[发明专利]一种车载光伏系统太阳能变换器的运行控制方法及系统

权利要求书

1.一种车载光伏系统太阳能变换器的运行控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：根据车辆表面受光照情况进行分区，每区铺设光伏电池组；

步骤2：将当前状态的各区光伏电池组的输出电压作为各区光伏电池组的一级变换器的输入电压；

步骤3：判断当前状态的系统是否达到最大功率输出状态：

若系统未达到最大功率输出状态，则通过变步长的反向扰动电导控制算法对当前状态各区光伏电池组的一级变换器的输入电压进行处理，获得当前状态各区光伏电池组的一级参考电压值，并将各区光伏电池组的一级参考电压值通过PWM波控制改变一级变换器的开关频率，更新当前状态各区光伏电池组的一级变换器的输入电压，返回步骤3，同时将当前状态各区光伏电池组的一级参考电压值累加，获得当前状态一级变换器输出电压，执行步骤4；

若系统达到最大功率输出状态，则直接执行步骤4；

步骤4：将步骤3获得的当前状态一级变换器的输出电压作为当前状态二级变换器的输入电压；

步骤5：判断当前状态的系统是否达到稳定输出状态：

若系统未达到稳定输出状态，则通过电阻控制算法对当前状态二级变换器的输入电压进行处理，获得当前状态的二级参考电阻值，并将当前状态的二级参考电阻值通过PWM波控制二级变换器的开关频率，更新当前状态二级变换器的输入电压，重复执行步骤5；

若系统达到稳定输出状态，且系统达到最大功率输出状态，则结束，否则返回步骤3；

所述的通过变步长的反向扰动电导控制算法对当前状态各区光伏电池组的一级变换器的输入电压进行处理，获得当前状态各区光伏电池组的一级参考电压值，具体包括：

采用式Ⅰ对每一区光伏电池组一级变换器的输入电压进行处理，获得当前状态每一区光伏电池组的一级参考电压值V_ref1(k)：

其中，k表示当前状态，k-1表示前一状态，k-2表示前前一状态，ΔV₁(k)表示当前状态的一级变换器的增量参考电压，V₁(k)表示当前状态的一级变换器的输入电压，I₁(k)表示当前状态的一级变换器的输入电流，ΔP₁(k)表示当前状态的一级变换器的增量输入功率，且ΔP₁(k)＝I₁(k)V₁(k)-I₁(k-1)V₁(k-1)，H₁(k)表示连续反向扰动的系数，H₁(k)＝-abs(sign(sign(ΔP₁(k))+sign(ΔP₁(k-1))))，若连续反向扰动，H₁(k)＝-1，否则H₁(k)＝0，C(k)表示当前状态的调节系数，C(k)＝(1+H₁(k-2))C-H₁(k-2)C(k-2)C,C表示调节因子，G₁(k)表示当前状态输出电导且G₁(k)＝I₁(k)/V₁(k)，g₁(k)表示当前状态的扰动和的增量电导且g₁(k)＝(I₁(k)-I₁(k-1))/(V₁(k)-V₁(k-1))；

其中，当R_SN'/R_SN≥1.5时，令当前状态的一级参考电压扰动步长Δλ(k)增大，其中R_SN为光伏电池组出厂时STC情况下的等效串联电阻，R_SN'为由当前状态的一级变换器输出电压和输出电流计算获得的当前状态等效串联电阻；否则当前状态的一级参考电压扰动步长Δλ(k)不变；

所述通过电阻控制算法对当前状态二级变换器的输入电压进行处理，获得当前状态的二级参考电阻值，具体包括：

采用式Ⅱ对当前状态二级变换器的输入电压进行处理，获得当前状态的二级参考电阻值R_Sref2(k)，

R_Sref2(k)＝R_Sref2(k-1)+ΔR_Sref2(k) 式Ⅱ

其中，k表示当前状态，k-1表示前一状态，k-2表示前前一状态，R₂(k)表示当前状态二级变化器输入电阻值，R₂(k)＝V₂(k)/I₂(k)，V₂(k)表示当前状态的二级变换器的输入电压值，I₂(k)表示当前状态的二级变换器的输入电流值，ΔP₂(k)＝I₂(k)V₂(k)-I₂(k-1)V₂(k-1)，ΔP₂(k)表示当前状态的二级变换器的增量输入功率，ΔR_Sref2(k)＝sign(ΔP₂(k))·sign(ΔR_Sref2(k-1))·ΔR_S，ΔR_Sref2(k)表示当前状态的增量电阻，R_Sref2(k)表示当前状态的二级参考电阻，ΔR_S表示电阻变化步长。