一種基于環(huán)境參數(shù)模型的定電壓mppt控制方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于環(huán)境參數(shù)模型的定電壓MPPT控制方法和系統(tǒng)，其中，所述方法包括：首先，實(shí)時(shí)采集太陽(yáng)能光伏電池的溫度T和輻照度Ee；然后將所述溫度T和輻照度Ee代入預(yù)先設(shè)定的光伏電池最大功率工作點(diǎn)電壓環(huán)境參數(shù)模型Vm(T,Ee)，得到光伏電池最大功率點(diǎn)電壓Vm；再根據(jù)光伏電池最大功率點(diǎn)電壓Vm，調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)采樣得到的太陽(yáng)能光伏電池的輸出電壓，實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)最大功率輸出。通過(guò)推導(dǎo)出光伏電池最大功率工作點(diǎn)電壓的環(huán)境參數(shù)模型，并采用變目標(biāo)電壓的固定電壓控制法，實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)最大功率輸出。同時(shí)，該發(fā)明控制方法簡(jiǎn)單，兼顧了系統(tǒng)的控制精度和控制速度，可靠性高，易操作。
【專利說(shuō)明】—種基于環(huán)境參數(shù)模型的定電壓MPPT控制方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能光伏發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及的是一種適用于各種小功率等級(jí)的光伏發(fā)電應(yīng)用場(chǎng)合的基于環(huán)境參數(shù)模型的定電壓MPPT控制方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在所有的新能源與可再生能源中，太陽(yáng)能光伏發(fā)電無(wú)疑是世界各國(guó)最受關(guān)注、最有發(fā)展前景的方向之一。但是，光伏電池的輸出特性受外界環(huán)境的影響大，電池表面溫度和日照強(qiáng)度的變化都會(huì)導(dǎo)致輸出特性發(fā)生較大變化，因此有必要采用MPPT (Maximum PowerPoint Tracking最大功率跟蹤)控制算法，使光伏電池功率輸出最大化。目前的MPPT算法主要有固定電壓控制法、擾動(dòng)觀測(cè)法、導(dǎo)納增量法、模糊控制法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制法等。然而，上述各種方法均存在一定不足:
[0003]固定電壓法雖然控制簡(jiǎn)單，但對(duì)最大功率點(diǎn)的變化適應(yīng)性差，能量損失較大。擾動(dòng)觀察法和導(dǎo)納增量法轉(zhuǎn)換效率高，但MPPT電路功率開(kāi)關(guān)的占空比調(diào)節(jié)量Ad為定值，Ad越大,響應(yīng)速度快,實(shí)際應(yīng)用中，在最大功率點(diǎn)附近振蕩較大；△(!越小，最大功率點(diǎn)附近振蕩小，系統(tǒng)響應(yīng)速度慢，跟蹤速度和跟蹤精度是一對(duì)矛盾體，從而對(duì)系統(tǒng)也提出了較高要求。而模糊控制法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制法等新型智能控制方法的算法實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用中很少米用。
[0004]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于光伏電池跟蹤效率和跟蹤控制精度難以兼得的矛盾。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種基于環(huán)境參數(shù)模型的定電壓MPPT控制方法和系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種基于環(huán)境參數(shù)模型的定電壓MPPT控制方法，其中，包括以下步驟:
[0008]A、實(shí)時(shí)采集太陽(yáng)能光伏電池的溫度T和輻照度Ee ；
[0009]B、將所述溫度T和輻照度艮，代入預(yù)先設(shè)定的光伏電池最大功率工作點(diǎn)電壓環(huán)境參數(shù)模型Vm (T, Ee)，得到光伏電池最大功率點(diǎn)電壓Vm ；
[0010]C、根據(jù)光伏電池最大功率點(diǎn)電SVm，調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)采樣得到的太陽(yáng)能光伏電池的輸出電壓，實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)最大功率輸出。
[0011]優(yōu)選地，所述的基于環(huán)境參數(shù)模型的定電壓MPPT控制方法，其中，所述步驟B中光伏電池最大功率工作點(diǎn)電壓環(huán)境參數(shù)模型Vm (T，EJ為:
[0012]
【權(quán)利要求】
1.一種基于環(huán)境參數(shù)模型的定電壓MPPT控制方法，其特征在于，包括以下步驟: A、實(shí)時(shí)采集太陽(yáng)能光伏電池的溫度T和輻照度Ee； B、將所述溫度T和輻照度艮，代入預(yù)先設(shè)定的光伏電池最大功率工作點(diǎn)電壓環(huán)境參數(shù)模型Vm (T, Ee)，得到光伏電池最大功率點(diǎn)電壓Vm ； C、根據(jù)光伏電池最大功率點(diǎn)電SVm，調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)采樣得到的太陽(yáng)能光伏電池的輸出電壓，實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)最大功率輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于環(huán)境參數(shù)模型的定電壓MPPT控制方法，其特征在于，所述步驟B中光伏電池最大功率工作點(diǎn)電壓環(huán)境參數(shù)模型Vm (T，EJ為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于環(huán)境參數(shù)模型的定電壓MPPT控制方法，其特征在于，所述步驟A中具體包括: 利用溫度傳感器和標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能光伏電池采集到溫度T和輻照度艮。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于環(huán)境參數(shù)模型的定電壓MPPT控制方法，其特征在于，所述步驟C中具體包括: Cl、比較實(shí)時(shí)采樣得到的太陽(yáng)能光伏電池的輸出電壓和到光伏電池最大功率點(diǎn)電壓Vm; C2、得到的偏差做比例積分控制DC/DC變換電路功率管的開(kāi)關(guān)，從而控制占空比變化，直至偏差為零。
5.一種基于環(huán)境參數(shù)模型的定電壓MPPT控制系統(tǒng),其特征在于,包括: 采集單元，用于實(shí)時(shí)采集太陽(yáng)能光伏電池的溫度T和輻照度Ee ； 計(jì)算單元，用于將所述溫度T和輻照度艮，代入預(yù)先設(shè)定的光伏電池最大功率工作點(diǎn)電壓環(huán)境參數(shù)模型Vm (T, Ee)，得到光伏電池最大功率點(diǎn)電壓Vm ； 調(diào)節(jié)單元，用于根據(jù)光伏電池最大功率點(diǎn)電SVm，調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)采樣得到的太陽(yáng)能光伏電池的輸出電壓，實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)最大功率輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于環(huán)境參數(shù)模型的定電壓MPPT控制系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算單元中光伏電池最大功率工作點(diǎn)電壓環(huán)境參數(shù)模型Vm(T，EJ為:
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于環(huán)境參數(shù)模型的定電壓MPPT控制系統(tǒng)，其特征在于，所述采集單元中具體包括:利用溫度傳感器和標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能光伏電池采集到溫度T和輻照度Ee。
【文檔編號(hào)】G05F1/67GK103995559SQ201410172077
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】戴志威, 舒杰, 吳昌宏, 張繼元, 吳志鋒 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所