一种控制太阳能发电系统的方法，包括下列步骤：测量太阳能板的输出特性。控制升降压电路以沿第一扰动方向调整升降压电路的降压单元和升压单元的占空比的总和，进而调整上述的输出特性趋近特征值。输出特性在调整前后分别为第一值和第二值。当特征值介于第一值与第二值之间，且总和落在预设范围内时，控制升降压电路继续沿第一扰动方向调整总和。当特征值介于第一值与第二值之间，且总和落在预设范围外时，控制升降压电路沿第二扰动方向调整总和。当特征值非介于第一值与第二值之间时，控制升降压电路继续沿第一扰动方向调整总和。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，且特别涉及一种利用最大功率追踪法来。
技术介绍
由于太阳能发电的输出功率受到日照强度、负载、温度等因素的影响，致使太阳能发电无法时时刻刻均维持在最大输出功率上。为了随时使其发挥最大输出功率，便利用最大功率追踪(maximum power point tracking, MPPT)法，使其可自动追踪太阳能发电系统的最大功率。其中，最大功率追踪法亦具有多种方式可供实现，如以调整前后的输出功率来判断目前功率是否位于最大输出功率的“扰动观察法”、以输出功率对输出电压的变化量(可表示为dP/dV)为判断依据的“功率回授法”、或是以输出电流对输出电压的变化量(可表示为dl/dV)为判断依据的“增量电导法”。相关研究可参考国立中山大学 2002年李政勋所撰写的论文“小型太阳能能量转换系统的研制”，以及美国专利申请案公开号2003/0066555所揭露的“太阳能板的最大功率追踪技术(Maximum power tracking technique for solar panels)，，等。在此概略说明公知的的原理与流程，请参照图1、图2 与图3。图1是一种太阳能发电系统100的示意图，图2是公知的控制太阳能发电系统100 的方法的流程图，图3是太阳能发电系统100在理想状态时输出功率对第一输出电压Vl的示意图。其中，图3内的多条曲线表示太阳能发电系统100在不同的日照强度、负载、温度等因素下会产生不同的输出功率对第一输出电压Vl的曲线以及最大输出功率Pmax。太阳能发电系统100包括太阳能板110、测量单元120、控制单元130以及升降压电路140。其中，升降压电路140包括降压单元150以及升压单元160。太阳能板110用以将太阳能转换成电能，降压单元150与升压单元160分别用以调降与调升太阳能板110的第一输出电压 VI,以输出调降或调升后的第二输出电压V2于负载170的两端。公知的在此以较为广泛使用的扰动观察法举例说明之。首先进入步骤S210，利用测量单元120来测量太阳能板110的当时的输出功率P1。接着，在步骤S220中，控制单元130沿着第一扰动方向来调整升降压电路140内降压单元150 的占空比(duty cycle)与升压单元160的占空比的总和。上述的第一扰动方向可以是调升上述占空比的总和，亦可以是调降上述占空比的总和。在调整上述占空比时，将会使升降压电路140所产生的第二输出电压V2连带地被调整。接着，控制单元130于步骤S230中记录在调整总和前所取得的输出功率于P1，并且于步骤S240中取得调整总和后的输出功率P2。在步骤S250中，控制单元130会判断调整后的输出功率P2是否大于调整前的输出功率P1。若调整后的输出功率P2大于调整前的输出功率P1，表示此太阳能发电系统100 的输出功率逐渐接近最大输出功率Pmax，故控制单元130会接着执行步骤S260并继续沿原本的扰动方向(如第一扰动方向)来调整总和。但如果调整后的输出功率P2小于调整前的输出功率P1，表示此太阳能发电系统100的输出功率开始远离最大输出功率Pmax，因此控制单元130会接着执行步骤S270以控制升降压电路140沿着扰动方向的反方向(或称第二扰动方向)来调整总和，使得太阳能发电系统100的输出功率更加接近最大输出功率 Pmax0详言之，倘若上述的第一扰动方向是调升上述占空比的总和，则第二扰动方向则是调降上述占空比的总和；而倘若上述的第一扰动方向是调降上述占空比的总和，则第二扰动方向则是调升上述占空比的总和。因此，太阳能发电系统100的输出功率会在最大输出功率Pmax附近来回反复地变动，让太阳能发电系统100可于不同的环境因素下自动地变更输出功率，以随时以最大的输出功率输出。其中，控制单元130在调整降压单元150与升压单元160的占空比的总和时可能会使升压单元160从关闭状态转为开启状态，或从开启状态转为关闭状态，在此将其称为升降压电路140的转态点。在理想状态，太阳能板110的输出功率不会因升降压电路140 的转态点而受到影响。但实际上由于降压单元150与升压单元160的内部功率消耗以及内部阻抗并不相同，故当升降压电路140处于转态点时，太阳能发电系统100的输出功率变动的方式与理想状态的变动方式并不相同，而容易发生误判最大输出功率的情况。以下举例说明之，请参考图1、图2与图4，图4是太阳能发电系统在实际上输出功率对第一输出电压Vl的示意图。在本例中，在此定义占空比的总和为0%至100%时，控制单元130用以调整降压单元150的占空比从0%至100%，而升压单元160处于关闭(OFF) 状态(亦即升压单元160的占空比为0%)。占空比的总和为100%至200%时，降压单元 150处于启动(ON)状态(亦即降压单元150的占空比为100%)，而控制单元130则用以调整升压单元160的占空比从0%至100%。因此，占空比的总和为100%时变为转态点B。 举例而言，当控制单元130将占空比的总和由99% (图4的工作点A)调整到100% (图4 的工作点B)时，控制单元130将降压单元150的占空比从99%调整到100%。此时从步骤S250中得知转态点B的输出功率大于工作点A的输出功率，因此控制单元130进入步骤 S260继续将占空比的总和往左扰动，亦即增加占空比的总和至101%。此时控制单元130调整降压单元150处于启动状态(其占空比为100%)，同时调整升压单元160的占空比为1%，使得占空比的总和为101% (100% +1%= 101% )0由于内部消耗的功率或是负载变更的缘故，致使太阳能板Iio的输出功率从转态点B转换到工作点C。因而在步骤S250时，控制单元130判断调整后的输出功率P2小于调整前Pl的输出功率，而进入步骤S270使其向右扰动以调降总和。如此一来，公知方法便将转态点B视为最大输出功率点而于此处来回扰动，因而误判太阳能发电系统100的最大输出功率。
技术实现思路
本专利技术提出一种，使其可免除将升降压电路于转态点时所对应的输出功率误判为最大输出功率的状况，并自动地调整功率至最大输出功率。本专利技术的其他目的和优点可以从本专利技术所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为达上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本专利技术的实施例提供一种，此太阳能发电系统包括太阳能板、测量单元、控制单元以及升降压电路。其中，升降压电路包括降压单元以及升压单元。太阳能板用以将太阳能转换成电能，降压单元用以调降太阳能板的输出电压，升压单元用以调升太阳能板的输出电压。上述方法包括下列步骤通过测量单元以测量太阳能板的输出特性。并且，通过控制单元来控制升降压电路，以沿第一扰动方向调整降压单元的占空比(duty cycle)与升压单元的占空比的总和，进而调整太阳能板的输出特性趋近特征值。其中，输出特性在调整前后分别为第一值和第二值。当特征值介于第一值与第二值之间，且占空比的总和落于预设范围内时，控制单元控制升降压电路以继续沿第一扰动方向调整其总和。当特征值介于第一值与第二值之间， 且占空比的总和落于预设范围外时，控制单元控制升降压电路以沿第二扰动方向调整其总和。当特征值非介于第一值与第二值之间时，控制单元控制升降压电路以沿本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种控制太阳能发电系统的方法，所述太阳能发电系统包括太阳能板、测量单元、控制单元以及升降压电路，所述升降压电路包括降压单元以及升压单元，所述太阳能板用以将太阳能转换成电能，所述降压单元用以调降所述太阳能板的输出电压，所述升压单元用以调升所述太阳能板的所述输出电压，所述方法包括：通过所述测量单元测量所述太阳能板的输出特性；通过所述控制单元控制所述升降压电路，以沿第一扰动方向调整所述降压单元的占空比与所述升压单元的占空比的总和，进而调整所述太阳能板的所述输出特性趋近特征值，其中所述输出特性在调整前后分别为第一值和第二值；当所述特征值介于所述第一值与所述第二值之间，且所述总和落在预设范围内时，所述控制单元控制所述升降压电路，以继续沿所述第一扰动方向调整所述总和；当所述特征值介于所述第一值与所述第二值之间，且所述总和落在所述预设范围外时，所述控制单元控制所述升降压电路，以沿第二扰动方向调整所述总和；以及当所述特征值非介于所述第一值与所述第二值之间时，所述控制单元控制所述升降压电路，以沿所述第一扰动方向调整所述总和。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李仁豪，李东闵，纪信维，洪国城，
申请(专利权)人：扬光绿能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71
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