[发明专利]基于正弦信号试探的最大功率追踪光伏控制系统及方法

权利要求书

1.基于正弦信号试探的最大功率追踪光伏控制系统，其特征是，包括户用光伏发电控制装置，所述户用光伏发电控制装置包括依次电连接的光伏板、BOOST变换器、储能单元及逆变器，所述逆变器连接至用电负载，所述BOOST变换器连接至光伏发电控制器，所述光伏板、BOOST变换器之间还连接有电压检测电路及电流检测电路；

所述电压检测电路及电流检测电路均将采集的信号传输至光伏发电控制器，所述光伏发电控制器根据采集的信号，利用正弦信号扰动作为搜索步长，试探出最大功率点；

根据上述最大功率点及对应的电压，从而绘制电压、功率曲线，生成的表格曲线，最大功率对应一个电压；

通过查表，找到最大功率下的参考电压，进而利用PID调节，使得运行至最大功率点。

2.如权利要求1所述的基于正弦信号试探的最大功率追踪光伏控制系统，其特征是，所述电压检测电路包括电阻分压网络，用于将输入电压成比例降低，电阻分压网络连接至差分式减法器，用于计算电阻分压网络的电压差。

3.如权利要求1所述的基于正弦信号试探的最大功率追踪光伏控制系统，其特征是，所述光伏发电控制器通过功率开关驱动电路连接至BOOST变换器，所述功率开关驱动电路用于将光伏发电控制器输出的微小PWM信号进行放大，用于驱动BOOST变换器中的开关管动作。

4.如权利要求1所述的基于正弦信号试探的最大功率追踪光伏控制系统，其特征是，所述电流检测电路包括霍尔电流传感器，所述霍尔电流传感器将通过的电流信号转换成正相关的输出电压，所述霍尔电流传感器连接至差分式减法器，所述差分式减法器用于将霍尔电流传感器的输出电压进行进一步放大。

5.如权利要求1所述的基于正弦信号试探的最大功率追踪光伏控制系统，其特征是，所述储能单元为蓄电池，所述蓄电池连接至蓄电池充放电电路，所述蓄电池充放电电路将光伏能转化为蓄电池能或将蓄电池的能量回馈直流母线。

6.基于最大功率追踪控制的离网户用光伏发电系统的工作方法，其特征是，包括：

利用正弦信号扰动，作为搜索步长，试探出最大功率点；

试探出最大功率点之后，记录下最大功率点及对应的电压，从而绘制电压、功率曲线，生成的表格曲线；

通过查表，找到最大功率点对应的参考电压，进而利用PID调节，使得系统快速运行至最大功率点。

7.如权利要求6所述的基于最大功率追踪控制的离网户用光伏发电系统的工作方法，其特征是，上述基于正弦信号试探的最大功率追踪光伏控制系统的工作方法，还包括：利用功率判断法对电压、功率曲线是否变化进行判断，具体为：

利用查表法找到一个时间范围内的最大功率Pmax，将该Pmax与当前捕获的最大功率进行比较，如果差值超过设定的阈值则判断电压、功率曲线已经发生了变化，重新进行试探获得最优电压、功率曲线。

8.如权利要求6所述的基于最大功率追踪控制的离网户用光伏发电系统的工作方法，其特征是，利用正弦信号扰动，作为搜索步长，试探出最大功率点，具体为：

获得光伏电路的电压电流信号，得到对应的功率数据，根据PID调节器及正弦扰动信号，进入到最大功率区。

9.如权利要求8所述的基于最大功率追踪控制的离网户用光伏发电系统的工作方法，其特征是，所述正弦扰动信号为αsin(ωt)，α为正弦信号的幅值，ω为正弦信号的角频率，由光伏发电控制器提供。

10.如权利要求6所述的基于最大功率追踪控制的离网户用光伏发电系统的工作方法，其特征是，当捕获功率小于设定值时，表明已经在最大功率点附近；

判断方法

|P(k)-P(k-1)|≤ε

为降低震荡，此时切除正弦信号干扰；

采用PID控制。