[发明专利]一种太阳能发电最大功率跟踪方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏发电技术领域，尤其涉及一种太阳能发电最大功率跟踪方法及装置。

背景技术

在太阳能光伏发电系统中，太阳能电池是最基本的环节，若要提高整个系统的效率必须要提高太阳能电池的转换效率，使其输出功率为最大功率，然而，太阳能光伏电池具有非线性特性，它的输出功率随着外界环境总存在一个最大功率点。

对于光伏电池的最大功率跟踪，最大功率点跟踪的算法有很多种，常用的有：恒定电压法、扰动观察法、电导增量法、模糊控制法、神经网络法等。恒定电压法简单、方便、良好的可靠性和稳定性，但是当温度变化时，功率点发生变化，产生功率损失比较大。扰动电压法比较简单可靠、且容易实现，但运行点一直在最大功率点左右震荡，且难以选择合适的步长。电导增量法能够减少能量损失提高转换效率，但是运算较复杂，在最大功率点有抖动。模糊控制法需要设计人员有足够的经验。神经网络控制需要使用大量的输入输出样本数据，耗时长，对微处理器的性能要求很高。

因此，需要提供一种可以解决上述问题、不复杂的太阳能发电最大功率跟踪方法。

发明内容

本发明提供一种太阳能发电最大功率跟踪方法及装置，该方法根据温度的不同采用不同的太阳能发电最大功率跟踪策略，避免了无论 温度高低均采用同一最大功率点跟踪算法导致的跟踪效率低并减少了在最大功率点周围震荡的功率损耗，且方法简单。

第一方面，本发明提供一种太阳能发电最大功率跟踪方法，包括：

获取太阳能光伏电池板的电压、电流和环境温度；

在所述电流小于额定电流时，判断所述环境温度是否小于预设温度；

根据判断结果、所述电压和电流，确定太阳能发电最大功率跟踪策略。

优选的，根据判断结果、所述电压和电流，确定太阳能发电最大功率跟踪策略，包括：

若所述环境温度小于预设温度，则将所述电压和电流作为当前电压和当前电流，并根据所述当前电流以及预设的电流和输出功率的线性比例关系，计算太阳能光伏电池板当前最大输出功率；

若所述太阳能光伏电池板当前最大输出功率小于预设的最大功率，则向用于调节太阳能光伏电池板角度的角度调节装置输出角度调节信号，以使所述角度调节装置根据所述角度调节信号调节太阳能光伏电池板的角度；

在向用于调节太阳能光伏电池板角度的角度调节装置输出角度调节信号达到预设时间段时，获取太阳能光伏电池板的电压和电流，并将所述电压和电流作为当前电压和当前电流，重复所述根据所述当前电流以及预设的电流和输出功率的线性比例关系，计算太阳能光伏电池板当前最大输出功率步骤，直到所述太阳能光伏电池板当前最大输出功率等于所述预设的最大功率。

优选的，根据判断结果、所述电压和电流，确定太阳能发电最大功率跟踪策略，包括：

若所述环境温度大于等于预设温度，则将所述电压作为当前电压，并计算所述电流和当前电压的比值以及所述比值的导数；

判断所述比值的导数是否等于所述电流和当前电压的比值；

若否，则按照预设规则调节所述太阳能光伏电池板的电压，并将调节后的电压作为当前电压，计算所述电流和当前电压的比值以及所述比值的导数；

重复所述判断所述比值的导数是否等于所述电流和当前电压的比值步骤，直到所述比值的导数等于所述电流和当前电压的比值。

优选的，按照预设规则调节所述太阳能光伏电池板的输出电压，包括：

若所述比值的导数小于所述电流和当前电压的比值，则减小所述输出电压。

优选的，按照预设规则调节所述太阳能光伏电池板的输出电压，包括：

若所述比值的导数大于所述电流和当前电压的比值，则增大所述输出电压。

优选的，所述电流和输出功率的线性比例关系为：

P_m＝Ki

其中，P_m为输出功率，K为常数，i为电流。

第二方面，本发明还提供一种太阳能发电最大功率跟踪装置，包括：

获取单元，用于获取太阳能光伏电池板的电压、电流和环境温度；

判断单元，用于在所述电流小于额定电流时，判断所述环境温度是否小于预设温度；

确定单元，用于根据判断结果、所述电压和电流，确定太阳能发电最大功率跟踪策略。

优选的，所述确定单元还用于：