[发明专利]一种应用于MPPT防止太阳能电池板电压崩溃的控制方法

权利要求书

1.一种应用于MPPT防止太阳能电池板电压崩溃的控制方法，其特征在于，包括：

步骤一：根据所采用的具体型号的太阳能电池板特性曲线，分析得到太阳能电池板端电压的上限值V_pvmax和太阳能电池板端电压的下限值V_pvmin；

步骤二：通过确定一种实现功率追踪的方法爬山法，将最终实现最大功率点跟踪的控制量映射到控制太阳能电池板的电流上，得到控制Boost变换器的电感电流；

步骤三：通过设计太阳能电池板端电压最小值控制器G₁，确定太阳能电池板端电压最小值控制器G₁输出信号的上限幅值i_pvmax1和太阳能电池板端电压最小值控制器G₁输出信号的下限幅值i_pvmin1；

步骤四：通过设计太阳能电池板端电压最大值控制器G₂，确定太阳能电池板端电压最大值控制器G₂输出信号的上限幅值i_pvmax2和太阳能电池板端电压最大值控制器G₂输出信号的下限幅值i_pvmin2；

步骤五：通过设计太阳能电池板端输出电流控制器G₃，确定太阳能电池板端输出电流控制器G₃输出信号的上限幅值d_max和太阳能电池板端输出电流控制器G₃输出信号的下限幅值d_min；

步骤六：通过将电压传感器VS1测量得到的太阳能电池板端电压V_pv与允许的太阳能电池板端电压最小值V_pvmin进行偏差计算，将得到的太阳能电池板端电压V_pv与允许的太阳能电池板端电压最小值V_pvmin的偏差送入步骤三所述的太阳能电池板端电压最大值控制器G₁，进行太阳能电池板端电压最小值控制，运算得到第一电流控制信号i_pv1；

步骤七：通过将电压传感器VS1测量得到的太阳能电池板端电压V_pv与允许的太阳能电池板端电压最大值V_pvmax进行偏差计算，将得到的太阳能电池板端电压V_pv与允许的太阳能电池板端电压最大值V_pvmax的偏差送入步骤四所述的太阳能电池板端电压最大值控制器G₂，进行太阳能电池板端电压最大值控制，运算得到第二电流控制信号i_pv2；

步骤八：根据MPPT算法在系统中进行运算，得到第三控制信号i_mppt；

步骤九：通过将步骤六所述的第一电流控制信号i_pv1与步骤八所述的第三控制信号i_mppt送入取最小值环节，得到中间信号i_x1＝min(i_pv1,i_mppt)；

步骤十：通过将步骤七所述的第二电流控制信号i_pv2与步骤九所述的中间信号i_x1送入取最大值环节，得到功率变换器电感电流指令信号i_pv*＝max(i_pv2,i_x1)；

步骤十一：通过将电流传感器CS1测量到的太阳能电池板输出电流i_pv与步骤十所述的功率变换器电感电流指令信号i_pv*进行偏差计算，将得到的太阳能电池板输出电流i_pv与功率变换器电感电流指令信号i_pv*的偏差送入步骤五所述的太阳能电池板端输出电流控制器G₃，进行运算得到电压控制信号u_c，通过将所述的电压控制信号u_c用于PWM调制，得到驱动Boost变换器开关管的脉冲信号；

步骤十二：通过判断控制性能指标是否满足性能指标要求、达到控制效果，决定是否返回步骤一进行重新运算。

2.根据权利要求1所述的一种应用于MPPT防止太阳能电池板电压崩溃的控制方法，其特征在于，所述步骤八，包括：

根据MPPT算法在系统中进行运算，得到第三控制信号i_mppt；

其中，所述所述MPPT算法分为两个阶段：

(a)按照一定较高斜率，以固有步长ΔI_p增加第三控制信号i_mppt的数值，达到与太阳能电池板端电压最大值控制器G₂输出量第二电流控制信号i_pv2接近状态，满足(i_pv2-i_mppt)≤ΔI_p的状态；

(b)将步长ΔI_p减小到ΔI_px＝ΔI_p/2，再根据MPPT算法进行寻优跟踪；在执行MPPT算法过程中，当满足(i_mppt-i_pv1)≥ΔI_px时，修正MPPT算法寻优方向，避免太阳能电池板电压崩溃。