[实用新型]太阳能光照最大功率跟踪装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及到一种功率跟踪装置，尤其涉及到一种针对光伏发电系统用的太阳能光照最大功率跟踪装置。 

背景技术

太阳能光照发电工作点到达最大功率点附近时，对于定步长的扰动方式，会出现工作点跨过最大功率点的情形，但改变扰动方向后，工作点电压与最大功率点电压的差值还是小于步长，无法达到最大功率点，这种由于扰动步长一定所导致的工作点在最大功率点两侧往复运动的情形，就是扰动观测法的振荡现象。当外界环境发生变化时，光伏电池的输出功率特性曲线也发生变化，会出现一段时间内工作点序列位于不同的Ppv-Upv特性曲线上的情形。此时对于不同的Ppv-Upv特性曲线上的工作点继续使用针对于固定特性曲线的判据，就会出现扰动方向与实际功率变化趋势相反的情形，就是扰动观测法的误判现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种快速准确的将工作点设定在最大功率点区域内的太阳能光照最大功率跟踪装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种太阳能光照最大功率跟踪装置，其特征是包括有状态检测子装置、滞环比较子装置、变步长子装置、控制器子装置和跟踪子装置，状态检测子装置与多个传感器相连接，变步长子装置与滞环比较子装置相连接，所述滞环比较子装置实现太阳能功率在所设的范围内出现波动时，保持工作点电压保持不变，太阳能功率波动量超出所设的范围内时，按照设定规律改变工作点电压，设定规律设置在所述变步长子装置内，控制器子装置与跟踪子装置、滞环比较子装置、变步长子装置和状态检测子装置相连接。

作为一种改进，控制器子装置设置有PI控制器，所述PI控制器直流增益为20-40dB，所述PI控制器转折相位为10-50rad。

本实用新型设置有滞环比较子装置、变步长子装置可以有效地抑制扰动观测法的振荡现象，快速准确的将工作点设定在最大功率点区域内。

附图说明

图1为本实用新型太阳能光照最大功率跟踪装置的结构框图。

具体实施方式

如图1所示，一种太阳能光照最大功率跟踪装置的具体实施方式，包括有状态检测子装置5、滞环比较子装置2、变步长子装置3、控制器子装置1和跟踪子装置4，状态检测子装置5与多个传感器相连接，变步长子装置3与滞环比较子装置2相连接，所述滞环比较子装置2实现太阳能功率在所设的范围内出现波动时，保持工作点电压保持不变，太阳能功率波动量超出所设的范围内时，按照设定规律改变工作点电压，设定规律设置在所述变步长子装置3内，状态检测子装置5、跟踪子装置4、滞环比较子装置2、变步长子装置3和控制器子装置1相连接。当功率在所设的滞环内出现波动时，光伏电池的工作点电压保持不变，只有当功率的波动量超出所设的滞环时，才按照一定的规律改变工作点电压。可见滞环比较子装置2的引入，可以有效地抑制扰动观测法的振荡现象。实际上可以将误判看成是外部环境发生变化时的一种动态的振荡过程，因此该方法也可以克服扰动观测法的误判现象。虽然滞环比较子装置2可以较大程度地避免振荡和误判现象，但如果步长过大，工作点可能会停在离最大功率点较远的区域，如果步长过小，在新一轮开始搜索时，工作点会在远离最大功率点区域内长时间地搜索，因此速度和精度的矛盾依然存在，滞环比较子装置2与变步长子装置3相配合便可以解决这一矛盾。

 作为一种改进的具体实施方式，控制器子装置1设置有PI控制器，PI控制器直流增益为20-40dB，PI控制器转折相位为10-50rad。由于控制对象难以建立，可以选择简单的PI控制器，达到稳态误差较小，动态响应快的技术效果。