一种基于反激变换器的新型MPPT控制方法技术

本发明专利技术提出了一种基于反激变换器的新型最大功率跟踪(MPPT)方法，该方法利用反激变换器电压增益与占空比之间的关系，推导出在最大功率点处反激变换器的输入电压与占空比的关系，并以此为依据来跟踪光伏电池输出的最大功率点，与传统的MPPT方法相比，该方法减少了电流采样电路，跟踪更加快速、稳定，既能有效地提高光伏发电效率，又能降低系统的复杂度和成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于反激变换器的最大功率点跟踪方法，属于新能源
，特别是太阳能发电

技术介绍
光伏发电系统由光伏电池、光伏充电器、蓄电池等部分组成,其中光伏电池是光伏发电系统中的核心器件。由光伏电池输出特性分析可知，光伏电池的输出是一种非线性的直流电源。它的1-V曲线是非线性的，并且会随着外界自然条件(温度、光照强度)的变化而变化。当光伏电池的工作电压发生改变时，其输出功率也会相应的产生变化。若要提高光伏发电系统的能量转换效率，就必须掌握这个非线性电源的特性，当温度和光照强度一定的情况下，光伏电池存在最大功率输出点，寻找光伏电池的最大功率点，最大限度输出功率，就必须采用最大功率点跟踪(MPPT)技术。目前研究和应用较多的最大功率点跟踪算法有扰动观测法(Perturb&Observe，P&0)和电导增量法(Incremental Conductance, INC)。这两种方法都存在自己的缺点:扰动观测法达到最大功率点处后扰动不会停止，因此存在振荡现象，同时跟踪步长不能兼顾速度和精度，光照发生变化时可能发生误判断；电导增量法存在速度和精度的矛盾，算法对采样硬件电路要求较高。这两种方法都需要电流采样电路，增加了系统的成本和算法的复杂程度。反激变换器适合应用于小功率的光伏发电系统，传统的MPPT技术需要对光伏电池的输出电压和电流进行采样，增加了系统的复杂性，对于小功率的光伏发电系统，电流采样会大大增加成本，不利于太阳能新能源技术的推广。针对这个问题，该专利技术提出了一种基于反激变换器的小功率MPPT技术。该MPPT技术可以省略电流采样，降低了成本，提高了反应速度和稳定性。
技术实现思路
本专利技术在传统的最大功率点跟踪算法的基础上，结合反激变换器电压增益与占空比的关系，提出一种基于反激变换器的新型MPPT控制方法，该方法只需要对反激变换器输入电压进行采样，省去了电流采样电路，采样电路简单。该方法跟踪速度快、稳定性高、可靠性强、经济性好。本专利技术提出的基于反激变换器的新型MPPT控制方法，该技术方法的控制步骤为:步骤1:采样前后两次反激变换器输入端电压计算其差值Λνρ，同时从DSP获取两次采样时刻的变换器占空比计算其占空比差AD，并记录前后两次的时间差At。步骤2:计算 Q=A D*vp (k) +D (k) * Δ vp_D2*vp (k) * Δ t 的值。步骤3:根据Q的值来确定占空比的变化方向，当Q> O时，占空比增加Ad;当Q< O时，占空比减小AcL附图说明图1是本专利技术的算法流程图。图2是光伏电池输出特性曲线。图3是本专利技术所述的无电流传感器的系统控制结构图。图1中Vp (k)、t(k)、D(k)分别是当前采样时刻反激变换器的输入电压、采样时刻、占空比，Vp(k-1)、t(k-l)、D(k-l)分别是前一个采样时刻反激变换器的输入电压、采样时亥IJ、占空比，D(k+1)是更新后的占空比；图2中Ppv、Vpv分别是光伏电池的输出功率和输出电压，MPP是最大功率点，Pm、Vm分别是最大功率点处光伏电池的输出功率和输出电压。图3中PV是光伏电池，Vp是反激变换器的输入电压。具体实施例方式反激变换器的输出功率:权利要求1.一种基于反激变换器的新型MPPT控制方法，其特征在于利用反激变换器电压增益与占空比的关系推导出在最大功率点处反激变换器输入电压和占空比的关系，根据这个关系进行最大功率点跟踪，首先采样反激变换器的输入电压Vp并记录采样时刻t，然后计算Δ νρ、Δ D 和 Δ t,最后计算 Q=A D*vp (k) +D (k) * Δ vp_D2*vp (k) * Δ t 的值，当 Q > O 时，占空比增加Δ d ;当Q < O时，占空比减小Δ do全文摘要本专利技术提出了一种基于反激变换器的新型最大功率跟踪(MPPT)方法，该方法利用反激变换器电压增益与占空比之间的关系，推导出在最大功率点处反激变换器的输入电压与占空比的关系，并以此为依据来跟踪光伏电池输出的最大功率点，与传统的MPPT方法相比，该方法减少了电流采样电路，跟踪更加快速、稳定，既能有效地提高光伏发电效率，又能降低系统的复杂度和成本。文档编号G05F1/67GK103197720SQ20131015001公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月23日 优先权日2013年4月23日专利技术者邹爱龙, 王慧贞, 吴凯成, 王永杰, 华洁 申请人:南京航空航天大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于反激变换器的新型MPPT控制方法，其特征在于利用反激变换器电压增益与占空比的关系推导出在最大功率点处反激变换器输入电压和占空比的关系，根据这个关系进行最大功率点跟踪，首先采样反激变换器的输入电压vp并记录采样时刻t，然后计算Δvp、ΔD和Δt，最后计算Q＝ΔD*vp(k)+D(k)*Δvp?D2*vp(k)*Δt的值，当Q＞0时，占空比增加Δd；当Q＜0时，占空比减小Δd。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹爱龙，王慧贞，吴凯成，王永杰，华洁，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：