【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳电池，尤其涉及一种太阳电池的最大功率点追踪控制方法。
技术介绍
1、太阳电池是一种半导体器件，是将太阳光通过光生伏打效应转成电能的装置。
2、在太阳电池效率评估与计量测试中，通常使用模拟太阳光对电池加电压，测试其相应的电流，通过电流-电压(i-v)测试程序定义电压测试范围、扫描步长、扫描速率等一系列参数，快速扫过i-v曲线，利用源表读取被测设备的电流和电压。另外，为了提高太阳电池的转换功率，最大功率点追踪(mppt)技术被提出。mppt是指利用快速扫描i-v曲线得到临时的最大功率点(pmax)对应的电压(vmax)，在vmax电压附近持续监测电流，采用“扰动和观察”方法不断更新施加在负载上的电压，以识别最大功率点pmax。
3、近年光伏领域迅猛发展，太阳电池的种类增多，新型电池不断涌现，各类太阳电池的稳定性不同，甚至稳定性差异很大。例如，钙钛矿太阳电池是其中一个热门研究方向，与传统的晶硅太阳电池相比，钙钛矿太阳电池的短期和长期稳定性都较差。目前的mppt技术中，只能固定一个电压监测电流，这对于稳定的晶硅电池测试所引入的误差较小，然而对于本身不稳定的太阳电池，pmax附近的电压和电流都会有变化，如果不能实现实时追踪，则测试引入的误差很大，并且无法持续追踪最大功率，从而无法实现电池效率精准测量的目标。
技术实现思路
1、针对上述技术现状，本专利技术旨在提供一种太阳电池的最大功率点追踪控制方法，能够实现最大功率点的自动稳态测试。
2、
3、(1)设置扫描电压的初始化参数，初始化参数包括初始电压voltage_start、扰动电压步长voltage_step、持续时间t_set、收敛幅度stepconvergence，以及极限值set；
4、(2)启动扫描电压，令当前电压voltage_m＝voltage_start，则
5、上扰动电压voltage_p＝voltage_m+voltage_step；
6、下扰动电压voltage_n＝voltage_m-voltage_step；
7、(3)对太阳电池样品施加当前电压voltage_m并在该电压下保持一定时间，记录当前电压voltage_m的施加起始时间t_start；
8、(4)当前电压voltage_m的保持时间t＝当前时间-t_start；
9、若t＜t_set，进行步骤(5)，反之，进行步骤(10)；
10、(5)测试在当前电压voltage_m下太阳电池样品的输出电流current_m，计算当前输出功率power＝voltage_m×current_m；
11、对太阳电池样品施加当前电压voltage_p，测试在当前电压voltage_p下太阳电池样品的输出电流current_p，计算当前输出功率power_p＝voltage_p×current_p；
12、对太阳电池样品施加当前电压voltage_n，测试在当前电压voltage_n下太阳电池样品的输出电流current_n，计算当前输出功率power_n＝voltage_n×current_n；
13、若power_m＞power_p，进行步骤(6)，反之进行步骤(7)；
14、(6)若power_m＞power_n，进行步骤步骤(9)，反之进行步骤(8)；
15、(7)令voltage_m＝voltage_p，进入步骤(4)；
16、(8)令voltage_m＝voltage_n，进入步骤(4)；
17、(9)令voltage_step＝voltage_step×stepconvergence；
18、然后，若voltage_step≤set，令voltage_step＝标准值，进行步骤(4)，反之进行步骤(4)
19、(10)退出电压扫描。
20、作为优选，利用快速扫描i-v曲线得到临时的最大功率点对应的电压，初始电压voltage_start基于该电压进行设定。
21、所述扰动电压步长voltage_step可以根据太阳电池的实际情况进行设定，作为优选，扰动电压步长voltage_step≤0.5v。
22、所述收敛幅度stepconvergence可以根据太阳电池的实际情况进行设定。
23、所述持续时间t_set可以根据太阳电池的实际情况进行设定。
24、所述极限值set可以根据太阳电池的实际情况进行设定，例如可以设定为0.01v、0.02v、0.03v、0.04v、0.05v等。
25、作为优选，扫描电压连接控制程序，控制程序设置控制界面，在控制界面设置初始化参数。
26、本专利技术中，扫描结束后自动保存所有数据点，并且实时绘制电流-电压图、电流-时间图、功率-电压图、最大功率-时间图中的一种或者几种。
27、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
28、(1)在mppt测试方法中设置自定义的电压持续时间、扰动电压步长与收敛幅度，自动对电压进行上下扰动寻找最大功率点对应的电压值，并通过收敛幅度不断收敛扰动电压步长，进一步减小扰动的程度，直至扰动电压步长小于或者等于设定值，最终尽可能逼近最大功率点。
29、(2)利用本专利技术能够实现太阳电池最大功率点追踪的自主可控测试，尤其适用于电池的电流不稳定的太阳电池，能够提高最大功率的测试精度，从而提高太阳电池效率的测试精度。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种太阳电池的最大功率点追踪控制方法，对太阳电池施加扫描电压，测试太阳电池在扫描电压的输出电流，输出功率＝电压×电流，其特征是：包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征是：利用快速扫描I-V曲线得到临时的最大功率点对应的电压，初始电压Voltage_start基于该电压进行设定。
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征是：所述扰动电压步长Voltage_step≤0.5V。
4.如权利要求1所述的控制方法，其特征是：所述极限值SET为0.01V、0.02V、0.03V、0.04V或者0.05V。
5.如权利要求1所述的控制方法，其特征是：扫描电压连接控制程序，控制程序设置控制界面，在控制界面设置初始化参数。
6.如权利要求1所述的控制方法，其特征是：扫描结束后自动保存所有数据点，并且实时绘制电流-电压图、电流-时间图、功率-电压图、最大功率-时间图中的一种或者几种。
【技术特征摘要】
1.一种太阳电池的最大功率点追踪控制方法，对太阳电池施加扫描电压，测试太阳电池在扫描电压的输出电流，输出功率＝电压×电流，其特征是：包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征是：利用快速扫描i-v曲线得到临时的最大功率点对应的电压，初始电压voltage_start基于该电压进行设定。
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征是：所述扰动电压步长voltage_step≤0.5v。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：肖传晓，郎茜婷，张恩浩，江永杰，邱之恒，刘檄睿，苟洋洋，李明桧，时晓露，姜高颖，叶继春，
申请(专利权)人：宁波新材料测试评价中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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