[发明专利]光伏电池的最大功率点跟踪装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，具体而言，涉及一种光伏电池的最大功率点跟踪装置及方法。

背景技术

自18世纪从西方欧洲国家开始的工业革命以来，人类活动对传统能源的大规模利用已造成了严重的环境问题，在能源问题上必须寻找新的出路。太阳能由于具有储量大、重复利用率高、使用方便且安全洁净等优点被广泛的提及和研发运用。于是，世界各国的科学家逐渐开始研究太阳能光伏发电技术。

由于光照强度时时刻刻都在变化，这样导致光伏电池的电压也会发生变化，光伏电池的I-U特性曲线具是非线性的，将光伏电池I—U特性曲线上每一点对应的纵横坐标相乘，可以得到光伏电池功率(P)-电压(U)特性曲线，电压恒定为一固定值时，光伏电池能够输出最大功率。若环境参数例如光照强度、环境温度等发生改变，光伏电池的I-U特性曲线会发生变化，P-U特性也会发生改变，最大功率的输出值也会不同。我们通常将光伏电池的最佳工作点，称为最大功率点，通过光照强度和温度的影响，其大小会有所变化。实际生产应用中需要使光伏电池在最大功率点工作。如何使光伏电池在最大功率点工作，已经成为当下光伏研究领域最热门的话题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏电池的最大功率点跟踪装置及方法。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种光伏电池的最大功率点跟踪装置，所述光伏电池的最大功率点跟踪装置包括：采样模块，用于对光伏电池的输出电流和输出电压进行采样，获取电流-电压采样集；第一分析模块，用于依据所述电流-电压采样集，计算光伏电池输出的功率集，并确定所述功率集中的第一最大功率；第二分析模块，用于求取所述第一最大功率附近的多个功率的平均值，其中，第一最大功率附近的多个功率不包括第一最大功率；第三分析模块，用于依据所述电流-电压采样集，计算光伏电池的电导增量和瞬间电导，并依据所述电导增量和所述瞬间电导的关系，调整光伏电池的负载阻抗以使光伏电池达到第二最大功率；最大功率点确认模块，用于求取所述平均值与所述第二最大功率二者的平均值，以获得最大功率点。

第二方面，本发明实施例还提供了一种光伏电池的最大功率点跟踪方法，所述光伏电池的最大功率点跟踪方法包括：对光伏电池的输出电流和输出电压进行采样，获取电流-电压采样集；依据所述电流-电压采样集，计算光伏电池输出的功率集，并确定所述功率集中的第一最大功率；求取所述第一最大功率附近的多个功率的平均值，其中，第一最大功率附近的多个功率不包括第一最大功率；依据所述电流-电压采样集，计算光伏电池的电导增量和瞬间电导，并依据所述电导增量和所述瞬间电导的关系，调整光伏电池的负载阻抗以使光伏电池达到第二最大功率；求取所述平均值与所述第二最大功率二者的平均值，以获得最大功率点。

本发明实施例提供的一种光伏电池的最大功率点跟踪装置及方法，通过对光伏电池的输出电流和输出电压进行采样，并利用多种方法分析，然后将多种分析方法整合在一起，最终确定光伏电池的最大功率点。利用本发明的装置及方法确定光伏电池的最大功率点，提高了光伏电池的最大功率点的精确度，使得光伏电池稳定的工作在最大功率点，提高了光伏电池的工作效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的光伏电池的最大功率点跟踪装置适用于服务端的应用环境示意图；

图2示出了本发明实施例提供的光伏电池的最大功率点跟踪装置的方框示意图；

图3示出了本发明实施例提供的光伏电池的最大功率点跟踪方法的流程图；

图4示出了光伏电池的功率-电压特性曲线；

图5示出了光伏电池的电流-电压特性曲线；

图6示出了光伏电池在不同光照强度下的功率-电压特性曲线。

具体实施方式

请参阅图1，是本发明的最大功率点跟踪装置110适用于服务端100的应用环境示意图。该服务端100可以是，但不限于，网络服务器、数据库服务器、云端服务器等等。所述服务端100包括最大功率点跟踪装置110、存储器101、存储控制器102及处理器103。