一种太阳能电池最大功率跟踪方法

摘要

本发明属于太阳能电池技术领域，涉及一种太阳能电池最大功率跟踪方法，包括下列步骤：设初始时刻太阳能电池的输出电压记为U1，输出电流值为I1，对应太阳能电池的输出功率值记为P1，判断U1点与最大功率点Umpp的位置关系，并采用二分法确定第二个工作周期的工作电压U2；接下来判断U2点与最大功率点Umpp的位置关系，并计算第二工作周期的功率扰动ΔP2，再利用二分法确定第二个工作周期的工作电压U3；以此类推，进行太阳能电池最大功率跟踪。本发明不仅可以快速准确地对太阳能电池的最大功率点进行跟踪，而且在进入稳态后振荡幅度小，光伏系统工作稳定。

主权项

一种太阳能电池最大功率跟踪方法，包括下列步骤：（1）设初始时刻太阳能电池的输出电压记为U1，输出电流值为I1，对应太阳能电池的输出功率值记为P1，判断U1点与最大功率点Umpp的位置关系，方法如下：对输出电压U1施加一个负电压扰动ΔU，使得U1=U1+ΔU，计算此时的功率扰动ΔP1，设此工作周期为第一工作周期，若ΔP1>0，则取第二个工作周期的工作电压U2=U1/2，否则，取第二个工作周期的工作电压U2=U1；根据U2及此时测量出的电流值I2的值得到对应的第二工作周期输出功率值为P2；（2）接下来判断U2点与最大功率点Umpp的位置关系，并计算第二工作周期的功率扰动ΔP2，若ΔP2>0，则取第三个工作周期的工作电压U3=U2/2，否则，取第三个工作周期的工作电压U3=(U2+U1)/2，并计算出对应的第三工作周期输出功率值为P3；（3）接下来判断U3点与最大功率点Umpp的位置关系，并计算第三工作周期的功率扰动ΔP3，若ΔP3>0，则取第四个工作周期的工作电压U4=U3/2，否则，取第三个工作周期的工作电压U4=(U3+U2)/2，并计算出对应的第四工作周期输出功率值为P4；（4）在之后的工作周期中，执行以下判断方法：若ΔPk‑1*ΔPk‑2>0（k≥4），则取k步的工作电压Uk=(Uk‑1+Uk‑3)/2，否则，取Uk=(Uk‑1+Uk‑2)/2；（5）重复进行第（4）步，寻找再下一个工作周期的输出电压，如此不断地重复寻找，当输出功率的变化值Pn和Pn‑1的差值小于根据太阳能电池输出功率特性设定的最小阈值Pε，就认为已经寻找到太阳能电池的输出最大功率点，此时所对应的工作周期的输出电压Un，被认为是最大功率点对应的输出电压值Umpp；（6）当外界环境条件发生变化时，前后状态功率Pn和Pn‑1的差值大于设定的阈值Pε，此时重新进行步骤（1）至（5），对最大功率点进行跟踪寻找。