[发明专利]一种电导增量与线性外推组合的最大功率点追踪方法

权利要求书

1.一种电导增量与线性外推组合的最大功率点追踪方法，用于混合微能源采集系统的最大功率点追踪，其特征在于，所述电导增量与线性外推组合的最大功率点追踪方法，包括：

步骤1、获取所述混合微能源采集系统的输出电流、工作电压，得到混合微能源采集系统的电流-电压特性曲线、功率-电压特性曲线；

步骤2、初始化当前工作点A：初始化工作点A的占空比d(t)，输出电流i_PV＝i(t)，工作电压v_PV＝v(t)，t＝0，t表示迭代次数；

步骤3、判断当前环境下的工作点A是否为全局最大功率点，过程如下：

步骤3.1：根据电流-电压特性曲线计算混合微能源采集系统中电导、电流关于电压求导的绝对值分别为：

式中，g_DC表示电导，di_PV为输出电流的微分，dv_PV为工作电压的微分，g_ac为电流关于电压求导的绝对值；

步骤3.2：在混合微能源采集系统的电流-电压特性曲线中，基于电导增量法的最大功率点判断规则如下：

步骤3.3：定义Δg＝g_DC-g_ac，设定阈值系数ε，计算得到工作点A处的Δg记为Δg_A，当Δg_A≤ε时，根据公式(3)所示基于电导增量法的最大功率点判断规则，得到全局最大功率点的工作电压V_GMPP＝v(0)，并返回步骤1；当Δg_A＞ε时，根据公式(3)所示基于电导增量法的最大功率点判断规则，得到V_GMPP≠v(0)，则进入步骤4；

步骤4、基于线性外推法，判断工作点A所在的电流-电压特性曲线是否满足线性函数表达式，若工作点A所在的电流-电压特性曲线满足线性函数表达式，则进入步骤5；否则进行步骤6；

步骤5、利用线性函数表达式求得局部最大功率点的功率

步骤6、利用电导增量法求得局部最大功率点的功率

步骤7：记录最大功率点的功率

步骤8：基于反向电导增量法，求得工作点B的坐标，过程如下：

步骤8.1：初始化工作点B的坐标(v(t)，i(t))，t＝0，t表示迭代次数；

步骤8.2：基于公式(1)和公式(2)计算工作点B对应的g_DC和g_ac，根据Δg＝g_DC-g_ac计算得到工作点B处的Δg记为Δg_B；

步骤8.3：若Δg_B＞0，则当前外部环境下工作点B处斜率为正，并计算求得v(t+1)＝v(t)+Δv，Δv为调整的电压步长；

步骤8.4：若Δg_B＜0，则当前外部环境下工作点B处斜率为负，并计算求得v(t+1)＝v(t)-Δv；

步骤8.5：记录参数T＝t时，判断工作点B输出功率是否为0，过程如下：

步骤8.5.1：若i(T)×v(T)＝0，则工作点B输出功率为0，进入步骤8.6；

步骤8.5.2：若i(T)×v(T)≠0，则工作点B输出功率不为0，进入步骤8.7或步骤8.8；

步骤8.6：基于当前工作点B的坐标，更新占空比获得工作点B的坐标，过程如下：

步骤8.6.1：若i(T)＝0，则更新占空比为0.1，t＝T+1，记录此时工作点B的坐标(v(t)，i(t))，并进入步骤9；

步骤8.6.2：若v(T)＝0，则更新占空比为0.9，t＝T+1，记录此时工作点B的坐标(v(t)，i(t))，并进入步骤9；

步骤8.7：若Δg_B＞0，求得工作点B的坐标(v(t)，i(t))，过程如下：

步骤8.7.1：赋值t＝T-1，并基于赋值后的t对应的v(t)，i(t)更新Δg_B；

步骤8.7.2：若更新后的Δg_B＞0，则返回步骤8.3；

步骤8.7.3：若更新后的Δg_B＜0，则更新工作点B的工作电压为v(t)＝v(T)，输出电流为i(t)＝i(T)，记录此时工作点B的坐标(v(t)，i(t))，并进入步骤9；

步骤8.8：若Δg_B＜0，求得工作点B的坐标(v(t)，i(t))，过程如下：

步骤8.8.1：赋值t＝T-1，并基于赋值后的t对应的v(t)，i(t)更新Δg_B；

步骤8.8.2：若更新后的Δg_B＜0，则返回步骤8.4；

步骤8.8.3：若更新后的Δg_B＞0，则更新工作点B的工作电压为v(t)＝v(T)，输出电流为i(t)＝i(T)，记录此时工作点B的坐标(v(t)，i(t))，并进入步骤9；

步骤9：基于线性外推法，判断工作点B所在的电流-电压特性曲线是否满足线性函数表达式，若工作点B所在的电流-电压特性曲线满足线性函数表达式，则利用线性函数表达式求得局部最大功率点的功率否则利用电导增量法求得局部最大功率点的功率

步骤10：记录最大功率点的功率

步骤11：比较P_MPP1与P_MPP2的大小，求得全局最大功率点的功率P_GMPP，过程如下：

步骤11.1：若P_MPP1≥P_MPP2，则P_GMPP＝P_MPP1；

步骤11.2：若P_MPP1＜P_MPP2，则P_GMPP＝P_MPP2；

步骤12：重复步骤1～11，更新全局最大功率点，直至Δg_B≤ε时，停止迭代，输出全局最大功率点的功率P_GMPP。