[发明专利]基于分时自适应MCT算法的DMPPT光伏发电模块

权利要求书

1.基于分时自适应MCT算法的DMPPT光伏发电模块，其特征在于，包括若干串联的集成光伏板，所述集成光伏板包括三个光伏晶元串和一个MPPT控制芯片，每个光伏晶元串连接一个Buck变换器，三个Buck变换器的输出端串联，并由所述MPPT控制芯片控制实现该集成光伏板的最大功率追踪；MPPT控制芯片采样集成光伏板中每个光伏晶元串的输出电压V_pv1，V_pv2，V_pv3和集成光伏板的总输出电流I_o作为输入，经分时自适应MCT算法计算并输出三个参考电压信号V_ref1，V_ref2，V_ref3；三个参考电压信号V_ref和三个光伏晶元串输出电压V_pv经过电压外环生成一个参考电流信号，这个参考电流信号和总输出电流I_o经过电流内环生成一个控制电压信号；该控制电压经脉宽调制器生成具有相应占空比的脉宽调制信号去控制Buck变换器的开关，使得光伏晶元串工作在该参考电压V_ref处；MPPT控制芯片不断调整每个光伏晶元串的工作电压，最终保证每个Buck变换器输入端均工作在相应光伏晶元串当前的最大功率点处；

采用时长自适应调节的使能信号来控制MCT的执行：使能信号初始值设为1，对光伏晶元串1进行MCT；当光伏晶元串1达到其最大功率点即总输出电流达到最大之后，使能信号立即变为0，对光伏晶元串2做MCT；当光伏晶元串2也达到其最大功率点，使能信号变为-1，对光伏晶元串3做MCT；当三个光伏晶元串均达到各自的最大功率点之后，使能信号变为周期性信号，周期为3T，其值在1，0，-1之间以时间间隔T变化；当外界环境发生突变时，此时使能信号转变为1，先对光伏晶元串1进行MCT，扰动光伏晶元串1的输出电压；直到该光伏晶1元串达到其最大功率点；之后使能信号会立即变到0，对光伏晶元串2做MCT，从而追踪到光伏晶元串2在变化的辐照度下的新的最大功率点，也即光伏板在变化的辐照度下的新的最大总输出电流；当三个光伏晶元串在环境突变后都工作在最大功率点后，使能信号变为周期性信号，周期为3T，其值在1，0，-1之间以时间间隔T变化。

2.根据权利要求1所述的基于分时自适应MCT算法的DMPPT光伏发电模块，其特征在于，所述若干串联的集成光伏板连接到中央逆变器。

3.根据权利要求2所述的基于分时自适应MCT算法的DMPPT光伏发电模块，其特征在于，所述DMPPT光伏发电模块中存在一快一慢两个控制环；在较慢的控制环中，中央逆变器应用扰动观测法不断更新光伏板的输出电压V_o；而在较快的控制环中，Buck变换器以更高的频率迭代，使得此V_o下的光伏板总输出电流I_o达到最大。

4.基于分时自适应MCT算法的DMPPT光伏发电模块，其特征在于，包括若干串联的集成光伏板，所述集成光伏板包括三个光伏晶元串和一个MPPT控制芯片，每个光伏晶元串连接一个Buck变换器，三个Buck变换器的输出端串联，并由所述MPPT控制芯片控制实现该集成光伏板的最大功率追踪；

MCT算法包括：

clock信号为1，0，-1分别代表对光伏晶元串1,2,3做最大功率追踪；传感器采样三个光伏晶元串的输出电压V_pv1，V_pv2，V_pv3和光伏板总的输出电流I_o；V_k，V_k-1，I_k和I_k-1是一组用于扰动观测法运算的公共变量；

首先，把V_k和I_k的值赋给V_k-1和I_k-1；如果clock信号等于c_i，则把当前的光伏晶元串i的输出电压V_pvi，参考电压V_refi和光伏板的总输出电流I_o分别赋值给V_k，V_ref和I_k；变量c用于记录clock值的变化；为了防止最大功率点附近的振荡，设定电流变化量的阈值ΔI；当I_k和I_k-1的差值小于ΔI时，认为I_o已达到最大值，不再继续做MCT，clock的值将发生跳变以启动下一个光伏晶元串的MCT；当I_k和I_k-1的差值大于ΔI，则对光伏晶元串i执行基于P&O算法的MCT，得到更新之后的参考电压V_ref；如果clock等于c即clock保持了之前的值c_i，说明此时仍在对光伏晶元串i做MCT，故将V_ref赋值给V_refi；若clock不等于c即clock值发生了跳变，那么就不进行此参考电压的赋值过程；最终输出三个参考电压信号V_ref1，V_ref2，V_ref3。