专利名称：一种具有太阳能最大功率跟踪控制的无极灯系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能跟踪技术，特别是涉及ー种具有太阳能最大功率跟踪控制的无极灯系统。
背景技术：
目前，在光伏发电系统中最大功率点跟踪(MPPT，Maxi Power Point Tracking)常用方法有恒压法(CVT, Constant Voltage Tracking)、扰动观察法(P&0, Perturbation andObservation Algorithmノ，电导i曾去(IncCond，Incremental Conductance Algorithm;等。申请号为200410101900. I、名称为“ー种太阳能光伏发电最大功率跟踪器及控制方法”的中国专利采用恒压法实现太阳能光伏发电最大功率跟踪，即，采用太阳能光伏电池输出最大功率时工作电压与开路电压之间存在的近似比例关系进行最大功率点跟踪控制。申请号为200710150685. 8、名称为“基于数字信号处理器的光伏发电最大功率跟踪控制装置”采用电导增量法实现，通过调整系统工作电压使其逐渐接近最大功率点电压来实现最大功率点跟踪。扰动观察法根据光伏电池的功率-电压特性，由扰动端电压寻找最大功率点。由此可见，在现有技术中，太阳能最大功率跟踪控制存在输出效率较低、跟踪精度较低、成本较高甚至跟踪失败等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种输出效率较高、跟踪精度较高、成本较低的具有太阳能最大功率跟踪控制的无极灯系统。为了达到上述目的，本发明提出的第一技术方案为ー种具有太阳能最大功率跟踪控制的无极灯系统，包括太阳能无极灯镇流器、并网逆变器、无极灯；其中，太阳能无极灯镇流器，用于根据检测得到的光伏电池的实时数字直流电压u(k)、实时数字直流电流i(k)获取实时数字功率P(k);获取太阳能电池的最大功率參考点电压，对实时数字直流电压u (k)进行太阳能最大输出功率跟踪根据实时数字功率P(k)的増大或减小，采用脉宽调制改变驱动信号占空比q(k)的方式，相应地保持或改变实时数字直流电压u(k)的扰动方向；当检测到具有最大输出功率的直流电压发生过压时，采用脉宽调制改变驱动信号占空比q(k)的方式，减小实时数字直流电压u(k);进ー步地，根据
权利要求
1.一种具有太阳能最大功率跟踪控制的无极灯系统，其特征在于，所述无极灯系统包括太阳能无极灯镇流器、并网逆变器、无极灯；其中， 太阳能无极灯镇流器，用于根据检测得到的光伏电池的实时数字直流电压U(k)、实时数字直流电流i(k)获取实时数字功率P(k);获取太阳能电池的最大功率参考点电压，对实时数字直流电压u(k)进行太阳能最大输出功率跟踪根据实时数字功率P(k)的增大或减小，采用脉宽调制改变驱动信号占空比q(k)的方式，相应地保持或改变实时数字直流电压u(k)的扰动方向；当检测到具有最大输出功率的直流电压发生过压时，采用脉宽调制改变驱动信号占空比q(k)的方式，减小实时数字直流电压u(k);进一步地，根据
2.一种具有太阳能最大功率跟踪控制的无极灯系统，其特征在于，所述无极灯系统包括太阳能无极灯镇流器、蓄电池、无极灯；其中， 太阳能无极灯镇流器，用于根据检测得到的光伏电池的实时数字直流电压u(k)、实时数字直流电流i(k)获取实时数字功率P(k);获取太阳能电池的最大功率参考点电压，对实时数字直流电压u(k)进行太阳能最大输出功率跟踪根据实时数字功率P(k)的增大或减小，采用脉宽调制改变驱动信号占空比q(k)的方式，相应地保持或改变实时数字直流电压u(k)的扰动方向；当检测到具有最大输出功率的直流电压发生过压时，采用脉宽调制改变驱动信号占空比q(k)的方式，减小实时数字直流电压u(k);进一步地，根据
3.根据权利要求I或2所述的具有太阳能最大功率跟踪控制的无极灯系统，其特征在于，所述太阳能无极灯镇流器包括DC/DC变换器、检测模块、控制模块、驱动模块、保护模块;其中， DC/DC变换器,用于对光伏电池输出的实时模拟直流电压u(t)进行输入滤波后,在驱动模块发送的驱动电压的控制下进行脉宽调制处理，并对得到的直流脉动电压进行输出滤波处理后，将得到的具有最大输出功率的直流电压发送至保护模块、所述并网逆变器或所述蓄电池；检测模块，用于将检测得到的光伏电池输出的实时模拟直流电压u(t)、实时模拟直流电流i(t)发送至控制模块； 控制模块，用于预设最大占空比步长Aqmax与最小占空比步长Aqmin;用于检测保护模块发送的调整信号；当没有检测到保护模块发送的调整信号时，获取太阳能电池的最大功率参考点电压，并根据对检测模块发送的实时模拟直流电压U (t)与实时模拟直流电流i (t)进行模/数转换后得到的实时数字直流电压u (k)、实时数字直流电流i (k)获取实时数字功率P (k);根据实时数字功率P (k)的增大或减小相应地保持或改变驱动信号占空比q (k),进一步地,根据p似.- (*)| > 沿.是否成立、实时数字直流电压u (k)的变化量Au 4确定驱动信号占空比q(k)的占空比步长Aq;当检测到保护模块发送的调整信号时，则以最大占空比步长Aqmax减小占空比q(k);将占空比步长Aq作为驱动控制信号发送至驱动模块； 驱动模块，用于对控制模块发送的驱动控制信号进行升压处理后得到的驱动信号发送至DC/DC变换器； 保护模块，用于检测DC/DC变换器输出的具有最大输出功率的直流电压，当具有最大输出功率的直流电压发生过压时，产生调整信号；将调整信号发送至控制模块。
4.根据权利要求3所述的具有太阳能最大功率跟踪控制的无极灯系统，其特征在于，所述DC/DC变换器包括输入滤波电路、Buck-Boost电路、输出滤波电路；其中， 输入滤波电路，用于对光伏电池输出的实时模拟直流电压u (t)进行输入滤波处理，将得到的输入滤波电压发送至Buck-Boost电路； Buck-Boost电路，用于根据所述驱动模块发送的驱动信号控制输入滤波电压的导通时间或切断时间，得到直流脉动电压；并将直流脉动电压发送至输出滤波电路； 输出滤波电路，用于对Buck-Boost电路发送的直流脉动电压进行输出滤波处理，将得到的具有最大输出功率的直流电压发送至所述保护模块、所述并网逆变器或所述蓄电池。
5.根据权利要求4所述的具有太阳能最大功率跟踪控制的无极灯系统，其特征在于，所述Buck-Boost电路包括场效应管VS、储能电感L、输出二极管VD1、储能电容C、快速恢复二极管VD2 ;其中，储能电感L、输出二极管VD1、储能电容C形成直流滤波电路；场效应管VS的栅极G连接所述驱动电路的输出端，场效应管VS的源极连接光伏电池的正极，场效应管VS的漏极同时连接储能电感L 一端、输出二极管VDl的阴极；输出二极管VDl的阳极一方面作为所述Buck-Boost电路的输出端负极连接至所述输出滤波电路的输入端负极，另一方面连接储能电容C的负极；光伏电池的负极、储能电感L的另一端、储能电容C的正极均连接至所述输出滤波电路的输入端正极；场效应管VS的源极与场效应管VS的漏极之间还连接有快速恢复二极管VD2，场效应管VS的源极连接快速恢复二极管VD2的阴极，场效应管VS的漏极连接快速恢复二极管VD2的阳极； 场效应管VS，用于在所述驱动电路发送的驱动信号的控制下导通或关闭，根据导通时间或关断时间，得到初始脉宽调制电压；并将该初始脉宽调制电压发送至直流滤波电路； 直流滤波电路，用于将场效应管VS发送的初始脉宽调制电压进行滤波，得到直流脉动电压。
6.根据权利要求3所述的具有太阳能最大功率跟踪控制的无极灯系统，其特征在于，所述控制模块为单片机。
7.根据权利要求6所述的具有太阳能最大功率跟踪控制的无极灯系统，其特征在于，所述单片机包括模/数转换单元、输入/输出单元、中央处理器；其中， 模/数转换单元，用于对所述检测模块发送的实时模拟直流电压u(t)、实时模拟直流电流i (t)进行模/数字转换后，将得到的实时数字直流电压u (k)、实时数字直流电流i (k)发送至中央处理器； 输入/输出单元，用于将所述保护模块发送的调整信号转发至中央处理器； 中央处理器，用于预设最大占空比步长Aqmax与最小占空比步长Aqmin;用于检测输入/输出单元发送的调整信号；当没有检测到输入/输出单元发送的调整信号时，获取太阳能电池的最大功率参考点电压，根据模/数转换单元发送的实时数字直流电压u(k)、实时数字直流电流i(k)获取实时数字功率P (k);根据实时数字功率P (k)的增大或减小相应地保持或改变驱动信号占空比q (k)，进一步地，
8.根据权利要求1、2、3或7所述的具有太阳能最大功率跟踪控制的无极灯系统，其特征在于，所述根据-*(,>|￡/服是否成立、实时数字直流电压u(k)的变化量Au 确定驱动信号占空比q(k)的占空比步长Aq为成立的情况下当
全文摘要
本发明提供一种具有太阳能最大功率跟踪控制的无极灯系统，包括太阳能无极灯镇流器、并网逆变器或蓄电池、无极灯；其中，太阳能无极灯镇流器获取太阳能电池的最大功率参考点电压；根据实时数字功率的增大或减小，采用脉宽调制改变驱动信号占空比的方式，相应地保持或改变实时数字直流电压的扰动方向；根据是否成立、实时数字直流电压的变化量确定占空比步长。并网逆变器或蓄电池对具有最大输出功率的直流电压进行处理后发送至无极灯。本发明具有输出效率较高、跟踪效果较好、成本较低的特点，可广泛应用于太阳能应用领域中。
文档编号H05B41/36GK102769987SQ20121022305
公开日2012年11月7日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者何文丰, 肖蓉, 谭国振, 黄培先 申请人:广东电力士照明科技有限公司