【
技術(shù)領(lǐng)域：
】本發(fā)明涉及一種光伏發(fā)電，特別涉及一種用于采集光伏發(fā)電能量的mppt控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：mppt控制器主要功能：檢測主回路直流電壓及輸出電流，計算出太陽能陣列的輸出功率，并實現(xiàn)對最大功率點的追蹤。擾動電阻r和mosfet串連在一起，在輸出電壓基本穩(wěn)定的條件下，通過改變mosfet的占空比，來改變通過電阻的平均電流，因此產(chǎn)生了電流的擾動。同時，光伏電池的輸出電流電壓亦將隨之變化，通過測量擾動前后光伏電池輸出功率和電壓的變化，以決定下一周期的擾動方向，當(dāng)擾動方向正確時太陽能光能板輸出功率增加，下周期繼續(xù)朝同一方向擾動，反之，朝反方向擾動，如此，反復(fù)進行著擾動與觀察來使太陽能光電板輸出達最大功率(maximumpowerpoint，簡稱mpp)。就目前的最大功率點跟蹤(mppt)方法而言，基本上都存在一定的不足，例如存在功率振蕩和誤判，使得檢測的準(zhǔn)確度較低。而為了獲得較高的檢測精度就需要增加額外的檢測設(shè)備，從而導(dǎo)致了成本的增加等等。例如固定電壓法，雖控制簡單但是控制精度低，且僅適用于功率較小、日照情況穩(wěn)定的場合。技術(shù)實現(xiàn)要素：鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種用于采集光伏發(fā)電能量的mppt控制方法及系統(tǒng)，該系統(tǒng)可提供更有效的控制方法找到最大功率輸出點。為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種用于采集光伏發(fā)電能量的mppt控制系統(tǒng)，包括光伏發(fā)電模塊、dc/dc轉(zhuǎn)換器、脈寬調(diào)制模塊及控制模塊，所述光伏發(fā)電模塊與dc/dc轉(zhuǎn)換器、所述脈寬調(diào)制模塊依次串聯(lián)，所述控制模塊包括有單片機、初始值設(shè)置單元、脈寬調(diào)制驅(qū)動模塊、電壓采集單元、電流采集單元、功率計算單元、判斷單元、存儲器、占空比計算單元；所述初始值設(shè)置單元、所述脈寬調(diào)制驅(qū)動模塊、所述電壓采集單元、所述電流采集單元、所述功率計算單元、所述判斷單元、所述存儲器及所述占空比計算單元分別電連接所述單片機，所述脈寬調(diào)制驅(qū)動模塊與所述脈寬調(diào)制模塊電連接；所述初始值設(shè)置單元用以設(shè)置脈寬調(diào)制模塊的占空比的初始值，所述電壓采集單元用以采集dc/dc轉(zhuǎn)換器輸出的電壓，所述電流采集單元用以采集流過所述脈寬調(diào)制模塊的電流，所述功率計算單元用以計算在不同占空比下的輸出功率，所述判斷單元用以判斷在不同占空比下的輸出功率大小，并不斷的調(diào)整占空比直到找到最大輸出功率點對應(yīng)的占空比輸出。一種用于采集光伏發(fā)電能量的mppt控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步驟：s1，初始化脈寬調(diào)制模塊的占空比d(n-1)、d(n)、d(n+1)為40％、50％、60％及初始化i＝0，并采集dc/dc轉(zhuǎn)換器的輸出電壓及脈寬調(diào)制模塊的電流，計算出不同占空比下的輸出功率值p(n-1)、p(n)、p(n+1)；s2，判斷p(n-1)<p(n)<p(n+1)嗎？，若p(n-1)<p(n)<p(n+1)則進入步驟s3,若否則進入s4,s3，設(shè)置p(n-1)＝p(n),p(n)＝p(n+1)，d(n+1)＝d(n+1)+10％，計算出d(n+1)變化后的p(n+1)，進入s2；s4,判斷p(n-1)>p(n)>p(n+1)嗎？若p(n-1)>p(n)>p(n+1)則進入s5，若否則進入s6；s5,設(shè)置p(n+1)＝p(n)，p(n)＝p(n-1)，d(n-1)＝d(n-1)-10％，計算出d(n-1)變化后的p(n-1)，進入s2；s6，將p(n)存入存儲器中，i＝i+1；s7，判斷i＝1嗎？若等于，則進入s9,若不等于，則進入s8；s8，判斷i＝2嗎？若等于則進入s10，若不等于則進入s11；s9，計算p(n)對應(yīng)的d(n)，再將d(n)調(diào)整為d(n)＝d(n)+5％，d(n-1)＝d(n)-10％，d(n+1)＝d(n)+10％，計算出p(n-1)、p(n)、p(n+1)，并進入s2；s10,計算p(n)對應(yīng)的d(n)，再將d(n)調(diào)整為d(n)＝d(n)+1％，d(n-1)＝d(n)-10％，d(n+1)＝d(n)+10％，計算出p(n-1)、p(n)、p(n+1)，并進入s2；s11,將p(n)對應(yīng)的占空比d輸出。本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明通過設(shè)置脈寬調(diào)制模塊的不同占空比，并比較在不同占空比下的輸出功率值，同時不斷調(diào)整占空比找到最大輸出功率值存入存儲器，再輸出最大功率值對應(yīng)的占空比即可實現(xiàn)對光伏發(fā)電模塊輸出功率的擾動，以使光伏發(fā)電模塊保持輸出最大功率?！靖綀D說明】圖1是本發(fā)明用于采集光伏發(fā)電能量的mppt控制系統(tǒng)的一較佳實施方式的一方塊圖。圖2是本發(fā)明用于采集光伏發(fā)電能量的mppt控制方法的一較佳實施方式的一部分流程圖。圖3是圖2中a部分的流程圖。圖4是圖3中c部分的流程圖。主要元件符號說明光伏發(fā)電模塊100dc/dc轉(zhuǎn)換器200mos管300擾動單元312控制模塊500單片機初始值設(shè)置單元512脈寬調(diào)制驅(qū)動模塊513電壓采集單元514電流采集單元515功率計算單元516判斷單元517存儲器518占空比計算單元519如下具體實施方式將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明?！揪唧w實施方式】請參閱圖1，在本發(fā)明的一較佳實施方式中，一用于采集光伏發(fā)電能量的mppt控制系統(tǒng)包括有一光伏發(fā)電模塊100、一dc/dc轉(zhuǎn)換器200、一脈寬調(diào)制模塊300及一控制模塊500。所述光伏發(fā)電模塊100與dc/dc轉(zhuǎn)換器200、所述脈寬調(diào)制模塊300依次串聯(lián)。所述控制模塊500包括有一單片機510、一初始值設(shè)置單元512、一脈寬調(diào)制驅(qū)動模塊513、一電壓采集單元514、一電流采集單元515、一功率計算單元516、一判斷單元517、一存儲器518、一占空比計算單元519。所述初始值設(shè)置單元512、所述脈寬調(diào)制驅(qū)動模塊513、所述電壓采集單元514、所述電流采集單元515、所述功率計算單元516、所述判斷單元517、所述存儲器518及所述占空比計算單元519分別電連接所述單片機510，所述脈寬調(diào)制驅(qū)動模塊513與所述脈寬調(diào)制模塊300電連接。進一步地，所述脈寬調(diào)制模塊300包括有一mos管311及一擾動單元312，所述mos管311連接所述dc/dc轉(zhuǎn)換器200與所述擾動單元312。所述光伏發(fā)電模塊100用以發(fā)電，所述dc/dc轉(zhuǎn)換器200為降壓型dc/dc轉(zhuǎn)換器，所述擾動單元312可以為一電阻。所述單片機是stm公司基于armcortex-m3內(nèi)核的32位單片機，工作頻率可高達72m,相比8/16位單片機處理速度更高效。所述初始值設(shè)置單元512用以設(shè)置脈寬調(diào)制模塊300的占空比(d)的初始值，所述電壓采集單元514用以采集dc/dc轉(zhuǎn)換器200輸出的電壓，所述電流采集單元515用以采集流過所述脈寬調(diào)制模塊300的電流，進一步地，所述電流采集單元515用以采集流過所述擾動單元312的電流，所述功率計算單元516用以計算在不同占空比下的輸出功率(p)，所述判斷單元517用以判斷在不同占空比下的輸出功率大小，且不斷的調(diào)整脈寬調(diào)制模塊的占空比以找到最大輸出功率點存入存儲器，并將最大輸出功率點對應(yīng)的占空比輸出。例如，所述初始值設(shè)置單元512將所述脈寬調(diào)制模塊300的占空比d(n-1)、d(n)、d(n+1)初始化為40％、50％、60％，對應(yīng)功率計算單元516計算出對應(yīng)的功率，分別表示為p(n-1)、p(n)、p(n+1)。所述判斷單元517用以判斷p(n-1)<p(n)<p(n+1)，若p(n-1)<p(n)<p(n+1)，則將p(n-1)＝p(n),p(n)＝p(n+1)，d(n+1)＝d(n+1)+10％，并通過所述功率計算單元516計算出d(n+1)變化后的p(n+1),這時，所述判斷單元517繼續(xù)判斷p(n-1)<p(n)<p(n+1)，直到p(n-1)>p(n+1)>p(n)或者p(n+1)>p(n-1)>p(n)時，將p(n)存入所述存儲器518中；若p(n-1)>p(n)>p(n+1)，則將p(n+1)＝p(n)，p(n)＝p(n-1)，d(n-1)＝d(n-1)-10％，并通過所述功率計算單元516計算出d(n-1)變化后的p(n-1)，這時，所述判斷單元517繼續(xù)判斷p(n-1)>p(n)>p(n+1)，直到p(n-1)>p(n+1)>p(n)或者p(n+1)>p(n-1)>p(n)時，將p(n)存入所述存儲器518中；若p(n-1)>p(n+1)>p(n)或者p(n+1)>p(n-1)>p(n)，則將p(n)存入所述存儲器518中。所述占空比計算單元519用以計算所述存儲器518中的p(n)對應(yīng)的d(n)，再將d(n)調(diào)整為d(n)＝d(n)+5％，這時對應(yīng)的d(n-1)＝d(n)-10％，d(n+1)＝d(n)+10％，所述功率計算單元516計算d(n)、d(n-1)、d(n+1)對應(yīng)的p(n-1)、p(n)、p(n+1)，然后再通過所述判斷單元517判斷p(n-1)<p(n)<p(n+1)，若p(n-1)<p(n)<p(n+1)，則將p(n-1)＝p(n),p(n)＝p(n+1)，d(n+1)＝d(n+1)+10％，并通過所述功率計算單元516計算出d(n+1)變化后的p(n+1),這時，所述判斷單元517繼續(xù)判斷p(n-1)<p(n)<p(n+1)，直到p(n-1)>p(n+1)>p(n)或者p(n+1)>p(n-1)>p(n)時，將p(n)存入所述存儲器518中；若p(n-1)>p(n)>p(n+1)，則將p(n+1)＝p(n)，p(n)＝p(n-1)，d(n-1)＝d(n-1)-10％，并通過所述功率計算單元516計算出d(n-1)變化后的p(n-1)，這時，所述判斷單元517繼續(xù)判斷p(n-1)>p(n)>p(n+1)，直到p(n-1)>p(n+1)>p(n)或者p(n+1)>p(n-1)>p(n)時，將p(n)存入所述存儲器518中；若p(n-1)>p(n+1)>p(n)或者p(n+1)>p(n-1)>p(n)，則將p(n)存入所述存儲器518中。所述占空比計算單元519用以再次計算所述存儲器518中的p(n)對應(yīng)的d(n)，再將d(n)調(diào)整為d(n)＝d(n)+1％，這時對應(yīng)的d(n-1)＝d(n)-10％，d(n+1)＝d(n)+10％，所述功率計算單元516計算d(n)、d(n-1)、d(n+1)對應(yīng)的p(n-1)、p(n)、p(n+1)，然后再通過所述判斷單元517判斷p(n-1)<p(n)<p(n+1)，若p(n-1)<p(n)<p(n+1)，則將p(n-1)＝p(n),p(n)＝p(n+1)，d(n+1)＝d(n+1)+10％，并通過所述功率計算單元516計算出d(n+1)變化后的p(n+1),這時，所述判斷單元517繼續(xù)判斷p(n-1)<p(n)<p(n+1)，直到p(n-1)>p(n+1)>p(n)或者p(n+1)>p(n-1)>p(n)時，將p(n)存入所述存儲器518中；若p(n-1)>p(n)>p(n+1)，則將p(n+1)＝p(n)，p(n)＝p(n-1)，d(n-1)＝d(n-1)-10％，并通過所述功率計算單元516計算出d(n-1)變化后的p(n-1)，這時，所述判斷單元517繼續(xù)判斷p(n-1)>p(n)>p(n+1)，直到p(n-1)>p(n+1)>p(n)或者p(n+1)>p(n-1)>p(n)時，將p(n)存入所述存儲器518中；若p(n-1)>p(n+1)>p(n)或者p(n+1)>p(n-1)>p(n)，則將p(n)存入所述存儲器518中。這時，將p(n)對應(yīng)的占空比d輸出即可。請參閱圖2至圖4，本發(fā)明用于采集光伏發(fā)電能量的mppt控制方法的較佳實施例的流程圖：s1，初始化脈寬調(diào)制模塊的占空比d(n-1)、d(n)、d(n+1)為40％、50％、60％及初始化i＝0，并采集dc/dc轉(zhuǎn)換器的輸出電壓及脈寬調(diào)制模塊的電流，計算出不同占空比下的輸出功率值p(n-1)、p(n)、p(n+1)；s2，判斷p(n-1)<p(n)<p(n+1)嗎？，若p(n-1)<p(n)<p(n+1)則進入步驟s3,若否則進入s4,s3，設(shè)置p(n-1)＝p(n),p(n)＝p(n+1)，d(n+1)＝d(n+1)+10％，計算出d(n+1)變化后的p(n+1)，進入s2；s4,判斷p(n-1)>p(n)>p(n+1)嗎？若p(n-1)>p(n)>p(n+1)則進入s5，若否則進入s6；s5,設(shè)置p(n+1)＝p(n)，p(n)＝p(n-1)，d(n-1)＝d(n-1)-10％，計算出d(n-1)變化后的p(n-1)，進入s2；s6，將p(n)存入存儲器中，i＝i+1；s7，判斷i＝1嗎？若等于，則進入s9,若不等于，則進入s8；s8，判斷i＝2嗎？若等于則進入s10，若不等于則進入s11；s9，計算p(n)對應(yīng)的d(n)，再將d(n)調(diào)整為d(n)＝d(n)+5％，d(n-1)＝d(n)-10％，d(n+1)＝d(n)+10％，計算出p(n-1)、p(n)、p(n+1)，并進入s2；s10,計算p(n)對應(yīng)的d(n)，再將d(n)調(diào)整為d(n)＝d(n)+1％，d(n-1)＝d(n)-10％，d(n+1)＝d(n)+10％，計算出p(n-1)、p(n)、p(n+1)，并進入s2；s11,將p(n)對應(yīng)的占空比d輸出即可。本發(fā)明通過設(shè)置脈寬調(diào)制驅(qū)動模塊的不同占空比進而控制mos管，并比較在不同占空比下的輸出功率值，同時不斷調(diào)整占空比找到最大輸出功率值存入存儲器，再輸出最大功率值對應(yīng)的占空比即可實現(xiàn)對光伏發(fā)電模塊輸出功率的擾動，以使光伏發(fā)電模塊保持輸出最大功率。所述。上述說明是針對本發(fā)明較佳可行實施例的詳細說明，但實施例并非用以限定本發(fā)明的專利申請范圍，凡本發(fā)明所提示的技術(shù)精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應(yīng)屬于本發(fā)明所涵蓋專利范圍。當(dāng)前第1頁12