一种最大功率点电压的判断方法、电子设备、存储介质与流程

1.本发明属于mppt控制器技术领域，具体涉及一种最大功率点电压的判断方法、电子设备、存储介质。


背景技术：

2.mppt控制器的全称是“最大功率点跟踪”太阳能控制器，是传统太阳能充放电控制器的升级换代产品。mppt控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值(vi)，使系统以最大功率输出对蓄电池充电。应用于太阳能光伏系统中，协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作，是光伏系统的大脑。最大功率点跟踪系统是一种通过调节电气模块的工作状态，使太阳能板能够输出更多电能的电气系统，能够将太阳能电池板发出的直流电有效地贮存在蓄电池中。
3.目前，mppt的控制算法种类繁多，有为其他领域问题设计的经典算法的衍生算法，诸如蚁群算法、遗传算法等，也有固定电压法、固定电流法、扰动观察法等经典mppt算法。
4.上述方法都有相应的缺点，例如：固定电压法需要按照光伏面板的种类设置系数来确定最大功率点，这种方法十分落后，无法自动识别最大功率点，需要人为设定；扰动观察法需要根据功率判断向前或者向后扰动，但是扰动步长会在最大功率点附近小范围内震荡；遗传算法需要软件计算大量迭代，需要很大的算力，对于逆变器的芯片来说，影响了控制的实时性。并且，上述方法都需要根据实时功率判断最大功率点，也就是需要在每一路mppt上进行电压和电流采样，方案成本高。


技术实现要素：

5.鉴于现有技术中存在上述问题，本发明的目的是提供一种最大功率点电压的判断方法，采集每一路mppt电路上的pv电压值，无需进行电流采样即可。
6.一种最大功率点电压的判断方法，包括如下步骤：设置mppt的目标电压为定值，并控制pv电压向mppt的目标电压变化，在pv电压变化的过程中，计算mppt电路中等效电容c的瞬时功率p，其中，周期为1/f；
7.当pv电压达到光伏面板的极限值后确定等效电容c的瞬时功率p的最大值，其中，等效电容c的瞬时功率p的最大值对应的电压值u即为mppt电路中最大功率点的目标电压。
8.优选的，所述设置mppt的目标电压为定值，并控制pv电压向mppt的目标电压变化的具体过程包括如下步骤：设置mppt的目标电压为最小电压，并控制pv电压向目标电压变化；判断pv电压是否变化至最小电压，若没有，则继续变化，若pv电压变化至最小电压，则设置mppt的目标电压为最大电压，并控制pv电压向此时的目标电压变化。
9.优选的，所述最小电压的数值略高于pv的启动电压。
10.优选的，所述最大电压的数值为电路中母线电容的最大承受电压值。
11.本发明的第二个目的是提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器和至少一
个处理器，所述存储器中存储有计算机程序；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述计算机程序，以使得所述电子设备执行上述的判断方法。
12.本发明的第三个目的是提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述判断方法。
13.本发明的有益效果是：该最大功率点电压的判断方法，根据mppt的电路关系，计算在pv电压变化的过程中，mppt电路中等效电容c的瞬时功率p，由于等效电容c的功率与mppt电路的功率呈正比，即等效电容c瞬时功率p达到最大值时的电压即为mppt电路中最大功率点的目标电压，因此，无需进行电流采样，能够减少电流采样设备，有效减少制作成本；此外，该方法的算法清晰，软件容易实现，能够减少对控制芯片的负担，提高追踪最大功率点的准确性。
附图说明
14.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明判断方法的流程图；图2是本发明的mppt电路的结构示意图。
具体实施方式
15.实施例一如图1所示，一种最大功率点电压的判断方法，采集每一路mppt电路上的pv电压值，无需进行电流采样即可，具体包括如下步骤：s1、设置mppt的目标电压为最小电压，最小电压的数值略高于pv的启动电压，并控制pv电压向目标电压变化，使pv电压先变化到最小电压，便于后续追踪最大功率点；s2、判断pv电压是否变化至最小电压，若没有，则继续变化，若pv电压等于最小电压，则设置mppt的目标电压为最大电压，最大电压的数值为电路中母线电容的最大承受电压值，并控制pv电压向此时的目标电压变化；s3、在pv电压变化的过程中，计算mppt电路中等效电容c的瞬时功率p，其中，周期为1/f；在一个实施例中，频率f可选为10khz。
16.如图2所示，将mppt电路中的所有电容等效为等效电容c，由于mppt控制过程中，电路中的电压是不断变化的，因此，等效电容c的电流值为，其中周期t=1/10khz，且由于在电路中，等效电容c的大小是固定的，则等效电容c的瞬时功率p与呈比例关系，通过确定的最大值，即可确定等效电容c的瞬时功率p的最大值，又由于mppt电路功率增大和电容上的功率增大成正比关系，因此，等效电容c瞬时功率p达到最大值时的电压即为mppt电路中功率最大点的目标电压。
17.s4、判断pv电压是否达到光伏面板的极限值，若pv电压达到光伏面板的极限值，则进入s5，否则继续进行s3；
s5、pv电压达到光伏面板的极限值后确定等效电容c的瞬时功率p的最大值，其中，等效电容c的瞬时功率p的最大值对应的电压值u即为最大功率点的目标电压。
18.实施例二本发明的第二方面，提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有计算机程序；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述计算机程序，以使得所述电子设备执行上述的判断方法。
19.实施例三本发明的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述判断方法。
20.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种最大功率点电压的判断方法，其特征在于，采集每一路mppt电路上的pv电压值，无需进行电流采样即可，包括如下步骤：设置mppt的目标电压为定值，并控制pv电压向mppt的目标电压变化，在pv电压变化的过程中，计算mppt电路中等效电容c的瞬时功率p，其中，周期为1/f；当pv电压达到光伏面板的极限值后确定等效电容c的瞬时功率p的最大值，其中，等效电容c的瞬时功率p的最大值对应的电压值u即为mppt电路中最大功率点的目标电压。2.根据权利要求1所述的最大功率点电压的判断方法，其特征在于，所述设置mppt的目标电压为定值，并控制pv电压向mppt的目标电压变化的具体过程包括如下步骤：设置mppt的目标电压为最小电压，并控制pv电压向目标电压变化；判断pv电压是否变化至最小电压，若没有，则继续变化，若pv电压变化至最小电压，则设置mppt的目标电压为最大电压，并控制pv电压向此时的目标电压变化。3.根据权利要求2所述的最大功率点电压的判断方法，其特征在于，所述最小电压的数值略高于pv的启动电压。4.根据权利要求2所述的最大功率点电压的判断方法，其特征在于，所述最大电压的数值为电路中母线电容的最大承受电压值。5.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有计算机程序；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述计算机程序，以使得所述电子设备执行如权利要求1至4任一项所述的判断方法。6.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的判断方法。

技术总结
本发明提供一种最大功率点电压的判断方法、电子设备、存储介质，应用于MPPT控制器技术领域，包括如下步骤：设置MPPT的目标电压为定值，并控制PV电压向MPPT的目标电压变化，在PV电压变化的过程中，计算MPPT电路中等效电容C的瞬时功率P，其中，周期为1/F；当PV电压达到光伏面板的极限值后确定等效电容C的瞬时功率P的最大值，其中，等效电容C的瞬时功率P的最大值对应的电压值U即为MPPT电路中最大功率点的目标电压。该判断方法能够减少电流采样设备，有效减少制作成本，算法清晰，软件容易实现，能够减少对控制芯片的负担，提高追踪最大功率点的准确性。踪最大功率点的准确性。踪最大功率点的准确性。


技术研发人员：沈仕强 王瑞生 朱乔
受保护的技术使用者：江苏阿诗特能源科技股份有限公司
技术研发日：2023.09.04
技术公布日：2023/10/11