[发明专利]一种带饱和限制的自适应变步长的最大功率点跟踪方法

权利要求书

1.一种带饱和限制的自适应变步长的最大功率点跟踪方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一，建立光伏电池模型；

光伏电池模型为，

I=Isc_new-C1Isc[exp(UC2Uoc_new)-1]]]>

其中，

I为光伏电池的瞬时输出电流；

U为光伏电池的瞬时输出电压；

参数C1=(1-Im_newIsc_new)exp(-Um_newC2Uoc_new);]]>

参数C2=(Um_newUsc_new-1)/ln(1-Im_newISc_new);]]>

U_{oc_new}＝U_oc(1-cT_new)ln(e+bG_new)；

Isc_new=IscGGref(1+aTnew);]]>

U_{m_new}＝U_m(1-cT_new)ln(e+bG_new)；

Im_new=ImGGref(1+aTnew);]]>

T_new＝T-T_ref；

Gnew=GGref-1;]]>

U_{oc_new}、I_{sc_new}、U_{m_new}、I_{m_new}、T_new、T、G_new、G分别代表光伏电池在非标准工作状态下的开路电压、短路电流、最大功率点电压、最大功率点电流，环境温度与标准环境温度差、环境温度、光照强度与标准光照强度差、光照强度；

I_sc、U_oc、I_m、U_m、T_ref、G_ref分别代表光伏电池在标准工作状态下的短路电流、开路电压、最大功率点电流、最大功率点电压、环境温度、光照强度；a、b、c为参数，是根据公开发表的参考文献得到的工程经验值，代表温差和光照强度差对光伏输出电压电流的影响；

步骤二，建立升压电路模型；

升压电路模型为，

U＝(1-D)u_dc

其中，D为升压电路中三极管的占空比，0≤D≤1；u_dc为升压电路瞬时输出电压；

步骤三，搜索最大功率点；

搜索策略为：

当位于最大功率点左方，采用带饱和限制的自适应最优梯度法计算占空比步长，根据占空比步长调整D，即减小D；ΔI是两步间的电流差，ΔU是两步间的电压差；

当位于最大功率点；

当位于最大功率点右方，采用带饱和限制的自适应最优梯度法计算占空比步长，根据占空比步长调整D，即增大D；

所述带饱和限制的自适应最优梯度法是以P-U最优梯度的线性比例函数作为自适应变步长大小，具体计算公式为，

Dk=Dk-1±λ×|ΔPΔU|]]>

其中，λ为自适应系数，为正常数；

ΔP为两步之间的功率差；

D_k为第k次调整后的步长；

D_k-1为第k-1次调整后的步长；

当大于定义的阈值时，用定义的饱和值代替

步骤四，采用基于锯齿波载波的脉冲宽度调制，将D转换成PWM信号，通过PWM信号控制升压电路中的三极管。

2.一种带饱和限制的自适应变步长的最大功率点跟踪方法，其特征在于：在光伏系统升压电路中，将D转换成PWM信号的过程为，

将D值与值域范围[0,1]的锯齿波进行比较，当D大于锯齿波时，输出1，小于锯齿波时输出0。