一种基于环境参数模型的定电压mppt控制方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于环境参数模型的定电压MPPT控制方法和系统，其中，所述方法包括：首先，实时采集太阳能光伏电池的温度T和辐照度Ee；然后将所述温度T和辐照度Ee代入预先设定的光伏电池最大功率工作点电压环境参数模型Vm(T,Ee)，得到光伏电池最大功率点电压Vm；再根据光伏电池最大功率点电压Vm，调节实时采样得到的太阳能光伏电池的输出电压，实现光伏系统最大功率输出。通过推导出光伏电池最大功率工作点电压的环境参数模型，并采用变目标电压的固定电压控制法，实现光伏系统最大功率输出。同时，该发明控制方法简单，兼顾了系统的控制精度和控制速度，可靠性高，易操作。
【专利说明】—种基于环境参数模型的定电压MPPT控制方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能光伏发电【技术领域】，尤其涉及的是一种适用于各种小功率等级的光伏发电应用场合的基于环境参数模型的定电压MPPT控制方法和系统。
【背景技术】
[0002]在所有的新能源与可再生能源中，太阳能光伏发电无疑是世界各国最受关注、最有发展前景的方向之一。但是，光伏电池的输出特性受外界环境的影响大，电池表面温度和日照强度的变化都会导致输出特性发生较大变化，因此有必要采用MPPT (Maximum PowerPoint Tracking最大功率跟踪)控制算法，使光伏电池功率输出最大化。目前的MPPT算法主要有固定电压控制法、扰动观测法、导纳增量法、模糊控制法、神经网络控制法等。然而，上述各种方法均存在一定不足:
[0003]固定电压法虽然控制简单，但对最大功率点的变化适应性差，能量损失较大。扰动观察法和导纳增量法转换效率高，但MPPT电路功率开关的占空比调节量Ad为定值，Ad越大,响应速度快,实际应用中，在最大功率点附近振荡较大；△(!越小，最大功率点附近振荡小，系统响应速度慢，跟踪速度和跟踪精度是一对矛盾体，从而对系统也提出了较高要求。而模糊控制法和神经网络控制法等新型智能控制方法的算法实现比较复杂，在实际应用中很少米用。
[0004]因此，现有技术还有待于改进和发展。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题在于光伏电池跟踪效率和跟踪控制精度难以兼得的矛盾。针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于环境参数模型的定电压MPPT控制方法和系统。
[0006]本发明解决技术问题所采用的技术方案如下:
[0007]一种基于环境参数模型的定电压MPPT控制方法，其中，包括以下步骤:
[0008]A、实时采集太阳能光伏电池的温度T和辐照度Ee ；
[0009]B、将所述温度T和辐照度艮，代入预先设定的光伏电池最大功率工作点电压环境参数模型Vm (T, Ee)，得到光伏电池最大功率点电压Vm ；
[0010]C、根据光伏电池最大功率点电SVm，调节实时采样得到的太阳能光伏电池的输出电压，实现光伏系统最大功率输出。
[0011]优选地，所述的基于环境参数模型的定电压MPPT控制方法，其中，所述步骤B中光伏电池最大功率工作点电压环境参数模型Vm (T，EJ为:
[0012]
【权利要求】
1.一种基于环境参数模型的定电压MPPT控制方法，其特征在于，包括以下步骤: A、实时采集太阳能光伏电池的温度T和辐照度Ee； B、将所述温度T和辐照度艮，代入预先设定的光伏电池最大功率工作点电压环境参数模型Vm (T, Ee)，得到光伏电池最大功率点电压Vm ； C、根据光伏电池最大功率点电SVm，调节实时采样得到的太阳能光伏电池的输出电压，实现光伏系统最大功率输出。
2.根据权利要求1所述的基于环境参数模型的定电压MPPT控制方法，其特征在于，所述步骤B中光伏电池最大功率工作点电压环境参数模型Vm (T，EJ为:
3.根据权利要求1所述的基于环境参数模型的定电压MPPT控制方法，其特征在于，所述步骤A中具体包括: 利用温度传感器和标准太阳能光伏电池采集到温度T和辐照度艮。
4.根据权利要求1所述的基于环境参数模型的定电压MPPT控制方法，其特征在于，所述步骤C中具体包括: Cl、比较实时采样得到的太阳能光伏电池的输出电压和到光伏电池最大功率点电压Vm; C2、得到的偏差做比例积分控制DC/DC变换电路功率管的开关，从而控制占空比变化，直至偏差为零。
5.一种基于环境参数模型的定电压MPPT控制系统,其特征在于,包括: 采集单元，用于实时采集太阳能光伏电池的温度T和辐照度Ee ； 计算单元，用于将所述温度T和辐照度艮，代入预先设定的光伏电池最大功率工作点电压环境参数模型Vm (T, Ee)，得到光伏电池最大功率点电压Vm ； 调节单元，用于根据光伏电池最大功率点电SVm，调节实时采样得到的太阳能光伏电池的输出电压，实现光伏系统最大功率输出。
6.根据权利要求5所述的基于环境参数模型的定电压MPPT控制系统，其特征在于，所述计算单元中光伏电池最大功率工作点电压环境参数模型Vm(T，EJ为:
7.根据权利要求5所述的基于环境参数模型的定电压MPPT控制系统，其特征在于，所述采集单元中具体包括:利用温度传感器和标准太阳能光伏电池采集到温度T和辐照度Ee。
【文档编号】G05F1/67GK103995559SQ201410172077
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】戴志威, 舒杰, 吴昌宏, 张继元, 吴志锋 申请人:中国科学院广州能源研究所