[发明专利]一种双路MPPT跟踪装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种双路MPPT跟踪装置及方法。

背景技术

随着数字信号处理器和高精度传感器技术的发展，不断有新的MPPT（最大功率点追踪）方法被提出和研究，讨论最多的包括扰动观测法、电导增量法、模糊控制方法、神经元网络分析法等，他们实现MPPT控制的基本原理都是类似的，但是现在一般最大功率点跟踪都是采用单路控制，这些方法在实际使用中的使用方式以及使用效果上都存在局限性，不能满足实际应用的需要。因此针对其跟踪精度和跟踪速度的矛盾，以及可能出现的误判现象，需要提出变步长和间歇扰动判断的改善措施。

发明内容

本发明的技术解决问题是：采用双路MPPT协同控制，同时跟踪两路PV源，此控制方法可以扩展到多路PV源的最大功率点跟踪等领域。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

本发明所述的一种双路MPPT跟踪装置，包括控制电路和控制系统，所述控制电路包括两个太阳能电池板和逆变器，所述两个太阳能电池板与逆变器之间各设有一个直流开关和一个BOOST升压电路；所述两个BOOST升压电路为两级式拓扑结构，BOOST升压电路末端与逆变器连接处设有滤波电路；所述控制系统包括DSP控制平台，所述DSP（数字信号处理）控制平台连接有保护模块、采样调理模块和电平转换模块，所述电平转换模块连接有I/O信息模块和驱动模块。

本发明所述的一种双路MPPT跟踪方法，包括以下步骤：

1）在DSP控制平台中加入电压滞环带的控制程序；

2）启动BOOST电路以及双路MPPT跟踪装置，并计算下一时刻电压工作点的工作电压，若工作电压高于380V，则系统封锁Boost电路的PWM（脉冲宽度调节）脉冲，由逆变控制实现MPPT；若当旁路Boost只运行逆变电路时，下一时刻电压工作点的工作电压低于370V，系统启动Boost电路，逆变外环电压控制给定380V；

3）利用DSP控制平台判断本次计算是否进行电压扰动，并记录本次电压扰动的方向，并在两次扰动的时间间隔之间采用恒压控制；以及

4）根据电压扰动引起的功率变化的大小及前一周期电压扰动方向确定下一周期的扰动。

优选的，所述两次扰动的时间间隔为0.1s。

本发明的有益效果为：本双路MPPT跟踪装置采用双路MPPT协同控制，同时跟踪两路PV源，以扩展到多路PV源的最大功率点跟踪领域，解决了跟踪精度和跟踪速度的矛盾，以及可能出现的误判现象。

附图说明

图1为本发明实施例中一种双路MPPT跟踪装置的电路原理图； 

图2为本发明实施例中一种双路MPPT跟踪装置的系统结构框图；

图3为本发明实施例中一种双路MPPT跟踪方法的工作示意图；

图4为本发明实施例中一种双路MPPT跟踪方法的变步长扰动观测法的程序流程图。

具体实施方式

本发明实施例所述的一种双路MPPT跟踪装置，包括控制电路和控制系统，所述控制电路包括两个太阳能电池板和逆变器，所述两个太阳能电池板与逆变器之间各设有一个直流开关和一个BOOST升压电路；所述两个BOOST升压电路为两级式拓扑结构，BOOST升压电路末端与逆变器连接处设有滤波电路；所述控制系统包括DSP控制平台，所述DSP控制平台连接有保护模块、采样调理模块和电平转换模块，所述电平转换模块连接有I/O信息模块和驱动模块。

本发明实施例所述的一种双路MPPT跟踪方法，包括以下步骤：

1）在DSP控制平台中加入电压滞环带的控制程序；

2）启动BOOST电路以及双路MPPT跟踪装置，并计算下一时刻电压工作点的工作电压，若工作电压高于380V，则系统封锁Boost电路的PWM脉冲，由逆变控制实现MPPT；若当旁路Boost只运行逆变电路时，下一时刻电压工作点的工作电压低于370V，系统启动Boost电路，逆变外环电压控制给定380V；

3）利用DSP控制平台判断本次计算是否进行电压扰动，并记录本次电压扰动的方向，并在两次扰动的时间间隔之间采用恒压控制；以及

4）根据电压扰动引起的功率变化的大小及前一周期电压扰动方向确定下一周期的扰动。

优选的，所述两次扰动的时间间隔为0.1s。