1.一种光伏电池最大功率点跟踪切换控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,建立BOOST变换器功率切换模型
对于Boost变换器,基于基尔霍夫电压、电流定律及变换器工作原理,其工作过程可用如下状态空间模型描述:其中,Boost变换器输入电压为Uin;Boost变换器输入电感为L,流过电感电流,即Boost变换器输入电流为iL;Boost变换器开关函数为s,s=1表示Boost变换器中功率开关器件导通,s=0表示Boost变换器中功率开关器件关断;Boost变换器输出滤波电容为C,负载为R;
Boost变换器输出直流电压为Uo; 表示电感电流iL的导数, 表示直流电压Uo的导数;
对于光伏电池最大功率跟踪控制来说,其控制目标为希望光伏电池输出功率P保持在其工作状态最大值,即Boost变换器输入功率P为最大值;提出建立由输入功率为系统状态变量的Boost变换器功率切换模型,其模型表达为:由式(1)及式(2)可见,通过直接控制Boost变换器开关状态,可实现对于Boost变换器输出直流电压及输入电感电流的调节,所述的功率切换模型表达式(2),实现了开关状态对于Boost变换器输入功率P的直接开关控制,即通过调节开关状态s实现对于光伏电池输出功率P的调节;
步骤2,光伏电池最大功率跟踪切换控制器设计
为实现通过Boost变换器调节实现光伏电池最大输出功率控制的目的,步骤1中建立了以开关状态描述的Boost变换器功率切换模型(2);通过调节(2)式中开关状态s的状态,即可实现对于光伏电池输出功率,即Boost变换器输入功率P的控制;
为保证在不同开关状态s下Boost变换器的稳定性及输入功率P跟踪期望值,开关状态s的选择,即功率跟踪切换控制器设计如下:定义如下方程:
其中Q为定义状态参数,Pref为光伏电池最大功率期望值,seq=1‑Uo/Uin为Boost变换器占空比,这时,开关状态s选择将依据如下条件即当(3)式计算得到Q值小于0时,控制Boost变换器功率开关器件的开关状态s=1,即开关器件导通;当(3)式计算得到Q值大于0时,控制Boost变换器功率开关器件的开关状态s=0,即开关器件关断。