專利名稱：一種基于反激變換器的新型mppt控制方法
技術領域：
本發明涉及一種基于反激變換器的最大功率點跟蹤方法，屬于新能源技術領域，特別是太陽能發電技術領域。
背景技術：
光伏發電系統由光伏電池、光伏充電器、蓄電池等部分組成,其中光伏電池是光伏發電系統中的核心器件。由光伏電池輸出特性分析可知，光伏電池的輸出是一種非線性的直流電源。它的1-V曲線是非線性的，并且會隨著外界自然條件(溫度、光照強度)的變化而變化。當光伏電池的工作電壓發生改變時，其輸出功率也會相應的產生變化。若要提高光伏發電系統的能量轉換效率，就必須掌握這個非線性電源的特性，當溫度和光照強度一定的情況下，光伏電池存在最大功率輸出點，尋找光伏電池的最大功率點，最大限度輸出功率，就必須采用最大功率點跟蹤(MPPT)技術。目前研究和應用較多的最大功率點跟蹤算法有擾動觀測法(Perturb&Observe，P&0)和電導增量法(Incremental Conductance, INC)。這兩種方法都存在自己的缺點:擾動觀測法達到最大功率點處后擾動不會停止，因此存在振蕩現象，同時跟蹤步長不能兼顧速度和精度，光照發生變化時可能發生誤判斷；電導增量法存在速度和精度的矛盾，算法對采樣硬件電路要求較高。這兩種方法都需要電流采樣電路，增加了系統的成本和算法的復雜程度。反激變換器適合應用于小功率的光伏發電系統，傳統的MPPT技術需要對光伏電池的輸出電壓和電流進行采樣，增加了系統的復雜性，對于小功率的光伏發電系統，電流采樣會大大增加成本，不利于太陽能新能源技術的推廣。針對這個問題，該發明提出了一種基于反激變換器的小功率MPPT技術。該MPPT技術可以省略電流采樣，降低了成本，提高了反應速度和穩定性。
發明內容
本發明在傳統的最大功率點跟蹤算法的基礎上，結合反激變換器電壓增益與占空比的關系，提出一種基于反激變換器的新型MPPT控制方法，該方法只需要對反激變換器輸入電壓進行采樣，省去了電流采樣電路，采樣電路簡單。該方法跟蹤速度快、穩定性高、可靠性強、經濟性好。本發明提出的基于反激變換器的新型MPPT控制方法，該技術方法的控制步驟為:步驟1:采樣前后兩次反激變換器輸入端電壓計算其差值Λνρ，同時從DSP獲取兩次采樣時刻的變換器占空比計算其占空比差AD，并記錄前后兩次的時間差At。步驟2:計算 Q=A D*vp (k) +D (k) * Δ vp_D2*vp (k) * Δ t 的值。步驟3:根據Q的值來確定占空比的變化方向，當Q> O時，占空比增加Ad;當Q< O時，占空比減小AcL
圖1是本發明的算法流程圖。圖2是光伏電池輸出特性曲線。圖3是本發明所述的無電流傳感器的系統控制結構圖。圖1中Vp (k)、t(k)、D(k)分別是當前采樣時刻反激變換器的輸入電壓、采樣時刻、占空比，Vp(k-1)、t(k-l)、D(k-l)分別是前一個采樣時刻反激變換器的輸入電壓、采樣時亥IJ、占空比，D(k+1)是更新后的占空比；圖2中Ppv、Vpv分別是光伏電池的輸出功率和輸出電壓，MPP是最大功率點，Pm、Vm分別是最大功率點處光伏電池的輸出功率和輸出電壓。圖3中PV是光伏電池，Vp是反激變換器的輸入電壓。
具體實施例方式反激變換器的輸出功率:
權利要求
1.一種基于反激變換器的新型MPPT控制方法，其特征在于利用反激變換器電壓增益與占空比的關系推導出在最大功率點處反激變換器輸入電壓和占空比的關系，根據這個關系進行最大功率點跟蹤，首先采樣反激變換器的輸入電壓Vp并記錄采樣時刻t，然后計算Δ νρ、Δ D 和 Δ t,最后計算 Q=A D*vp (k) +D (k) * Δ vp_D2*vp (k) * Δ t 的值，當 Q > O 時，占空比增加Δ d ;當Q < O時，占空比減小Δ do
全文摘要
本發明提出了一種基于反激變換器的新型最大功率跟蹤(MPPT)方法，該方法利用反激變換器電壓增益與占空比之間的關系，推導出在最大功率點處反激變換器的輸入電壓與占空比的關系，并以此為依據來跟蹤光伏電池輸出的最大功率點，與傳統的MPPT方法相比，該方法減少了電流采樣電路，跟蹤更加快速、穩定，既能有效地提高光伏發電效率，又能降低系統的復雜度和成本。
文檔編號G05F1/67GK103197720SQ20131015001
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月23日 優先權日2013年4月23日
發明者鄒愛龍, 王慧貞, 吳凱成, 王永杰, 華潔 申請人:南京航空航天大學