[发明专利]基于Bezier多项式的光伏阵列最大功率跟踪方法

权利要求书

1.基于Bezier多项式的光伏阵列最大功率跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、测试光伏阵列的实际辐照度和温度值；

S2、计算实际测试辐照度和温度下，光伏模块的开路电压V_ocb，短路电流I_scb和最大功率点(V_mb，I_mb)；

其中，V_mb为最大功率点电压，I_mb为最大功率点电流；

S3、基于开路电压V_ocb，短路电流I_scb和最大功率点(V_mb，I_mb)，利用Bezier函数的光伏模块建模方法，得到给定条件下光伏模块的输出特性曲线；

S4、对输出特性曲线进行多项式拟合，并给出对应输出特性曲线的多项式拟合结果；

S5、利用电流测试装置检测光伏阵列的输出电流，同时利用电压检测装置检测光伏模块的输出电压；

S6、根据检测到的输出电压和电流，基于增量电导法，对多项式拟合结果得出的最大功率点进行逐一微调；

S7、将检测到的输出电压值作为自变量，使光伏模块工作输出特性在微调后的最大功率点电压处，使光伏模块工作在最大输出功率，实现光伏阵列的最大功率跟踪；

所述步骤S2中：

最大功率点V_mb的计算公式为：

V_mb＝V_mln(e+βΔIR)(1-γΔT)

最大功率点电流I_mb的计算公式为：

短路电流I_scb的计算公式为：

开路电压V_ocb的计算公式为：

V_ocb＝V_ocln(e+βΔIR)(1-γΔT)

其中，ΔT为实际工况下的电池温度与标准测试条件下的电池温度差；

ΔIR为实际工况下的辐照度与标准测试条件下辐照度的差；

α、β和γ均为拟合常数，且α＝0.0025/℃，β＝0.0005/(W/m²)，γ＝0.00288/℃；

IR_b为标准测试条件下的辐照度，且IR_b＝1000W/m²，

T标准测试条件下的电池温度，且T＝25℃；

V_m、I_m是标准测试工况下光伏阵列最大功率点处的电压和电流；

I_sc、V_oc是标准测试工况下光伏阵列短路电流和开路电压；

IR是实际测试的辐照度；

所述步骤S5中k时刻和k-1时刻检测到的电压分别为V(k)和V(k-1)，电流分别为I(k)和I(k-1)；

所述步骤S6具体为：

S61、计算ΔV_k＝V(k)-V(k-1)和ΔI_k＝I(k)-I(k-1)；

其中，ΔV_k为相邻时刻检测到电压差值，ΔI_k为相邻时刻检测到的电流差值；

S62、判断|ΔV_k|是否小于δ₁，若是则进入步骤S621，否则进入步骤S622；

其中，δ₁预先设定的相邻时刻检测到电压差值的阈值；

S621、判断|ΔI_k|是否小于δ₂，若是则进入S63，否则进入步骤S6211；

其中，δ₂预先设定的相邻时刻检测到电流差值的阈值；

S6211、判断ΔI_k是否大于0，若是则按照一定步长增加PWM占空比，并进入步骤S63；否则按照一定步长减少PWM占空比，并进入步骤S63；

S622、计算G＝I(k)/V(k)和ΔG_k＝ΔI_k/ΔV_k；

其中，G为外部负载的电导，ΔG_k为相邻时刻光伏阵列的微变电导；

S623、判断∣G+ΔG_k∣是否小于δ₃，若是进入步骤S63；否则进入步骤S6231；

S6231、判断G+ΔG_k是否大于0；若是则按照一定步长增加电压，并进入步骤S63；否则按照一定步长减少电压，并进入步骤S63；

S63、完成最大功率点的微调。