一種光伏電池功率跟蹤的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于移動(dòng)通信【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種光伏電池功率跟蹤的方法及裝置，所述方法包括：獲取光伏電池的工作電壓；根據(jù)預(yù)設(shè)電壓區(qū)間，判斷所述工作電壓是否在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)；根據(jù)所述工作電壓在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間的不同位置，選擇不同的步長(zhǎng)調(diào)節(jié)工作電壓，直到步長(zhǎng)前后功率差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)的常數(shù)；取所述步長(zhǎng)前后功率大者為光伏電池的最大工作功率。本發(fā)明通過(guò)對(duì)電壓區(qū)間進(jìn)行劃分，鎖定了光伏電池的最大工作功率時(shí)工作電壓區(qū)間，當(dāng)工作電壓遠(yuǎn)離所述電壓區(qū)間時(shí)，以大步長(zhǎng)到達(dá)所述的電壓區(qū)間，提高了搜索最大工作功率的效率；當(dāng)工作電壓遠(yuǎn)離所述電壓區(qū)間時(shí)，以小步長(zhǎng)的方式精確地跟蹤到最大工作功率，實(shí)現(xiàn)了高效率的光伏電池的最大工作功率的跟蹤。
【專利說(shuō)明】—種光伏電池功率跟蹤的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光伏【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種光伏電池功率跟蹤的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏電池發(fā)電時(shí)，為了獲取最大的輸出功率，現(xiàn)有技術(shù)提出了開(kāi)路電壓法，爬山法等方法跟蹤光伏電池的最大輸出功率，也就是光伏電池的最大工作功率，現(xiàn)有技術(shù)采取的開(kāi)路電壓法，所取最大工作功率為工作電壓為0.7倍開(kāi)路電壓時(shí)的工作功率，存在不精確的問(wèn)題；現(xiàn)有技術(shù)采取的爬山法，采用一定的步長(zhǎng)的方式去跟蹤最大功率，因?yàn)椴介L(zhǎng)取太大，獲取不到最大功率，所以只有取小步長(zhǎng)跟蹤最大功率，因此效率很低。
[0003]因此現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題是跟蹤光伏電池的最大工作功率時(shí)，跟蹤的結(jié)果不精確或效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種光伏電池功率跟蹤的方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)下存在的光伏電池的最大功率跟蹤不精確或者效率低的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種光伏電池功率跟蹤的方法，所述方法包括以下步驟:
[0006]獲取光伏電池的工作電壓；
[0007]根據(jù)預(yù)設(shè)電壓區(qū)間，判斷所述工作電壓是否在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)；
[0008]根據(jù)所述工作電壓在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間的不同位置，選擇不同的步長(zhǎng)調(diào)節(jié)工作電壓，直到步長(zhǎng)前后功率差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)的常數(shù)；
[0009]取所述步長(zhǎng)前后功率大者為光伏電池的最大工作功率。
[0010]本發(fā)明的實(shí)施例的另一目的在于提供一種光伏電池功率跟蹤的裝置，所述包括:
[0011]獲取單兀，用于獲取光伏電池的工作電壓；
[0012]判斷單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)電壓區(qū)間，判斷所述工作電壓是否在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)；
[0013]調(diào)節(jié)單元，用于根據(jù)所述工作電壓在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間的不同位置，選擇不同的步長(zhǎng)調(diào)節(jié)工作電壓，直到步長(zhǎng)前后功率差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)的常數(shù)；
[0014]確定單元,用于取所述步長(zhǎng)前后功率大者為光伏電池的最大工作功率。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)對(duì)電壓區(qū)間進(jìn)行劃分，鎖定了光伏電池的最大工作功率時(shí)工作電壓，當(dāng)工作電壓遠(yuǎn)離所述電壓區(qū)間時(shí)，以大步長(zhǎng)到達(dá)所述的電壓區(qū)間，提高了搜索光伏電池的最大工作功率的效率；當(dāng)工作電壓遠(yuǎn)離所述電壓區(qū)間時(shí)，以小步長(zhǎng)的方式精確地跟蹤到光伏電池的最大工作功率，解決了現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行光伏電池的最大工作功率跟蹤存在的不精確或者效率低的問(wèn)題。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的光伏電池工作電壓調(diào)節(jié)和測(cè)量方法的電路圖；
[0018]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的光伏電池功率跟蹤的方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；
[0019]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的光伏電池功率跟蹤的裝置的模塊結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例提供了光伏電池工作電壓調(diào)節(jié)和測(cè)量方法的電路圖，如圖1所示，光伏電池工作電壓調(diào)節(jié)和測(cè)量方法包括:
[0022]圖1所示的光伏電池在一定光照強(qiáng)度和一定溫度下產(chǎn)生Vin，也稱為光伏電池的開(kāi)路電壓；通過(guò)升壓斬波電路的絕緣柵雙極型晶體管IGBT連接光伏電池，可以調(diào)節(jié)光伏電池的工作電壓Vout,調(diào)節(jié)的方式是通過(guò)調(diào)節(jié)IGBT內(nèi)的參數(shù),按照一定的步長(zhǎng)來(lái)調(diào)節(jié)Vout,可以通過(guò)測(cè)量Vout獲取工作電壓，所述升壓斬波電路也稱為Boost電路。
[0023]本發(fā)明實(shí)施例提供了光伏電池功率跟蹤的方法，所述方法如圖2所示，具體步驟包括:
[0024]S11、獲取光伏電池的工作電壓。
[0025]在本實(shí)施例中，所述光伏電池的工作電壓即圖1中所示的Vout，控制電壓測(cè)量工具或者儀器通過(guò)測(cè)量獲取所述光伏電池的工作電壓。
[0026]S12、根據(jù)預(yù)設(shè)電壓區(qū)間，判斷所述工作電壓是否在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)，若是，執(zhí)行S13 ;若否，執(zhí)行S14。
[0027]在本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)電壓區(qū)間一般設(shè)置為0.6倍的開(kāi)路電壓至0.8倍的開(kāi)路電壓，也可以根據(jù)具體情況調(diào)整；大量的實(shí)驗(yàn)證明，最大功率一般發(fā)生在工作電壓為0.7倍的開(kāi)路電壓，設(shè)置電壓區(qū)間的效果是為了準(zhǔn)確地捕獲光伏電池的最大工作功率。
[0028]S13、當(dāng)所述工作電壓在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時(shí)，以預(yù)設(shè)的小步長(zhǎng)調(diào)節(jié)工作電壓，直到步長(zhǎng)前后功率差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)的常數(shù)。
[0029]在本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)的小步長(zhǎng)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置，一般設(shè)置為開(kāi)路電壓的千分之一，調(diào)節(jié)的方法是通過(guò)boost電路調(diào)節(jié)，假定調(diào)節(jié)前工作電壓為ViMJ，調(diào)節(jié)后的工作電壓等于V加上千分之一的開(kāi)路電壓值，表述SVws;直到I Vw1-VwsI〈預(yù)設(shè)的常數(shù)，停止調(diào)節(jié)工作電壓，所述預(yù)設(shè)的常數(shù)一般為1/1000，只有當(dāng)調(diào)節(jié)前后的工作電壓非常接近時(shí)，才表示達(dá)到了光伏電池的最大工作功率。
[0030]S14、當(dāng)所述工作電壓不在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)時(shí)，以預(yù)設(shè)的大步長(zhǎng)調(diào)節(jié)工作電壓，使工作電壓達(dá)到預(yù)設(shè)電壓區(qū)間。
[0031]在本實(shí)施例中，如果所述工作電壓不在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)時(shí)，即所述工作電壓離光伏電池的最大工作功率較遠(yuǎn)，以預(yù)設(shè)的大步長(zhǎng)調(diào)節(jié)工作電壓使工作電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的電壓區(qū)間，預(yù)設(shè)的大步長(zhǎng)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置，一般設(shè)置為開(kāi)路電壓的百分之一，所述步驟S14執(zhí)行完畢后，繼續(xù)執(zhí)行S13。
[0032]S15、取所述步長(zhǎng)前后功率大者為光伏電池的最大工作功率。
[0033]在本實(shí)施例中，當(dāng)I V_—ViajsI〈預(yù)設(shè)的常數(shù)時(shí)，如果Vwi大于Vws,則選擇V_為光伏電池的最大工作功率，否則，則選擇V.為光伏電池的最大工作功率。
[0034]可選的，所述實(shí)現(xiàn)S12的方法具體為:
[0035]當(dāng)所述工作電壓小于預(yù)設(shè)電壓區(qū)間最小值或所述工作電壓大于預(yù)設(shè)電壓區(qū)間最大值時(shí)，判斷所述工作電壓不在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)；
[0036]當(dāng)所述工作電壓大于等于預(yù)設(shè)的電壓區(qū)間最小值并且小于等于預(yù)設(shè)的電壓區(qū)間最大值時(shí)，判斷所述工作電壓在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)。
[0037]在本實(shí)施例中，當(dāng)工作電壓小于0.6倍的開(kāi)路電壓或者大于0.8倍的工作電壓，判斷所述工作電壓不在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)，否則判斷工作電壓在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)。
[0038]本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)對(duì)電壓區(qū)間進(jìn)行劃分，鎖定了光伏電池的最大工作功率時(shí)工作電壓，當(dāng)工作電壓遠(yuǎn)離所述電壓區(qū)間時(shí)，以大步長(zhǎng)到達(dá)所述的電壓區(qū)間，提高了搜索光伏電池的最大工作功率的效率；當(dāng)工作電壓遠(yuǎn)離所述電壓區(qū)間時(shí)，以小步長(zhǎng)的方式精確地跟蹤到光伏電池的最大工作功率。
[0039]本發(fā)明實(shí)施例提供了光伏電池功率跟蹤的裝置，所述如圖3所示，具體包括:
[0040]獲取單元21，用于獲取光伏電池的工作電壓；
[0041]判斷單元22，用于根據(jù)預(yù)設(shè)電壓區(qū)間，判斷所述工作電壓是否在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)；
[0042]調(diào)節(jié)單元23，用于根據(jù)所述工作電壓在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間的不同位置，選擇不同的步長(zhǎng)調(diào)節(jié)工作電壓，直到步長(zhǎng)前后功率差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)的常數(shù)；
[0043]確定單元24，用于取所述步長(zhǎng)前后功率大者為光伏電池的最大工作功率。
[0044]可選的，所述獲取單元21具體用于:
[0045]控制電壓測(cè)量?jī)x器獲取光伏電池的輸出電壓，即光伏電池的工作電壓。
[0046]可選的，所述判斷單元22具體用于:
[0047]當(dāng)所述工作電壓小于預(yù)設(shè)電壓區(qū)間最小值或所述工作電壓大于預(yù)設(shè)電壓區(qū)間的最大值時(shí)，判斷所述工作電壓不在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)；
[0048]當(dāng)所述工作電壓大于等于預(yù)設(shè)電壓區(qū)間最小值并且小于等于預(yù)設(shè)電壓區(qū)間最大值時(shí)，判斷所述工作電壓在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)。
[0049]可選的，所述調(diào)節(jié)單元23具體包括:
[0050]第一調(diào)節(jié)單元，用于當(dāng)所述工作電壓不在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)時(shí)，以預(yù)設(shè)的大步長(zhǎng)調(diào)節(jié)工作電壓，使工作電壓達(dá)到預(yù)設(shè)電壓區(qū)間；
[0051]第二調(diào)節(jié)單元，用于當(dāng)所述工作電壓在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)時(shí)，以預(yù)設(shè)的小步長(zhǎng)調(diào)節(jié)工作電壓，直到步長(zhǎng)前后功率差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)的常數(shù)。
[0052]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解為上述實(shí)施例所包括的各個(gè)模塊只是按照功能邏輯進(jìn)行劃分的，但并不局限于上述的劃分，只要能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能即可；另外，各功能模塊的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分，并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0053]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還可以理解，實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，所述的程序可以在存儲(chǔ)于移動(dòng)智能終端可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，包括ROM/RAM等。
[0054]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光伏電池功率跟蹤的方法，其特征在于，所述方法包括: 獲取光伏電池的工作電壓； 根據(jù)預(yù)設(shè)電壓區(qū)間，判斷所述工作電壓是否在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)； 根據(jù)所述工作電壓在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間的不同位置，選擇不同的步長(zhǎng)調(diào)節(jié)工作電壓，直到步長(zhǎng)前后功率差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)的常數(shù)； 取所述步長(zhǎng)前后功率大者為光伏電池的最大工作功率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取光伏電池的工作電壓具體為: 控制電壓測(cè)量?jī)x器獲取光伏電池的輸出電壓，即光伏電池的工作電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的電壓區(qū)間，判斷所述工作電壓是否在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)具體為: 當(dāng)所述工作電壓小于預(yù)設(shè)電壓區(qū)間最小值或所述工作電壓大于預(yù)設(shè)電壓區(qū)間最大值時(shí)，判斷所述工作電壓不在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)； 當(dāng)所述工作電壓大于等于預(yù)設(shè)的電壓區(qū)間最小值并且小于等于預(yù)設(shè)的電壓區(qū)間最大值時(shí)，判斷所述工作電壓在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述工作電壓在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間的不同位置，選擇不同的步長(zhǎng)調(diào)節(jié)工作電壓，直到步長(zhǎng)前后功率差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)的常數(shù)具體為: 當(dāng)所述工作電壓不在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)時(shí)，以預(yù)設(shè)的大步長(zhǎng)調(diào)節(jié)工作電壓，使工作電壓達(dá)到預(yù)設(shè)電壓區(qū)間； 當(dāng)所述工作電壓在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)時(shí)，以預(yù)設(shè)的小步長(zhǎng)調(diào)節(jié)工作電壓，直到步長(zhǎng)前后功率差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)的常數(shù)。
5.一種光伏電池功率跟蹤的裝置，其特征在于，所述裝置包括: 獲取單元，用于獲取光伏電池的工作電壓； 判斷單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)電壓區(qū)間，判斷所述工作電壓是否在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)； 調(diào)節(jié)單元，用于根據(jù)所述工作電壓在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間的不同位置，選擇不同的步長(zhǎng)調(diào)節(jié)工作電壓，直到步長(zhǎng)前后功率差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)的常數(shù)； 確定單元，用于取所述步長(zhǎng)前后功率大者為光伏電池的最大工作功率。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述獲取單元具體用于: 控制電壓測(cè)量?jī)x器獲取光伏電池的輸出電壓，即光伏電池的工作電壓。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述判斷單元具體用于: 當(dāng)所述工作電壓小于預(yù)設(shè)電壓區(qū)間最小值或所述工作電壓大于預(yù)設(shè)電壓區(qū)間的最大值時(shí)，判斷所述工作電壓不在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)； 當(dāng)所述工作電壓大于等于預(yù)設(shè)電壓區(qū)間最小值并且小于等于預(yù)設(shè)電壓區(qū)間最大值時(shí)，判斷所述工作電壓在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)單元具體包括: 第一調(diào)節(jié)單元，用于當(dāng)所述工作電壓不在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)時(shí)，以預(yù)設(shè)的大步長(zhǎng)調(diào)節(jié)工作電壓，使工作電壓達(dá)到預(yù)設(shè)電壓區(qū)間； 第二調(diào)節(jié)單元，用于當(dāng)所述工作電壓在預(yù)設(shè)電壓區(qū)間內(nèi)時(shí)，以預(yù)設(shè)的小步長(zhǎng)調(diào)節(jié)工作電壓，直到步長(zhǎng)前后功率差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)的常數(shù)。
【文檔編號(hào)】G05F1/67GK103455080SQ201210579528
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月27日
【發(fā)明者】周世瓊, 郭桂芳, 向勇陽(yáng) 申請(qǐng)人:深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院