[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

说明书

技术领域

本发明属于太阳能领域，尤其涉及一种太阳能发电系统的最大功率跟踪装置及跟踪方法。

背景技术

众所周知，太阳能是一种无污染的新型能源，取之方便，而且也不会对环境造成污染。但是太阳能电池的转换效率低，所以需要进行最大功率跟踪，即MPPT。而且太阳能电池的输出功率还受到日照强度和温度的影响，在一定的日照强度和温度下，太阳能电池输出的最大功率是一定的，因此想要提高太阳能电池的工作效率，就必须控制太阳能电池一直工作在其最大功率点上。另外，由于太阳能电池的最大功率点的输出电压是会低于其开路电压的，因此太阳电池工作在最大功率点时的输出电压范围会受到限制。目前，现有的太阳能发电系统无法在追踪太阳能最大功率点同时又能扩大最大功率点的输出电压范围，从而导致太阳能的资源浪费。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的太阳能发电系统无法在追踪太阳能最大功率点的同时扩大最大功率点的输出电压范围的问题，提供一种在追踪太阳能最大功率点同时能扩大太阳能电池的输出电压范围的太阳能发电系统的最大功率跟踪装置及跟踪方法。

本发明提供一种太阳能发电系统的最大功率跟踪装置，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。

本发明还提供一种太阳能发电系统的最大功率跟踪方法，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。

本发明提供的太阳能发电系统的最大功率跟踪装置及跟踪方法与现有技术相比，根据输出电流、输出电压和电流设定值计算电流目标值，使系统的工作电流趋向于电流目标值，从而使太阳能电池能工作在最大功率点上，同时通过所述DC/DC变换器调节太阳能电池输出电压的大小，从而在追踪太阳能最大功率点同时又能扩大太阳能电池的输出电压范围。

附图说明

图1为本发明太阳能发电系统的最大功率跟踪装置一种实施例的结构框图；

图2为本发明中DC/DC变换器的一种实施例的电路图；

图3为本发明跟踪方法的第一实施例的流程图；

图4为本发明PI调节一种实施例的流程图；

图5为本发明跟踪方法的第二实施例的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明的一种实施例的太阳能发电系统的最大功率跟踪装置，所述太阳能发电系统包括太阳能电池1，与所述太阳能电池1电连接的DC/DC变换器2，所述最大功率跟踪装置包括采样模块3，驱动模块4和控制模块5，所述驱动模块4分别与所述DC/DC变换器2和控制模块5电连接，所述采样模块3分别与太阳能电池1的输出端和控制模块5电连接；

所述采样模块3，用于检测太阳能电池1的输出电流和输出电压；

所述驱动模块4，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2的输出功率；

所述控制模块5，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5输出的控制信号，以使输出电流接近电流目标值。

进一步改进，所述控制模块5包括MPPT单元51和比例积分调节单元，比例积分调节单元简称PI单元52，所述MPPT单元51分别与所述PI单元52和采样模块3电连接，所述PI单元52分别与所述采样模块3和驱动模块4电连接；

所述MPPT单元51，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；