[发明专利]一种基于分子运动轨迹搜索算法的MPPT控制

权利要求书

1.一种基于分子运动轨迹搜索算法的局部阴影光伏阵列多峰MPPT控制，其特征包括如下步骤：

步骤10：实时采集光伏阵列的环境温度T、光照强度S；

步骤20：根据光伏阵列短路电流Isc合理设置种群粒子数目H，将短路电流Isc作为粒子数约束量，使得全局最大功率点于P_best能够处于P-Isc输出功率特性曲线范围上；

步骤30：调整粒子运动轨迹，将粒子的搜索运动轨迹调整为椭圆形；

步骤40：根据分子运动轨迹采集到的最大功率点寻优值，通过改进扰动观察法进行精度提升；

步骤50：对采集到的最大功率点对应的输出电压U1跟光伏阵列输出的实际最大功率点对应输出电压U2做差，将偏差合成控制量PWM占空比对Boost电路进行控制，输出最大功率点。

2.根据权利要求1所述的基于分子运动轨迹搜索算法的局部阴影光伏阵列MPPT控制，其特征在于：所述步骤20中采用基于分子运动轨迹搜索算法搜索出光伏列阵的最大功率点的方法为：

步骤201：参数初始化，通过光伏电池输出特性曲线测得短路电流Isc，在基于分子运动轨迹搜索算法中，将Isc作为已知量，通过光伏电池公式，计算求得0-Isc之间的电流相对应的电压，进而获得种群中个体对应的功率P，使粒子能够在P-Isc组成的上下横纵轴区域空间振荡搜索。

3.根据权利要求1所述的一种基于分子运动轨迹搜索算法的光伏阵列MPPT方法，其特征在于：所述的步骤30中对采集到的最大功率点的运动轨迹调整的步骤为：

步骤301：根据初始化获得的种群个体功率P，求得种群个体功率平均值X_B，同时将位于P-Isc区域中的个体位置作为X_size，将功率平均值以及个体所在位置作为自变量求得因变量方差S；

步骤302:通过S调整种群粒子运动均匀度，使得粒子能够以椭圆型运动轨迹向当前最优点P_best靠近。

4.根据权利要求1所述的一种基于分子运动轨迹搜索算法的光伏阵列MPPT方法，其特征在于：所述的步骤40中对采集到的最大功率点进行精度提升的步骤为：

步骤401：把P-Isc曲线分成左右双部分，选取左或右某一节点作为基点，在基点横轴左右分别加减一个D值，求得基点左右两边横轴相对应的纵轴值，通过比较比较基点与左右两边的纵轴值，来确定扰动方向；

步骤402:首先将基点右边递增的扰动点相对应的纵轴值做差比较，如果扰动点横纵轴均大于基点，不考虑右半部分，横纵以递增方式叠加，向MP(最大功率点)点靠近。否则不考虑左半部分，以递减方式向MP点靠近。

5.根据权利要求1所述的基于分子运动轨迹搜索算法的局部阴影光伏列阵MPPT控制，其特征在于：

步骤502:通过PWM占空比控制量来控制IGBT开关模块，使升压电路的等效电阻等于光伏阵列在实时环境条件下的内阻，实现光伏阵列的最大输出功率控制。