[发明专利]基于电流馈入型半桥变换器光伏阵列的最大功率点跟踪方法

说明书

本发明公开了一种基于电流馈入型半桥变换器光伏阵列的最大功率点跟踪方法，采用电流馈入型半桥变换器，既能实现电气隔离，又能实现软开关，可以提供较高的电压增益，大大提高了光伏电池的利用率，提高系统的整体效率。相比BOOST电路，该拓扑结构实现了前级DC/DC隔离，并且将软开关集中到零电流(ZCS)上，进一步提高了效率。本发明动态响应快，同时电路发生过流、过压、欠压故障时，能够实现对电路的保护。

技术领域

本发明属于电力电子变换器技术领域，涉及一种基于电流馈入型半桥变换器光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)方法。

背景技术

在光伏发电系统中，光伏阵列输出特性具有非线性特性，并且其输出受光照强度、环境温度和负载情况等因素的影响。在一定的光照强度和环境温度等条件下，光伏电池可工作在不同的输出电压。然而，只有在某一输出电压值时，光伏电池输出的功率才能达到最大。作为有限的功率源，为提高光伏电池的利用率，提高系统的整体效率，一个重要的途径就是实时调整光伏电池的工作点，使之始终工作在最大功率点附近，而调整光伏电池工作点的任务就是由光伏发电系统中的电能变换系统来具体完成的。

电导增量法是一种得到广泛研究和应用的MPPT方法，而传统的基于电导增量法的控制策略方案一般采用的是BOOST电路。BOOST变换器是非隔离拓扑，为了满足光伏系统高升压比的要求，BOOST变换器的占空比就要设计的很大，主开关管的导通时间就会很长，二极管导通时间就会变短其电流峰值很高，所输出的电流纹波很大，输出侧的二极管的反向恢复问题将会变得很严重，因此BOOST变换器在高升压比时效率不理想，而且大电流工作时其转换效率低。

发明内容

本发明的目的在于解决背景技术中涉及光伏发电技术领域大电流工作时其转换效率低的问题，提出一种基于电流馈入型半桥变换器光伏阵列的最大功率点跟踪方法，该方法既能实现电气隔离，又能实现软开关，可以提供较高的电压增益，通过调整DC-DC变换器的占空比实现了最大功率跟踪。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

基于电流馈入型半桥变换器光伏阵列的最大功率点跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：用零阶保持器对光伏阵列输出电流和电压进行采样；

步骤2：用有记忆延迟功能的“memory”来保存本周期采样值，同时作为下一个周期的比较值输入；

步骤3：采用最大功率点跟踪MPPT算法与控制信号相比较后，输入“Switch”，经过判断输出占空比的变化值。

本发明进一步的改进在于：

电流馈入型半桥变换器模块中，在光伏发电系统中光伏阵列的输出电压Upv为DC/DC电路的输入电源Uin，设电流馈入型半桥变换器的输出电压为U0；当忽略两个开关管的交叠导通时间和谐振过程的影响时，对电感L1、L2分别利用‘伏秒积平衡’原理，有：

得到