P-V曲线快速变化情况下的MPPT算法制造技术

本发明专利技术公开了一种P

【技术实现步骤摘要】
P
‑
V曲线快速变化情况下的MPPT算法


[0001]本专利技术属于人体成分分析仪
，特别涉及一种P
‑
V曲线快速变化情况下的MPPT算法。

技术介绍

[0002]人体脂肪秤或者说人体成分分析仪等，利用人体的体重、身高、年龄、性别，以及测量的人体生物电阻抗，作为输入参数，通过大数据分析、以及和其他医学手段的对照回归分析得到人体成分分析算法，从而输出人体的成分参数，例如体脂肪率、体水分率、体肌肉量等等，以便于人们进行健康分析和参考。目前，不同的厂家具有不同的算法，但是这种算法通过大量模拟样本(重量通过砝码机模拟、阻抗通过电阻模拟等)在体脂秤等设备上测量，可以得到上述输入参数和输出参数的具体数值，经过拟合分析就容易反向获得上述的人体成分分析算法，非常容易破解，不利于脂肪秤的安全性和可靠性。
[0003]如专利申请201310712626.0公开了一种基于八段阻抗模型的人体成分分析的方法，包括：根据输入电流和测得电压，利用八段人体阻抗模型，获得六个关于人体阻抗的有效表达式；利用人体五段阻抗模型，获得左右上肢阻抗值差值和左右下肢阻抗值差值；计算得到每段人体阻抗的表达式；根据至少两组以上的不同的输入电流和每段人体阻抗的表达式，获得至少两组以上的人体阻抗值；选取最佳的一组八段阻抗值，并根据选取最佳的一组八段阻抗值，确定拟合模型；使用多组已知样本在拟合模型中训练，获得拟合模型的未知系数，并获得人体成分预测公式；根据人体成分预测公式，对未知样本进行分析，获得人体成分参数。采用本专利技术方法，分析出来的人体成分更加精确。

技术实现思路

[0004]基于此，因此本专利技术的首要目地是提供一种P
‑
V曲线快速变化情况下的MPPT算法，该方法加入步长变化的环节，在工作点远离最大功率点区间时，设定扰动步长相对较大，在工作点接近最大功率点区间时，设定步长相对较小。这样既能在稳态时减少功率损失，又能在外界条件剧烈变化时提高动态响应和系统稳定性，从而达到预定控制效果。
[0005]本专利技术的另一个目地在于提供一种P
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V曲线快速变化情况下的MPPT算法，该方法加入斜率比较的变步长，变步长扰动观察扰动观察法，这样既能在稳态时减少功率损失，又能提高跟踪速度。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0007]一种P
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V曲线快速变化情况下的MPPT算法，其特征在于根据光伏电池的P
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U曲线按照斜率分为四段，其中，在Ⅰ段，斜率为正值；在Ⅱ段，在Ⅲ段，Ⅱ～Ⅲ段临界点斜率为0；在Ⅳ段，斜率为负值；在Ⅰ段和Ⅳ段选
用大步长，而Ⅱ、Ⅲ段采用小步长(即时，斜率越大，步长越大；时，斜率越大，步长越小)这样既能提高跟踪速度，又能减少功率损失。
[0008]基于变步长扰动观察法，在光照条件剧烈变化情况下，容易出现以上误判现象，对于此类易误判现象，可采取比较斜率大小的方法进行判定。具体如下：
[0009]令当光照快速变化，此时可由此判定光照已发生剧烈变化，此时将锁定步长变化范围，或是保持此次周期内扰动步长为0，以有效减小误判；
[0010]当扰动步长较小，光照快速变化，此时可由此判定光照已发生剧烈变化，此时将锁定步长变化范围，或是保持此次周期内扰动步长为0，以有效减小误判。
[0011]本专利技术加入步长变化的环节，在工作点远离最大功率点区间时，设定扰动步长相对较大，在工作点接近最大功率点区间时，设定步长相对较小。这样既能在稳态时减少功率损失，又能在外界条件剧烈变化时提高动态响应和系统稳定性，从而达到预定控制效果。
附图说明
[0012]图1是P
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U曲线图。
[0013]图2是光照快速变化产生向右扰动的误判的示意图。
[0014]图3是光照快速变化产生向左扰动的误判的示意图。
具体实施方式
[0015]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。
[0016]本专利技术所实现的方法，将光伏电池的P
‑
U曲线按照斜率分为四段，如图1所示。在Ⅰ段，斜率近似为某一正值；在Ⅱ段，斜率近似为零；在Ⅲ段，Ⅱ～Ⅲ段临界点斜率为0；在Ⅳ段，斜率近似为某一负值。根据变步长扰动观察法的控制思想，在Ⅰ段和Ⅳ段选用大步长，而Ⅱ、Ⅲ段采用小步长(即时，斜率越大，步长越大；时，斜率越大，步长越小)这样既能提高跟踪速度，又能减少功率损失。
[0017]基于变步长扰动观察法，在光照条件剧烈变化情况下，容易出现以上误判现象，如图2、3所示。其中，图2是光照快速变化产生向右扰动的误判的情况，图3是光照快速变化产生向左扰动的误判的情况。
[0018]对于此类易误判现象，可采取比较斜率大小的方法进行判定。如图2所示,G＝
200W/m2时，令当光照快速变化，G＝400W/m2，电压由a1扰动至b1点，此时可由此判定光照已发生剧烈变化，此时将锁定步长变化范围，或是保持此次周期内扰动步长为0，以有效减小误判；G＝200W/m2时,在a2点扰动步长较小，光照快速变化，G＝400W/m2，电压由a2扰动至b2点，此时可由此判定光照已发生剧烈变化，此时将锁定步长变化范围，或是保持此次周期内扰动步长为0，以有效减小误判。由于图2与图3具有对称性，故图3分析同理。
[0019]因此，本专利技术加入步长变化的环节，在工作点远离最大功率点区间时，设定扰动步长相对较大，在工作点接近最大功率点区间时，设定步长相对较小。这样既能在稳态时减少功率损失，又能在外界条件剧烈变化时提高动态响应和系统稳定性，从而达到预定控制效果。
[0020]而且，既能提高跟踪速度，又能减少功率损失
[0021]以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种P
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V曲线快速变化情况下的MPPT算法，其特征在于根据光伏电池的P
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U曲线按照斜率分为四段，其中，在Ⅰ段，斜率为正值；在Ⅱ段，在Ⅲ段，Ⅱ～Ⅲ段临界点斜率为0；在Ⅳ段，斜率为负值；当时，斜率越大，步长越大；当时，斜率越大，步长越小。2.如权利要求1所述的P
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V曲线快速变...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘龙宇，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：