[发明专利]长航时太阳能无人机能源系统的峰值功率点跟踪方法

摘要

本发明提供长航时太阳能无人机能源系统的峰值功率点跟踪方法，其中，峰值功率点跟踪初始化单元根据实际太阳阵电压参数范围设置太阳阵电压信号，对应于整个范围的中间值；峰值功率点跟踪过程单元设定当实时太阳阵输出功率变化率连续两次变化小于1％时，认为跟踪到峰值功率点；跳出峰值功率点单元在跟踪到峰值功率点之后，保持当前参考太阳阵电压不变，且实时太阳阵输出功率变化率连续两次大于3％时，跳出当前峰值功率点并重新跟踪。针对长航时太阳能无人机复杂的飞行工况，不仅具有跟踪速度快、跟踪精度高、抗干扰能力强等特点，而且符合长航时太阳能无人机对于能源系统的高可靠需求，为临近空间飞行器能源传输技术提供参考与帮助。

主权项

1.一种长航时太阳能无人机能源系统的峰值功率点跟踪方法，其特征在于，包括：设置初始太阳阵电压参考信号Uref_0；采集初始太阳阵的电压信号USA_0和电流信号ISA_0，并计算此时太阳电池阵输出功率PSA_0；给初始太阳阵电压参考信号增加一个步长ΔU，此时太阳阵电压参考信号为Uref_0+ΔU，并进行延时；延时后，再次采集初始太阳阵的电压信号USA_1与电流信号ISA_1，并计算出此时太阳电池阵输出功率PSA_1；比较PSA_0与PSA_1数值大小，若PSA_1大于PSA_0，则将PSA_1设为初始功率点，设置太阳阵电压信号为Uref_0+2ΔU，并开始跟踪峰值功率点，否则将PSA_0设为初始功率点，设置太阳阵电压信号为Uref_0‑ΔU；实时采集太阳阵的电压信号USA和电流信号ISA，并计算实时太阳阵输出功率PSA；比较当前PSA与前一时刻的数值大小，若当前PSA大于前一时刻的数值，则Uref_0增加一个步长ΔU，使得太阳阵电压相应变大，否则Uref_0减少一个步长ΔU，使得太阳阵电压相应变小；当计算得到的实时太阳阵输出功率变化率连续两次小于1％时，则认为跟踪到峰值功率点，否则继续跟踪；当跟踪到峰值功率点之后，保持当前参考太阳阵电压不变；实时采集太阳阵的电压信号USA′与电流信号ISA′，并计算实时太阳阵输出功率PSA′；当计算得到的实时太阳阵输出功率变化率连续两次大于3％时，则跳出当前峰值功率点并重新跟踪，否则认为峰值功率点不变。