一种提升太阳能板发电利用率的方法技术

本发明专利技术适用于太阳能发电领域，提供了一种提升太阳能板发电利用率的方法，其包括以下步骤：S1、太阳能模拟模块测出产品的最大功率点追踪的弱能量状态界定值；S2、信号处理模块采集信号数据；S3、太阳能MPPT控制模块进入充电状态并根据理论计算追踪到近似最大功率点；S4、太阳能MPPT控制模块根据其充电电流与S1的界定值相比较，分别追踪到太阳能板在弱能量状态下的最大功率点并定时重启或强光照大功率状态下的最大功率点并时刻追踪；使太阳能板可产生能量得到充分利用，在强光照大功率条件下拥有非常高的最大功率点追踪效率，在弱光小功率状态下也有优秀的最大功率点追踪效率，在太阳能板组串电压过低的场景下也可稳定获取最大功率，应用更灵活。

【技术实现步骤摘要】
一种提升太阳能板发电利用率的方法
本专利技术属于太阳能发电领域，具体涉及到一种提升太阳能板发电利用率的方法。
技术介绍
太阳能发电系统运行中，当处于阴天或早上日出和傍晚日落时间段光照辐射强度低时，太阳能板发电能力弱，此时太阳能板可产生能量不易捕捉，常见的现象是太阳能板的电压被MPPT控制器或者光伏并网逆变器急速的拉低，使MPPT控制器或者光伏并网逆变器停止工作再重新启动，不断的重复这个动作对产品辅助电源的可靠性提出了挑战，同时也浪费了太阳能板可产生的能量，降低了太阳能板的发电利用率，也会让用户误以为设备出现故障；在某些特殊的应用场景，会限制允许接入的太阳能板，同时太阳能板的最大功率点电压低于用来储能的蓄电池电压，当使用MPPT型控制器发电时也容易出现无法追踪到最大功率点而不断重启的不稳定现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种提升太阳能板发电利用率的方法。本专利技术是这样实现的：一种提升太阳能板发电利用率的方法，包括太阳能板、太阳能模拟模块、太阳能MPPT功能电路模块、太阳能MPPT控制模块和信号处理模块，所述太阳能模拟模块用于辅助测试MPPT产品识别弱能量状态的分界点，所述太阳能板与所述太阳能MPPT功能电路模块连接，所述太阳能MPPT控制模块和信号处理模块分别与所述太阳能MPPT功能电路模块连接，所述信号处理模块还与所述太阳能MPPT控制模块连接；还包括以下步骤：S1、利用所述太阳能模拟模块模拟所述太阳能板，并测出所述太阳能MPPT功能电路模块在工作中所述太阳能板的最大功率点偏移位置较明显的实际最大功率点PL对应的充电电流IL，并选取充电电流IL为弱能量状态的分界点；S2、利用所述信号处理模块对与所述太阳能MPPT功能电路模块相连的所述太阳能板的输入电压Vpv(T)和电流Ipv(T)、输出蓄电池的电压Vbat(T)和充电电流Ichg(T)进行数据采样，其中，将所述太阳能板的开路电压记为Voc，发电功率记为P(T),初始启动充电的所述太阳能板的输入电压记为Vstart,，初始蓄电池电压记为Vbat，允许启动充电的所述太阳能板的输入电压记为Vstart(T)；S3、当满足充电条件Vpv(T)>Vstart或Vpv(T)>Vstart(T)进入充电状态时，所述信号处理模块将根据采样数据信息计算出PWM占空比D(T)调整目标的初始值D0，使所述太阳能MPPT控制模块可以快速追踪所述太阳能板的近似最大功率点；S4、当充电电流Ichg(T)<IL时，所述太阳能MPPT控制模块进入固定电压点追踪模式，此时PWM占空比根据输入电压Vpv(T)的变化做相应的调整，根据开路电压Voc(T)通过算法来计算最大功率电压和定位最大功率点，同时启动弱能量状态定时Tm，当计时结束会停止充电并重新判断是否满足充电条件Vpv(T)>Vstart(T)，并重复S3-S4；当充电电流Ichg(T)>IL时，所述太阳能MPPT控制模块退出固定电压点追踪模式，转而进入扰动观察法追踪模式，所述信号处理模块会根据下一刻追踪点的移动趋势，比较功率的正增量或负增量，如果功率持续增加，数字信号处理模块将会继续同方向移动追踪点，不停比较直到功率达到峰值，并稳定在该峰值功率工作，同时启动扰动定时器，当扰动定时Td结束会初始化占空比调节步长ΔD,并重新开始追踪过程，周期的更新最大功率点。进一步的，初始启动充电的所述太阳能板的输入电压Vstart＝Vbat+Vs，允许启动充电的所述太阳能板的输入电压Vstart(T)＝Vbat(T)+Vs，其中Vs为启动充电的输入电压和输出电压的最小压差值，Vstart(T)根据采样周期进行更新。进一步的，在步骤S4中，当充电电流Ichg(T)>IL进入扰动观察法追踪模式时，若Vpv(T)<Vstart(T)，所述太阳能MPPT控制模块将减小D(T)值把Vpv(T)向大的方向回调，使所述太阳能板处于最接近最大功率点的状态。进一步的，所述发电功率P(T)＝Vpv(T)×Ipv(T)。进一步的，在步骤S4中，当充电电流Ichg(T)>IL进入扰动观察法追踪模式且弱能量状态定时Tm没有启动时，P(T)＝P(T-1)且PWM占空比调整步长△D＝0，处于所述太阳能MPPT控制模块可追踪到的最大功率点，同时所述扰动定时Td开始计时，当计时结束会计算△D，使D(T)发生变化，更新当前最大功率点。本专利技术提供的一种提升太阳能板发电利用率的方法，当处于阴天或早上日出和傍晚日落时间段光照辐射强度低时，即太阳板处于弱能量状态时，可以有效的稳定太阳能板的发电功率，使太阳能板可产生能量得到充分利用，不仅在强光照大功率条件下拥有非常高的最大功率点追踪效率，在弱光小功率状态下也能保证优秀的最大功率点追踪效率，避免重复启动对辅助供电模块的冲击，大大提高对太阳能的利用率和系统稳定性，充分利用资源，在太阳能板组串电压过低的场景下也可稳定获取最大功率，应用更灵活。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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的附图。以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。图1是本专利技术提供的工作原理图。图2是本专利技术提供的方法框架图。图3是本专利技术提供的某规格太阳能板在不同光照强度下的电压功率关系曲线。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1至图3，为专利技术公开的一种提升太阳能板发电利用率的方法，包括太阳能板、太阳能模拟模块、太阳能MPPT功能电路模块、太阳能MPPT控制模块和信号处理模块，所述太阳能模拟模块用于辅助测试MPPT产品识别弱能量状态的分界点，所述太阳能板与太阳能MPPT功能电路模块连接，所述太阳能MPPT控制模块和信号处理模块分别与所述太阳能MPPT功能电路模块连接，所述信号处理模块还与所述太阳能MPPT控制模块连接，如图1所示；如图2所示，还包括以下步骤：S1、利用所述太阳能模拟模块模拟所述太阳能板工作在使用扰动观察法的情况下，测出所述太阳能板的最大功率点偏移位置较明显的实际最大功率点PL对应的充电电流IL，并选取充电电流IL为弱能量状态的分界点；所谓扰动观察法，指的是所述信号处理模块会根据下一刻追踪点的移动趋势，比较功率的正增量或负增量，如果功率持续表现为正增量，所述数字信号处理模块将会继续同方向移动追踪点，不停比较直到功率达到峰值，并稳定在该峰值功率工作，同时启动扰动定时器，当扰动定时结束会初始化占空比调节步长ΔD,并重新开始追踪过程。...

【技术保护点】
1.一种提升太阳能板发电利用率的方法，其特征在于：包括太阳能板、太阳能模拟模块、太阳能MPPT功能电路模块、太阳能MPPT控制模块和信号处理模块，所述太阳能模拟模块用于辅助测试MPPT产品识别弱能量状态的分界点，所述太阳能板与所述太阳能MPPT功能电路模块连接，所述太阳能MPPT控制模块和信号处理模块分别与所述太阳能MPPT功能电路模块连接，所述信号处理模块还与所述太阳能MPPT控制模块连接；/n还包括以下步骤：/nS1、利用所述太阳能模拟模块模拟所述太阳能板，并测出所述太阳能MPPT功能电路模块在工作中所述太阳能板的最大功率点偏移位置较明显的实际最大功率点P

【技术特征摘要】
1.一种提升太阳能板发电利用率的方法，其特征在于：包括太阳能板、太阳能模拟模块、太阳能MPPT功能电路模块、太阳能MPPT控制模块和信号处理模块，所述太阳能模拟模块用于辅助测试MPPT产品识别弱能量状态的分界点，所述太阳能板与所述太阳能MPPT功能电路模块连接，所述太阳能MPPT控制模块和信号处理模块分别与所述太阳能MPPT功能电路模块连接，所述信号处理模块还与所述太阳能MPPT控制模块连接；
还包括以下步骤：
S1、利用所述太阳能模拟模块模拟所述太阳能板，并测出所述太阳能MPPT功能电路模块在工作中所述太阳能板的最大功率点偏移位置较明显的实际最大功率点PL对应的充电电流IL，并选取充电电流IL为弱能量状态的分界点；
S2、利用所述信号处理模块对与所述太阳能MPPT功能电路模块相连的所述太阳能板的输入电压Vpv(T)和电流Ipv(T)、输出蓄电池的电压Vbat(T)和充电电流Ichg(T)进行数据采样，其中，将所述太阳能板的开路电压记为Voc，发电功率记为P(T),初始启动充电的所述太阳能板的输入电压记为Vstart,，初始蓄电池电压记为Vbat，允许启动充电的所述太阳能板的输入电压记为Vstart(T)；
S3、当满足充电条件Vpv(T)>Vstart或Vpv(T)>Vstart(T)进入充电状态时，所述信号处理模块将根据采样数据信息计算出PWM占空比D(T)调整目标的初始值D0，使所述太阳能MPPT控制模块可以快速追踪所述太阳能板的近似最大功率点；
S4、当充电电流Ichg(T)<IL时，所述太阳能MPPT控制模块进入固定电压点追踪模式，此时PWM占空比根据输入电压Vpv(T)的变化做相应的调整，根据开路电压Voc(T)通过算法来计算最大功率电压和定位最大功率点，同时启动弱能量状态定时Tm，当计时结束会停止充电并重新判断是否满足充电条件Vpv(T)>Vsta...

【专利技术属性】
技术研发人员：林章富，严康，
申请(专利权)人：深圳市爱庞德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44