理器的输出接入脉宽调制模块PWM,脉宽调制模块的输出的驱动信号接入光伏阵列直流转换电路中的开关管。

4.根据权利要求3所述的光伏阵列自适应步长扰动观察法MPPT控制系统,其特征在于:所述开关管为MOS场效应管或绝缘栅双极型晶体管。

5.根据权利要求3所述的光伏阵列自适应步长扰动观察法MPPT控制系统,其特征在于:所述微处理器还连接CAN接口。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的光伏阵列自适应步长扰动观察法MPPT控制系统,其特征在于:所述微处理器及所连接的程序存储器、数据存储器和通用接口构成嵌入式处理系统。