嵌入式智能光伏模块的最大功率输出统一控制

传统的太阳能系统经常会因为实际应用环境中的不匹配问题和光照不均现象而影响效率。分布式最大功率跟踪(distributed max power point tracking,DMPPT)概念的提出有效地抑制了这种影响。在分布式最大功率跟踪的基础上,该文提出一种嵌入式智能光伏模块(sub-panel MPPT converter,SPMC),利用非隔离的DC-DC变换器替代传统太阳能板接线盒中的旁路二极管,通过输出侧统一的最大功率计算单元对输入侧进行的指令信号控制,可以有效地消除太阳能板因为不匹配问题所带来的能量损失。文中首先对所提出智能光伏模块的拓扑结构进行分析、比较。然后以BUCK型的嵌入式智能光伏模块提出统一输出最大功率跟踪控制策略,这种控制策略在保证输出功率最大化的前提下,优化了系统模块,有效降低了系统控制复杂度和装置成本。最后,文章通过实验验证了所提出的概念和控制方法。

基于分布式最大功率跟踪的光伏系统输出特性分析

分布式最大功率跟踪(DMPPT)光伏系统可以有效地抑制实际环境中因为光照不均影响所造成的产电率下降的问题。以DMPPT的光伏系统为研究对象,针对多个分布式最大功率跟踪模块组网的优化问题,基于系统静态输出特性对多个光伏优化模块级联的结构进行了分析,提出了一种新型的DMPPT光伏系统结构。通过分析和研究,阐明了光照条件、系统结构及单个光伏优化模块本身限压值、限流值等参数与光伏阵列最大输出功率之间的关系。所提出的新型DMPPT光伏系统结构可以保证在不同的光照条件下每块光伏板都可以工作在各自的最大功率点,该结构有效地提高了光伏阵列在失配问题下产电率,并且适用于高电压母线系统。最后搭建了实验平台,通过硬件实验平台验证了所提出的新型DMPPT光伏系统结构对光伏系统产电率的优化效果。