本文选用电池进行实验分析。当光电流随太阳辐射度增强 而增大，开路电压随温度升高而降低最大功率点电压约为开路电压的 ④输出功率在点达到最大值，该点即为光伏电池的最大功率点，且随光照强 度的增强而增加，随温度升高而降低。 强，温度时，电气参数为， ，。根据上面光伏电池的数学模型和相关的电气 参数，运用建立光伏方阵的计算机模型，得到光伏电池在不同工作条件下 的输出特性曲线，如图，所示。图对光伏电池的输出特性进行分析得出光 伏电池在低压段近似为恒流源，在接近开路电压时近似为恒压源短路 电流电压功率 电压 自适应变步长最大功率点跟踪算法 为了提高光伏阵列的工作效率，需要对光伏阵列的输出 进行控制，使光伏电池工作点能够快速准确跟踪当前时刻的最大功率点。扰动观测法 通过负载周期性调整，动态改变电源输出功率，比较负载变动前后输出功率的观测结果， 决定负载的下步变动方向，从而保证电源的输出功率最大。该控制逻辑简单易行，尤 其适合与光强大变化慢的工作状况。然而，当光强快速变化，该方法极易发生逻辑误 判引起功率振荡，因而大大降低了光伏电池工作效率。电导增量法对逻辑电路进行了改进， 有效避免了光伏电池在最大功率点进行振荡。自适应变步长最大功率跟踪点跟踪算法基 于电导增量法设计实现。 传统电导增量法 由光伏阵列的曲线可知，在最大功率点处有 ，所以有式为电导增量法达到最大功率点的条件，即输出电导的变化量等于输出电导的负 值时，光伏阵列工作在最大功率点，随后算法通过比较光伏阵列的电导增量和瞬间电导来改 变控制信号，在电导增量大于瞬间电导 引 言 电流监测回路，结合变步长自寻优技术对电导增量法进行了改进，并采用软 件对几种算法进行了分析比较，实验结果表明该设计方案可有效克服跟踪速度和跟踪精度 之间的矛盾，有利于进步提高光伏电池的利用率。基于光伏电池输出特性的算法研究让人想念而死，是谋杀的至高境界，就连法医 也鉴定不出死因。。。。。。本文由贡献 文档可能在端浏览体验不佳。建议您优先选择，或下载源文件到本机查看。 计算机工程与设计冯冬青，李晓飞基于光伏电池输出特性的算法研 究 ， 嵌入式系统工程 基于光伏电池输出特性的算法研究 冯冬青，李晓飞 郑州大学电气工程学院，河南郑州 摘要为了寻找更好的实现光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法，基 于单个光伏电池的物理特性建立了太阳能光伏电池阵列的仿真模 型，分析了太阳能光伏电池阵列所具有的随着光照强度和温度不同而变化的和 非线性特性。基于光伏电池的动态特性，在最大功率点跟踪算法的设计中增加 个电流监测回路，并结合自寻优技术对电导增量法进行改进，提出了种自适应变 步长寻优算法。仿真结果表明，该算法能够快速准确的跟踪最大功率点。关键词光 伏电池输出特性最大功率点跟踪电导增量法变步长中图法分类号 文献标识码文章编号 ， ， 个理想的光伏电池，其等 效串联电阻很小，等效并联电阻却很大，光照较强时，电流远远大于 当光，忽略等效并联电阻影响，可简化为式 建立光伏电池数学模型 和电导增量法。 设计实现。 这两种主要算法均涉及调整因子好实现最大功率跟踪关系紧密。对最大功率点进行准 确锁定想的 取值与能否很 设置太大，导致跟踪精度取值太小，虽然提高了跟踪 不够，太阳能电池工作点虽然能够在最大功率点附近，却无法精度，但是跟踪速度 却很慢，系统将损失较多能量。为获取理，国内外学者尝试采用，模糊控制，神 经元网络等控制策略对算法进行改进，然而，控制逻辑的改进能够实现跟踪速度和控制 精度的折衷，却无法全面提升系统性能。本文在光伏电池最大功率点跟踪算法的设计中增 加个 收稿日期修订日期。基金项目国家自然科学基金项目 。作者简介冯冬青，男，广东人，教授，研究方向为智能控制理论 与应用工业过程控制李晓飞，女，河南人，硕士研究生，研究方向为智能控 制理论与应用。 ， 计算机工程与设计 电流 图 光伏电池等效电路 ， 功率 电压电压 式中光伏电池输出电流，光伏电池输出电压， 光生电流，二极管反相饱和电流，短路电流，开路电压， 玻尔兹曼常数，电子的电荷量 引 言 电流监测回路，结合变步长自寻优技术对电导增量法进行了改进，并采用软 件对几种算法进行了分析比较，实验结果表明该设计方案可有效克服跟踪速度和跟踪精度 之间的矛盾，有利于进步提高光伏电池的利用率。 受外界环境因素影响变化大发电效率低等特点严重制约了光伏效应太阳能电池的推 广使用。如何有效降低光伏效应太阳能电池设计成本，提高发电效率是目前研究的热点和 难点。采用最大功率点跟踪技术可以最大限度提高光伏电池输出功率，从而显著提升光伏 电池的工作效率。最大功率点跟踪控制器，通过调节负载功率，改变光伏电池板的输出电 压和电流，试图使电池板输出最大功率。目前，最大功率点跟踪算法主要集中在扰 动观测法 光伏电池的等效模型与输出特性 光伏电池的数学模型 光伏电池是利用半导体材料的光伏效应制成的，它的 特性随光照和电池表面温度的变化而变化，满足。根据 电子学理论，可得光伏电池的实际等效电路模型如图所示。单个光伏电池的输出伏安 特性表达式为阵列造步在最大 功率点处的震荡加剧此，对传统电导增量法存因针 在的缺点，文提出了种自适应变步长电导增量法，决了本解 始初化， 检测， 跟踪速度和跟踪精度之间的矛盾 变步长处理技术 由光伏阵列的曲线可知，最大功率点处有在， 在端均不为因此我们可以令而两，印为 算法中每步步长数据，现变步长跟踪，通作实并过设置合适 的，高系统的控制精度中，为提式 个自调整因子，当工作点偏离最大功率点稍远时， ◇ 随之增大，较大步长调整工作点电压以当工作点与最大功率 点很接近时，随之减小，以较小步长调整工作点电压，而 提高了最大功率点跟踪的精度从 自适应调整策略 如图示，设系统稳态工作于曲线的处，光所假当强发 生快速变化到，作点由到偏离了最大功由工 率点，果只采用变步长电导增量法，到经过个如从需 执行周期，然在此期间将会产生定的功率损失文所显本 提出的自适应策略就是在工作点远离最大功率点时，用另采 图自适应变步长电导增量法控制流程 种策略争取在最少的执行时间内把工作点调到点附近，算法使得从到调整步数大大减少，而提高了此的从 实验结果 为了验证算法的可行性，文在设定工况下对算法跟踪本性能 进行了仿真实验光伏电池温度，光强在， 突然从加到实验结果如图所示增从 图可以看出，相同的条件下，光强突然改变，用传在当采统电 导增量法的系统达到稳态的时间是，用变步长电导采增量 法达到稳态的时间是而采用本文所提出的自适应，变步长 电导增量法系统只需达到稳态就 结束语 电压 本文针对光伏发电系统最大功率点跟踪算法进行研究， 首先，析了太阳能光伏阵列的输出特性和传统的最大功率分 下转第页 图光强变化曲线 阎淼，赵军锁，张文君基于的实时进程设计与实现 ， 立了太阳能光伏电池阵列的仿真模 型，分析了太阳能光伏电池阵列所具有的随着光照强度和温度不同而变化的和 非线性特性。基于光伏电池的动态特性，在最大功率点跟踪算法的设计中增加 个电流监测回路，并结合自寻优技术对电导增量法进行改进，提出了种自适应变 步长寻优算法。仿真结果表明，该算法能够快速准确的跟踪最大功率点。关键词光 伏电池输出特性最大功率点跟踪电导增量法变步长中图法分类号 文献标识码文章编号 ， ，