光伏电池的最大功率点跟踪装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提出一种光伏电池的最大功率点跟踪装置及方法。跟踪方法包括：对光伏电池的输出电流和输出电压进行采样，获取电流‑电压采样集；依据所述电流‑电压采样集，计算光伏电池输出的功率集，并确定所述功率集中的第一最大功率；求取所述第一最大功率附近的多个功率的平均值，其中，第一最大功率附近的多个功率不包括第一最大功率；依据所述电流‑电压采样集，计算光伏电池的电导增量和瞬间电导，并依据所述电导增量和所述瞬间电导的关系，调整光伏电池的负载阻抗以使光伏电池达到第二最大功率；求取所述平均值与所述第二最大功率二者的平均值，以获得最大功率点。本发明专利技术可以精确地实现光伏电池的最大功率点跟踪。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏发电
，具体而言，涉及一种光伏电池的最大功率点跟踪装置及方法。
技术介绍
自18世纪从西方欧洲国家开始的工业革命以来，人类活动对传统能源的大规模利用已造成了严重的环境问题，在能源问题上必须寻找新的出路。太阳能由于具有储量大、重复利用率高、使用方便且安全洁净等优点被广泛的提及和研发运用。于是，世界各国的科学家逐渐开始研究太阳能光伏发电技术。由于光照强度时时刻刻都在变化，这样导致光伏电池的电压也会发生变化，光伏电池的I-U特性曲线具是非线性的，将光伏电池I—U特性曲线上每一点对应的纵横坐标相乘，可以得到光伏电池功率(P)-电压(U)特性曲线，电压恒定为一固定值时，光伏电池能够输出最大功率。若环境参数例如光照强度、环境温度等发生改变，光伏电池的I-U特性曲线会发生变化，P-U特性也会发生改变，最大功率的输出值也会不同。我们通常将光伏电池的最佳工作点，称为最大功率点，通过光照强度和温度的影响，其大小会有所变化。实际生产应用中需要使光伏电池在最大功率点工作。如何使光伏电池在最大功率点工作，已经成为当下光伏研究领域最热门的话题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光伏电池的最大功率点跟踪装置及方法。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种光伏电池的最大功率点跟踪装置，所述光伏电池的最大功率点跟踪装置包括：采样模块，用于对光伏电池的输出电流和输出电压进行采样，获取电流-电压采样集；第一分析模块，用于依据所述电流-电压采样集，计算光伏电池输出的功率集，并确定所述功率集中的第一最大功率；第二分析模块，用于求取所述第一最大功率附近的多个功率的平均值，其中，第一最大功率附近的多个功率不包括第一最大功率；第三分析模块，用于依据所述电流-电压采样集，计算光伏电池的电导增量和瞬间电导，并依据所述电导增量和所述瞬间电导的关系，调整光伏电池的负载阻抗以使光伏电池达到第二最大功率；最大功率点确认模块，用于求取所述平均值与所述第二最大功率二者的平均值，以获得最大功率点。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种光伏电池的最大功率点跟踪方法，所述光伏电池的最大功率点跟踪方法包括：对光伏电池的输出电流和输出电压进行采样，获取电流-电压采样集；依据所述电流-电压采样集，计算光伏电池输出的功率集，并确定所述功率集中的第一最大功率；求取所述第一最大功率附近的多个功率的平均值，其中，第一最大功率附近的多个功率不包括第一最大功率；依据所述电流-电压采样集，计算光伏电池的电导增量和瞬间电导，并依据所述电导增量和所述瞬间电导的关系，调整光伏电池的负载阻抗以使光伏电池达到第二最大功率；求取所述平均值与所述第二最大功率二者的平均值，以获得最大功率点。本专利技术实施例提供的一种光伏电池的最大功率点跟踪装置及方法，通过对光伏电池的输出电流和输出电压进行采样，并利用多种方法分析，然后将多种分析方法整合在一起，最终确定光伏电池的最大功率点。利用本专利技术的装置及方法确定光伏电池的最大功率点，提高了光伏电池的最大功率点的精确度，使得光伏电池稳定的工作在最大功率点，提高了光伏电池的工作效率。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本专利技术实施例提供的光伏电池的最大功率点跟踪装置适用于服务端的应用环境示意图；图2示出了本专利技术实施例提供的光伏电池的最大功率点跟踪装置的方框示意图；图3示出了本专利技术实施例提供的光伏电池的最大功率点跟踪方法的流程图；图4示出了光伏电池的功率-电压特性曲线；图5示出了光伏电池的电流-电压特性曲线；图6示出了光伏电池在不同光照强度下的功率-电压特性曲线。具体实施方式请参阅图1，是本专利技术的最大功率点跟踪装置110适用于服务端100的应用环境示意图。该服务端100可以是，但不限于，网络服务器、数据库服务器、云端服务器等等。所述服务端100包括最大功率点跟踪装置110、存储器101、存储控制器102及处理器103。所述存储器101、存储控制器102及处理器103，各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述最大功率点跟踪装置110包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器101中或固化在所述服务端100的操作系统(operatingsystem，OS)中的软件功能模块。所述处理器103用于执行存储器101中存储的可执行模块，例如，所述最大功率点跟踪装置110包括的软件功能模块或计算机程序。其中，存储器101可以是，但不限于，只读存储器ReadOnlyMemory，ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(ErasableProgrammableRead-OnlyMemory，EPROM)，电可擦除只读存储器(ElectricErasableProgrammableRead-OnlyMemory，EEPROM)，闪存(FLASH)等。其中，存储器101用于存储程序，所述处理器103在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本专利技术实施例任一实施例揭示的流过程定义的服务端100所执行的方法可以应用于处理器103中，或者由处理器103实现。处理器103可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器103可以是通用处理器103，包括中央处理器103(CentralProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器103(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器103(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本专利技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器103可以是微处理器103或者该处理器103也可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏电池的最大功率点跟踪装置，其特征在于，所述光伏电池的最大功率点跟踪装置包括：采样模块，用于对光伏电池的输出电流和输出电压进行采样，获取电流‑电压采样集；第一分析模块，用于依据所述电流‑电压采样集，计算光伏电池输出的功率集，并确定所述功率集中的第一最大功率；第二分析模块，用于求取所述第一最大功率附近的多个功率的平均值，其中，第一最大功率附近的多个功率不包括第一最大功率；第三分析模块，用于依据所述电流‑电压采样集，计算光伏电池的电导增量和瞬间电导，并依据所述电导增量和所述瞬间电导的关系，调整光伏电池的负载阻抗以使光伏电池达到第二最大功率；最大功率点确认模块，用于求取所述平均值与所述第二最大功率二者的平均值，以获得最大功率点。

【技术特征摘要】
1.一种光伏电池的最大功率点跟踪装置，其特征在于，所述光伏电
池的最大功率点跟踪装置包括：
采样模块，用于对光伏电池的输出电流和输出电压进行采样，获取电
流-电压采样集；
第一分析模块，用于依据所述电流-电压采样集，计算光伏电池输出
的功率集，并确定所述功率集中的第一最大功率；
第二分析模块，用于求取所述第一最大功率附近的多个功率的平均
值，其中，第一最大功率附近的多个功率不包括第一最大功率；
第三分析模块，用于依据所述电流-电压采样集，计算光伏电池的电
导增量和瞬间电导，并依据所述电导增量和所述瞬间电导的关系，调整光
伏电池的负载阻抗以使光伏电池达到第二最大功率；
最大功率点确认模块，用于求取所述平均值与所述第二最大功率二者
的平均值，以获得最大功率点。
2.如权利要求1所述的光伏电池的最大功率点跟踪装置，其特征在
于，所述采样模块还用于：在不同光照强度下，每间隔一特定时间对光伏
电池的输出电流和输出电压进行采样，获取不同光照强度下的多个电流-
电压采样集。
3.如权利要求2所述的光伏电池的最大功率点跟踪装置，其特征在
于，所述第一分析模块还用于：依据所述多个电流-电压采样集，计算所
述多个电流-电压采样集对应的光伏电池输出的多个功率集，并确定所述
多个功率集对应的多个第三最大功率。
4.如权利要求3所述的光伏电池的最大功率点跟踪装置，其特征在
于，所述第二分析模块还用于：去掉所述多个第三最大功率中的最大值与
最小值，并获取剩下的多个第三最大功率所对应的一恒定电压。
5.如权利要求4所述的光伏电池的最大功率点跟踪装置，其特征在
于，所述第三分析模块还用于：依据所述恒定电压调整光伏电池的负载阻

\t抗，使光伏电池的输出电压等于该恒定电压，以使光伏电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆广平，张兰红，卜迎春，朱晓琴，刘丹丹，周云龙，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32