[发明专利]一种太阳能发电系统的最大功率跟踪装置及跟踪方法

权利要求书

1.一种太阳能发电系统的最大功率跟踪装置，其特征在于：所述太阳能发电系统包括太阳能电池，与所述太阳能电池电连接的DC/DC变换器，所述最大功率跟踪装置包括采样模块，驱动模块和控制模块，所述驱动模块分别与所述DC/DC变换器和控制模块电连接，所述采样模块分别与太阳能电池的输出端和控制模块电连接；

所述采样模块，用于检测太阳能电池的输出电流和输出电压；

所述驱动模块，用于根据控制信号来输出的驱动信号，以调节所述DC/DC变换器的输出功率；

所述控制模块，用于根据输出电流、输出电压和电流设定值计算电流目标值，以及根据输出电流和电流目标值调节控制模块输出的控制信号，以使输出电流接近电流目标值。

2.如权利要求1所述的太阳能发电系统的最大功率跟踪装置，其特征在于：所述控制模块包括MPPT单元和PI单元，所述MPPT单元分别与所述PI单元和采样模块电连接，所述PI单元分别与所述采样模块和驱动模块电连接；

所述MPPT单元，用于根据输出电流、输出电压计算输出功率，并根据输出功率和电流设定值改变MPPT单元输出值的大小；

所述PI单元，用于根据MPPT单元的输出值计算电流目标值，并根据电流目标值和输出电流计算控制信号的占空比，以使输出电流接近电流目标值。

3.如权利要求1所述的太阳能发电系统的最大功率跟踪装置，其特征在于：DC/DC变换器为双向DC/DC变换器，所述变换器包括第一正端，第二正端，第一负端和第二负端。

4.如权利要求3所述的太阳能发电系统的最大功率跟踪装置，其特征在于：所述变换器第一正端和第一负端之间连接太阳能电池，变换器的第二正端和第二负端之间连接负载。

5.如权利要求3所述的太阳能发电系统的最大功率跟踪装置，其特征在于：所述变换器第二正端和第二负端之间连接太阳能电池，变换器的第一正端和第一负端之间连接负载。

6.一种太阳能发电系统的最大功率跟踪方法，其特征在于：包括以下步骤：

检测太阳能电池的输出电流值和输出电压值；

根据输出电流值、输出电压值和电流设定值计算电流目标值；

根据输出电流值和电流目标值调节控制模块输出的控制信号，以使输出电流值接近电流目标值。

7.如权利要求6所述的太阳能发电系统的最大功率跟踪方法，控制模块包括MPPT单元和PI单元，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤01，设置电流设定值I_Δ，MPPT单元根据电流设定值分别输出两个数值M₁，M₂；

步骤02，检测当前太阳能电池的输出电流，并根据MPPT单元的第一输出值M₁和输出电流进行第一次PI调节以计算控制信号的占空比，使得输出电流接近第一电流目标值；

步骤03，检测第一次PI调节后太阳能电池的输出电流和输出电压，计算第一次PI调节后太阳能电池的输出功率；

步骤04，检测当前太阳能电池的输出电流，并根据MPPT单元的第二输出值M₂、输出电流以及第一次PI调节后的第一电流目标值进行第二次PI调节以计算控制信号的占空比，使得输出电流接近第二电流目标值；

步骤05，检测第二次PI调节后太阳能电池的输出电流和输出电压，计算第二次PI调节后太阳能电池的输出功率P2；

步骤06，比较第一次PI调节后与第二次PI调节后太阳能电池的输出功率P1、P2，根据比较结果和电流设定值I_Δ计算MPPT单元的第三输出值M₃的大小；

步骤07，检测当前太阳能电池的输出电流，并根据MPPT单元的第三输出值M₃、输出电流以及第二次PI调节后的第二电流目标值进行第三次PI调节以计算控制信号的占空比，使得输出电流接近第二电流目标值。

8.如权利要求7所述的太阳能发电系统的最大功率跟踪方法，其特征在于：步骤01中，M₁＝I_Δ，M₂＝-2I_Δ。