[发明专利]一种车辆废热发电系统最大功率跟踪方法

权利要求书

1.一种车辆废热发电系统最大功率跟踪方法，其特征在于：包括如下步骤：

将恒定电压法与小步长的滞环比较法相结合，车辆废热发电系统中热电模块的开路电压V_oc随外界条件变化时，热电模块的最高功率点电压V_m也近似呈比例变化，采用恒定电压法快速跟踪到汽车废热发电系统的最大输出功率点附近，然后切换为小步长的滞环比较法，进一步跟踪到汽车废热发电系统的最大输出功率，同时设置定时器使系统重新采集开路电压进行最大功率跟踪，实现最大功率点跟踪和最大功率点运行。

2.根据权利要求1所述的一种车辆废热发电系统最大功率跟踪方法，其特征在于：

所述恒定电压法按照下述步骤进行：

第一步，在温差发电系统的DC-DC转换器启动前，首先采样温差发电系统直流侧的开路电压V_oc(k)，然后设定恒定电压法的给定电压V_cvt＝0.5V_oc(k)；

第二步，启动温差发电系统的DC-DC转换器，等待系统直流端的电压最终稳定到V_cvt，此时恒定电压法阶段最大功率跟踪完成。

3.根据权利要求1所述的一种车辆废热发电系统最大功率跟踪方法，其特征在于：所述小步长的滞环比较法按照下述步骤进行：

第三步，采样B时刻的温差发电系统直流侧的电压V_B、电流I_B，计算得到此时的输出功率P_B；

第四步，给此时的系统增加一个扰动量-ΔV,采样得到此时A时刻的温差发电系统直流侧的电压V_A、电流I_A，计算得到此时的输出功率P_A；

第五步，给此时的系统增加一个扰动量2ΔV，采样得到此时C时刻的温差发电系统直流侧的电压V_C、电流I_C，计算得到此时的输出功率P_C；

第六步，设定变化标志Sign1，若P_C≥P_B,Sign1＝1，否则Sign1＝-1；

第七步，设定变化标志Sign2，若P_B＞P_A,Sign2＝1，否则Sign2＝-1；

第八步，设定变化标志Sign，计算Sign＝Sign1+Sign2；

第九步，若Sign＝2，令V_B＝V_C,最大功率点在B点右侧，工作点向C点移动；

若Sign＝-2，令V_B＝V_A,最大功率点在B点左侧，工作点向A点移动；

若Sign＝0，工作点不动，认为已找到最大功率点。

4.根据权利要求1所述的一种车辆废热发电系统最大功率跟踪方法，其特征在于：所述定时跳转阶段按照下述步骤进行：给系统设置定时器，当定时时间t到时，系统重新采集热电发电模块的开路电压V_oc，并得到新的给定电压V_cvt，并重新运用恒定电压法快速跟踪到新的最大功率点。

5.根据权利要求1所述的一种车辆废热发电系统最大功率跟踪方法，其特征在于：恒定电压法中启动时的扰动步长ΔV₁的数值应大一些，滞环比较法中扰动步长ΔV₂的选取应小一些。

6.根据权利要求1所述的一种车辆废热发电系统最大功率跟踪方法，其特征在于，定时器定时时间t的选择控制在分钟级别，测量开路电压需要断开控制回路，若定时时间过短，则需要不断的断开控制回路，若定时时间过长，则无法跟踪外界环境的快速变化。

7.根据权利要求1所述的一种车辆废热发电系统最大功率跟踪方法，其特征在于，DC-DC变换器电路选用buck-boost拓扑结构电路。

8.根据权利要求1所述的一种车辆废热发电系统最大功率跟踪方法，其特征在于，所述车辆废热发电系统为温差发电系统，由车辆废气构成的热端、发动机冷却液或自然风构成的冷端，以及多个温差发电片串并联连接构成。