最大功率点跟踪转换器以及最大功率点跟踪方法技术

提供了一种最大功率点跟踪转换器以及最大功率点跟踪方法。一种新能源及再生能源存储系统的最大功率点跟踪（ＭＰＰＴ）转换器，所述ＭＰＰＴ转换器跟踪最大功率，并从新能源及再生能源提取最大功率以向ＤＣ链路提供最大功率。所述ＭＰＰＴ转换器包括：ＭＰＰＴ控制器，与新能源及再生能源的电流斜率成比例地改变用于最大功率点提取的控制变量；ＭＰＰＴ提取器，响应于ＭＰＰＴ控制器的控制，从新能源及再生能源提取最大功率，并转换提取的最大功率。如果电流斜率不在预定电流斜率范围内，则将控制变量变化设置为大的值。如果电流斜率在预定电流斜率范围内，则将控制变量变化设置为小的值。

【技术实现步骤摘要】

示例性实施例涉及一种新能源及可再生能源存储系统的最大功率跟踪(MPPT， Maximum Power Tracking)MPPT 力夕去。
技术介绍
一般来讲，由于新能源以及可再生能源存储系统(比如太阳能电池或风力发电 厂)功率效率低，因此，功率提取器有必要控制ΜΡΡΤ，从而可从新能源及可再生能源提取最 大功率。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例提供了一种新能源及再生能源存储系统的改进的MPPT转 换器和改进的MPPT方法。本专利技术的示例性实施例还提供了如下所述的一种新能源及再生能源存储系统的 改进的MPPT转换器及改进的MPPT方法，所述MPPT转换器及MPPT方法通过使用新能源及 再生能源(比如太阳能电池)的电流斜率可进行快速准确的MPPT。本专利技术的示例性实施例还提供了如下所述的一种新能源及再生能源存储系统的 MPPT转换器及其MPPT方法，所述MPPT转换器及MPPT方法在新能源及再生能源(比如太阳 能电池)的电流斜率不在预定范围内时可将控制变量变化设置地相对大而可进行快速准 确的MPPT。本专利技术的示例性实施例还提供了如下所述的一种新能源及再生能源存储系统的 MPPT转换器及其MPPT方法，所述MPPT转换器及MPPT方法在新能源及再生能源(比如太阳 能电池)的电流斜率在预定范围内时可将控制变量变化设置地相对小而可进行快速准确 的 MPPT。根据本专利技术实施例的一方面，提供了一种新能源及再生能源存储系统的最大功率 点跟踪(MPPT)转换器，所述MPPT转换器跟踪最大功率，并从新能源及再生能源提取最大功 率以向DC链路提供最大功率。所述MPPT转换器包括ΜΡΡΤ控制器，与新能源及再生能源 的电流斜率成比例地改变用于最大功率点提取的控制变量；MPPT提取器，响应于MPPT控制 器的控制，从新能源及再生能源提取最大功率，并转换提取的最大功率。如果电流斜率不在 预定电流斜率范围内，则将控制变量变化被设置为大的值；如果电流斜率在预定电流斜率 范围内，则将控制变量变化设置为小的值。所述预定电流斜率范围可以是基于与预定最大功率点相应的电流斜率的大约 士 至大约士20%。所述预定电流斜率范围可以是基于与预定最大功率点相应的电流斜率的大约 士5%至大约士 10%。所述MPPT控制器可包括电流斜率范围设置单元，设置作为用于确定控制变量变 化的参考的预定电流斜率范围；电流斜率比较单元，将新能源及再生能源的预定电流斜率与电流斜率范围相比较；控制变量设置单元，当电流斜率在电流斜率范围内时，将控制变量 变化设置为小的值。 当电流斜率不在预定电流斜率范围内时，所述控制变量变化可被设置为大的值。所述MPPT控制器可包括功率计算单元，使用从新能源及再生能源提供的输入电 压和输入电流来计算当前功率；功率比较单元，将从功率计算单元提供的当前功率与预先 存储的功率相比较。控制变量设置单元使用从电流斜率比较单元和功率比较单元提供的输 出信号来设置控制变量。脉冲宽度调制(PWM)控制单元可被电连接到控制变量设置单元。栅极信号产生单 元可被电连接到PWM控制单元。所述MPPT提取器可被栅极信号产生单元提供的栅极信号 控制。MPPT提取器可以是非绝缘DC-DC转换器。MPPT提取器可以是绝缘DC-DC转换器。新能源及再生能源可以是从太阳能电池获得的能源。可通过提供一种新能源及再生能源存储系统的MPPT方法来实现上述和其他特征 和优点中的至少一个。所述方法包括感测从新能源及再生能源提供的输入电流和输入电 压；从输入电流计算电流斜率；确定计算的电流斜率是否在预定电流斜率范围内；当计算 的电流斜率在预定的电流斜率范围内时，将控制变量变化设置为相对小的值，其中，所述控 制变量变化被用于从新能源及再生能源的最大功率提取；当计算的电流斜率不在预定电流 斜率范围内时，将控制变量变设置为相对大的值。控制变量变化用于从新能源及再生能源 的最大功率提取。所述预定电流斜率范围可以是与预定最大功率点相应的电流斜率的大约士 至 大约士20%。所述预定电流斜率范围可以是与预定最大功率点相应的电流斜率的大约士5%至 大约士 10%。在将控制变量变化设置为相对大的值之后，所述方法还可包括确定当前感测的 电流值是否等于或大于与预定最大功率点相应的电流值。如果当前感测的电流值等于或大 于与预定最大功率点相应的电流值，则通过将控制变量变化与先前控制变量相加来设置当 前控制变量。如果当前感测的电流值小于与预定最大功率点相应的电流值，则通过从先前 控制变量减去控制变量变化来设置当前控制变量。在将控制变量变化设置为相对小的值之后，所述方法还可包括确定当前功率是 否等于或大于先前功率。如果当前功率等于或大于先前功率，并且控制变量变化的方向等 于或大于0，则通过将控制变量变化与先前控制变量相加来设置当前控制变量。如果当前功 率等于或大于先前功率，并且控制变量变化的方向小于0，则通过从先前控制变量减去控制 变量变化来设置当前控制变量。在将控制变量变化设置为相对小的值之后，所述方法还可包括确定当前功率是 否等于或大于先前功率。如果当前功率小于先前功率，并且控制变量变化的方向等于或小 于0，则通过从先前控制变量减去控制变量变化来设置当前控制变量。如果当前功率小于先 前功率，并且控制变量变化的方向大于0，则通过将控制变量变化与先前控制变量相加来设 置当前控制变量。新能源及再生能源可以是从太阳能电池获得的能源。 附图说明通过参考结合附图考虑的下面的详细描述，本专利技术的更完整的认识以及很多伴随 的优点将被更好地理解，这种认识和优点将更加显然，在附图中，相同的标号表示相同或相 似的部件，其中图1是示出根据本专利技术的原理被构造为实施例的新能源及再生能源存储系统的 框图；图2是示出根据本专利技术的原理被构造为实施例的新能源及再生能源存储系统的 MPPT转换器的框图；图3是示出根据本专利技术的原理被构造为实施例的图2的MPPT转换器的电路图；图4是示出根据本专利技术的原理被构造为另一实施例的图2的MPPT转换器的电路 图；图5A至图5C是分别示出关于太阳能电池的电流、电压和功率的特性曲线的曲线 图；图6A是示出根据本专利技术的原理被构造为实施例的根据电流斜率确定的控制变量 变化的曲线图；图6B是示出根据本专利技术的原理被构造为另一实施例的根据电流斜率确定的控制 变量变化的曲线图；图6C是示出根据本专利技术的原理被构造为另一实施例的根据电流斜率确定的控制 变量变化的曲线图；图7是示出根据本专利技术的原理被构造为实施例的新能源及再生能源存储系统的 MPPT方法的流程图。具体实施例方式对于一个示例，可被用于从太阳能电池供电系统提取最大功率的最大功率点(作 为工作点)在很大程度上可根据太阳辐射和表面温度而变化，并且通过负载条件而被确 定。因此，为了从太阳能电池供电系统提取最大功率，需要控制工作点以跟踪最大功率点。 因为控制工作点跟踪最大功率的MPPT提取器直接影响太阳能电池供电系统的功率产生， 所以MPPT提取器非常重要。下面，将参照附图来详细描述本专利技术的优选实施例，从而本领域的技术人员容易 地实现本专利技术。这里，相同的标号表示具有相似结构和操作的相同部件。另外，当一部分被电连接 到另一部分时，所述一部分可直接连接到所述另一部分，或者可在所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新能源及再生能源存储系统的最大功率点跟踪ＭＰＰＴ转换器，所述ＭＰＰＴ转换器跟踪最大功率，并从新能源及再生能源提取最大功率以向ＤＣ链路提供最大功率，所述ＭＰＰＴ转换器包括：ＭＰＰＴ控制器，与新能源及再生能源的电流斜率成比例地改变用于最大功率点提取的控制变量，其中，当电流斜率不在预定电流斜率范围内时，将控制变量变化设置为大的值，当电流斜率在预定电流斜率范围内时，将控制变量变化设置为小的值；ＭＰＰＴ提取器，响应于ＭＰＰＴ控制器的控制，从新能源及再生能源提取最大功率，并转换提取的最大功率。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵诚俊，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：KR