專利名稱：光伏發(fā)電最大功率點跟蹤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種光伏發(fā)電最大功率點跟蹤裝置。
背景技術(shù)：
21世紀(jì)人類又面臨著能源緊缺、氣候變化和環(huán)境污染三大問題。目前，全球80% 以上的能源消費依賴煤炭、石油、天然氣等化石能源，大量溫室氣體的排放也帶來了氣候變化、環(huán)境污染等問題，嚴(yán)重威脅了人類社會的可持續(xù)發(fā)展。隨著三大問題的日益嚴(yán)峻，開發(fā)利用清潔能源已成為國際社會的共識。光伏發(fā)電是當(dāng)前太陽能利用的主要方式之一，但其具有明顯的非線性特征，極易受到日照強(qiáng)度及環(huán)境溫度影響，因此需要在光伏器件和負(fù)載之間安置最大功率點跟蹤 (MPPT)裝置，以充分發(fā)揮光伏電池的功效。太陽能光伏應(yīng)用的日益普及、太陽電池的高度非線性和價格相對昂貴更加速了人們對這一問題的研究?，F(xiàn)有技術(shù)中的光伏發(fā)電最大功率點跟蹤裝置設(shè)計不合理，無法實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確地跟蹤，不能滿足使用的需要。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種設(shè)計更為合理、能實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確地跟蹤的光伏發(fā)電最大功率點跟蹤裝置。本實用新型所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。本實用新型是一種光伏發(fā)電最大功率點跟蹤裝置，其特點是它包括光伏電池陣列、STM32單片機(jī)和DC/ DC變換器；所述的光伏電池陣列輸出端連接DC/DC變換器的輸入端，同時從光伏電池陣列輸出端引出電流、電壓信號線與STM32單片機(jī)AD管腳相連，DC/DC變換器的MOS管控制管腳與STM32單片機(jī)的GPIO管腳相連，DC/DC變換器通過電線與負(fù)載連接，將電能調(diào)理后的穩(wěn)定電壓輸出至負(fù)載。本實用新型通過燒入STM32單片機(jī)的控制程序得到符合最大功率點的DC/DC變換器占空比。所述燒入STM32單片機(jī)的控制程序可以使用一種基于自適應(yīng)面積算法的MPPT 方法；即使日照強(qiáng)度、環(huán)境溫度等參數(shù)變化迅速，該方法仍可快速、準(zhǔn)確地跟蹤光伏陣列的最大功率點，有效地克服了傳統(tǒng)自適應(yīng)變步長擾動觀察法容易出現(xiàn)跟蹤失敗的缺陷。本實用新型技術(shù)方案中，各元器件、模塊及控制系統(tǒng)如無特別說明，均可以使用現(xiàn)有技術(shù)中公開的可適用于本發(fā)明的元器件、模塊及控制系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過調(diào)整DC/DC變換器的占空比來實現(xiàn)最大功率點跟蹤，使系統(tǒng)具有較高的電能轉(zhuǎn)化效率。它設(shè)計合理，使用方便，可以實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確地跟蹤目的，適用性強(qiáng)。[0011]

圖1為本實用新型的一種系統(tǒng)設(shè)置示意圖；圖2為一種最大功率點跟蹤方法程序流程圖。
具體實施方式
以下參照附圖，進(jìn)一步描述本實用新型的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步地理解本實用新型，而不構(gòu)成對其權(quán)利的限制。實施例1，參照圖1-2，一種光伏發(fā)電最大功率點跟蹤系統(tǒng)。如圖1所示，該實施例系統(tǒng)包括光伏電池陣列、STM32單片機(jī)、DC/DC變換器；光伏電池陣列輸出端接DC/DC變換器輸入端，同時引出電流、電壓信號線與STM32 單片機(jī)的AD管腳相連，通過燒入STM32單片機(jī)的控制程序得到符合最大功率點的DC/DC變換器的占空比，STM32單片機(jī)的GPIO管腳與DC/DC變換器的MOS管控制管腳相連，DC/DC變換器通過電線與負(fù)載連接，將電能調(diào)理后的穩(wěn)定電壓輸出至負(fù)載。所述燒入單片機(jī)的控制程序基于一種自適應(yīng)面積算法的MPPT方法，流程圖如圖2 所示；通過讀取電壓電流值，求得當(dāng)前功率值P(k)，接著計算P(k)與p(k-l)的差值ΔΡ，再計算Δ Dt ；判斷Δ P與0的大小，若Δ P大于0，再繼續(xù)判斷占空比擾動步長Δ D與0的大小， 若Δ D大于0，則Δ D= Δ Dt，若Δ D小于0，則Δ D=- Δ Dt ；若Δ P小于0，再繼續(xù)判斷占空比擾動步長Δ D與0的大小，若Δ D大于0，則 Δ D=-ADt,若Δ D 小于 OJUAD=ADt ；然后計算D (k+1) = D (k) + Δ D，從而P (k) =P (k_l)，達(dá)到最大功率點跟蹤目的。
權(quán)利要求1. 一種光伏發(fā)電最大功率點跟蹤裝置，其特征在于它包括光伏電池陣列、STM32單片機(jī)和DC/DC變換器；所述的光伏電池陣列輸出端連接DC/DC變換器的輸入端，同時從光伏電池陣列輸出端引出電流、電壓信號線與STM32單片機(jī)AD管腳相連，DC/DC變換器的MOS管控制管腳與 STM32單片機(jī)的GPIO管腳相連，DC/DC變換器通過電線與負(fù)載連接，將電能調(diào)理后的穩(wěn)定電壓輸出至負(fù)載。
專利摘要本實用新型是一種光伏發(fā)電最大功率點跟蹤裝置，其特征在于它包括光伏電池陣列、STM32單片機(jī)、DC/DC變換器；所述的光伏電池陣列輸出端接DC/DC變換器輸入端，同時引出電流、電壓信號與STM32單片機(jī)AD管腳相連，通過燒入單片機(jī)的控制程序得到符合最大功率點的DC/DC變換器占空比，并通過GPIO管腳與DC/DC變換器MOS管控制管腳相連，DC/DC變換器輸出電能調(diào)理后的穩(wěn)定電壓給負(fù)載。本實用新型通過調(diào)整DC/DC變換器的占空比來實現(xiàn)最大功率點跟蹤，使系統(tǒng)具有較高的電能轉(zhuǎn)化效率。它設(shè)計合理，使用方便，可以實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確地跟蹤目的，適用性強(qiáng)。
文檔編號H02N6/00GK202334376SQ201120453469
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者馮凱, 應(yīng)展烽, 張旭東, 朱立位, 衡思坤, 郭昊坤, 陳運運 申請人:江蘇省電力公司連云港供電公司