[发明专利]一种用于采集光伏发电能量的MPPT控制方法及系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种光伏发电，特别涉及一种用于采集光伏发电能量的MPPT控制方法及系统。

【背景技术】

MPPT控制器主要功能：检测主回路直流电压及输出电流，计算出太阳能阵列的输出功率，并实现对最大功率点的追踪。扰动电阻R和MOSFET串连在一起，在输出电压基本稳定的条件下，通过改变MOSFET的占空比，来改变通过电阻的平均电流，因此产生了电流的扰动。同时，光伏电池的输出电流电压亦将随之变化，通过测量扰动前后光伏电池输出功率和电压的变化，以决定下一周期的扰动方向，当扰动方向正确时太阳能光能板输出功率增加，下周期继续朝同一方向扰动，反之，朝反方向扰动，如此，反复进行着扰动与观察来使太阳能光电板输出达最大功率(Maximum Power Point，简称MPP)。就目前的最大功率点跟踪(MPPT)方法而言，基本上都存在一定的不足，例如存在功率振荡和误判，使得检测的准确度较低。而为了获得较高的检测精度就需要增加额外的检测设备，从而导致了成本的增加等等。例如固定电压法，虽控制简单但是控制精度低，且仅适用于功率较小、日照情况稳定的场合。

【发明内容】

鉴于以上内容，有必要提供一种用于采集光伏发电能量的MPPT控制方法及系统，该系统可提供更有效的控制方法找到最大功率输出点。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于采集光伏发电能量的MPPT控制系统，包括光伏发电模块、DC/DC转换器、脉宽调制模块及控制模块，所述光伏发电模块与DC/DC转换器、所述脉宽调制模块依次串联，所述控制模块包括有单片机、初始值设置单元、脉宽调制驱动模块、电压采集单元、电流采集单元、功率计算单元、判断单元、存储器、占空比计算单元；所述初始值设置单元、所述脉宽调制驱动模块、所述电压采集单元、所述电流采集单元、所述功率计算单元、所述判断单元、所述存储器及所述占空比计算单元分别电连接所述单片机，所述脉宽调制驱动模块与所述脉宽调制模块电连接；所述初始值设置单元用以设置脉宽调制模块的占空比的初始值，所述电压采集单元用以采集DC/DC转换器输出的电压，所述电流采集单元用以采集流过所述脉宽调制模块的电流，所述功率计算单元用以计算在不同占空比下的输出功率，所述判断单元用以判断在不同占空比下的输出功率大小，并不断的调整占空比直到找到最大输出功率点对应的占空比输出。

一种用于采集光伏发电能量的MPPT控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：

S1，初始化脉宽调制模块的占空比D(n-1)、D(n)、D(n+1)为40％、50％、60％及初始化i＝0，并采集DC/DC转换器的输出电压及脉宽调制模块的电流，计算出不同占空比下的输出功率值P(n-1)、P(n)、P(n+1)；

S2，判断P(n-1)<P(n)<P(n+1)吗？，若P(n-1)<P(n)<P(n+1)则进入步骤S3,若否则进入S4,

S3，设置P(n-1)＝P(n),P(n)＝P(n+1)，D(n+1)＝D(n+1)+10％，计算出D(n+1)变化后的P(n+1)，进入S2；

S4,判断P(n-1)>P(n)>P(n+1)吗？若P(n-1)>P(n)>P(n+1)则进入S5，若否则进入S6；

S5,设置P(n+1)＝P(n)，P(n)＝P(n-1)，D(n-1)＝D(n-1)-10％，计算出D(n-1)变化后的P(n-1)，进入S2；

S6，将P(n)存入存储器中，i＝i+1；

S7，判断i＝1吗？若等于，则进入S9,若不等于，则进入S8；

S8，判断i＝2吗？若等于则进入S10，若不等于则进入S11；

S9，计算P(n)对应的D(n)，再将D(n)调整为D(n)＝D(n)+5％，D(n-1)＝D(n)-10％，D(n+1)＝D(n)+10％，计算出P(n-1)、P(n)、P(n+1)，并进入S2；

S10,计算P(n)对应的D(n)，再将D(n)调整为D(n)＝D(n)+1％，D(n-1)＝D(n)-10％，D(n+1)＝D(n)+10％，计算出P(n-1)、P(n)、P(n+1)，并进入S2；

S11,将P(n)对应的占空比D输出。

本发明具有以下有益效果：