[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

摘要

本发明涉及太阳能电池板控制领域，具体涉及一种应用于MPPT防止太阳能电池板电压崩溃的控制方法。设置太阳能电池板端电压最小值控制器G1，并设计G1输出信号的上下限幅值ipvmax1和ipvmin1，将G1输出经限幅的信号ipv1与来自于MPPT算法的指令电流imppt送入取最小值环节得到ix1＝min(ipv1,imppt)；同时设置太阳能电池板端电压最大值Vpvmax控制器G2，并设计G2输出信号的上下限幅值ipvmax2和ipvmin2，将G2输出经限幅的信号ipv2与ix1信号送入到取最大值环节得到ipv*＝max(ipv2,ix1)，将ipv*作为最后的期望的太阳能电池板输出电流指令信号。本发明能够保证在实施MPPT算法过程中不因为MPPT算法电流指令误动而导致太阳能电池板电压崩溃现象的出现，并且可在一定程度上加快MPPT的速度。

主权项

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Vpvmax和太阳能电池板端电压的下限值Vpvmin；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ipvmax1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ipvmin1；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ipvmax2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ipvmin2；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dmax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dmin；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Vpv与允许的太阳能电池板端电压最小值Vpvmin进行偏差计算，将得到的太阳能电池板端电压Vpv与允许的太阳能电池板端电压最小值Vpvmin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ipv1；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Vpv与允许的太阳能电池板端电压最大值Vpvmax进行偏差计算，将得到的太阳能电池板端电压Vpv与允许的太阳能电池板端电压最大值Vpvmax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ipv2；步骤八：根据MPPT算法在系统中进行运算，得到第三控制信号imppt；步骤九：通过将步骤六所述的第一电流控制信号ipv1与步骤八所述的第三控制信号imppt送入取最小值环节，得到中间信号ix1＝min(ipv1,imppt)；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。