太阳能输出控制方法、太阳能控制器及太阳能光伏系统与流程

本发明涉及新能源发电，具体而言，涉及一种太阳能输出控制方法、太阳能控制器及太阳能光伏系统。

背景技术：

1、随着新能源的发展，太阳能等清洁能源的使用需求也越来越高，使用太阳能板可以将太阳能转换成电能，太阳能板的电压和电流随着光照强度等因素的变化而不同，如果不加以控制，太阳能板输出的电压和电流就有可能过高或过低，从而使电池组或设备损坏，这就需要通过控制器对太阳能板的输出进行调节，以确保太阳能板输出的功率最大化。

2、现有技术中，太阳能板的输出常采用扰动观测法进行控制，其原理是通过对太阳能电池板的输出功率进行扰动和观察，在开始时，设定一个初始的工作点(电压和电流)，对工作点进行小幅度的扰动，通常是增加或减少电压，测量扰动前后的输出功率，如果功率增加，继续朝这个方向扰动；如果功率减少，则反向扰动。

3、以上现有技术的实现虽然较为简单，但在快速变化的光照条件下可能会导致太阳能板的功率输出不稳定，最大输出功率的跟踪效率也随之降低。

技术实现思路

1、本发明所要解决的是太阳能板的功率输出不稳定、跟踪效率往往比较低下的问题。

2、为解决上述问题，第一方面，本发明提供了一种太阳能输出控制方法，包括：

3、根据太阳能电池组的开路电压和填充因子，确定所述太阳能电池组在最佳输出功率下的目标电压；

4、判断所述目标电压和所述太阳能电池组的输出电压之间的差值是否满足预设差值条件；

5、若所述差值满足预设差值条件，则调整所述输出电压，以使调整后的所述输出电压等于所述目标电压；

6、若检测到所述太阳能电池组的输出电流发生变化，则基于所述太阳能电池组的特性曲线确定对应的电压变化量，其中，对应的所述电压变化量为不同工作条件下所述最佳输出功率对应的所述输出电压的改变量；

7、根据所述电压变化量对调整后的所述输出电压再次进行调整。

8、可选地，所述根据太阳能电池组的开路电压和填充因子，确定最佳输出功率下的目标电压包括：

9、检测所述太阳能电池组的开路电压；

10、根据所述开路电压和所述填充因子的乘积，确定所述目标电压。

11、可选地，所述判断所述目标电压和所述太阳能电池组的输出电压之间的差值是否满足预设差值条件包括：

12、确定所述目标电压和所述输出电压之间的差值；

13、判断所述差值是否大于或者等于预设阈值；

14、若是，则判定所述差值满足预设差值条件。

15、可选地，所述若所述差值满足预设差值条件，则调整所述输出电压，以使调整后的所述输出电压等于所述目标电压包括：

16、若所述差值满足所述预设差值条件，则按照设定方式调整所述输出电压，以使调整后的所述输出电压等于所述目标电压。

17、可选地，所述按照设定方式调整所述输出电压包括：

18、按照设定电压增幅或者设定电压降幅调整所述输出电压，以使调整后的所述输出电压等于所述目标电压。

19、可选地，所述若检测到所述太阳能电池组的输出电流发生变化，则基于所述太阳能电池组的特性曲线确定对应的电压变化量，其中，对应的所述电压变化量为不同工作条件下所述最佳输出功率对应的所述输出电压的改变量包括：

20、判断所述输出电流是否发生变化，其中，所述输出电流包括所述输出电流变化之前对应的第一输出电流和所述输出电流变化之后对应的第二输出电流；

21、若是，则根据所述输出电流变化之前的第一电流值、所述输出电流变化之后的第二电流值、所述输出电压、所述开路电压以及短路电流之间的变化关系，确定所述电压变化量，其中，所述变化关系满足所述特性曲线，所述输出电流变化之前的第一电流值对应的所述输出电压等于所述目标电压，所述输出电流变化之后的第二电流值对应的所述输出电压等于所述目标电压和电压变化量之和，所述输出电流变化前后对应的所述开路电压以及所述短路电流均通过预先实验所测得。

22、可选地，所述根据所述输出电流变化之前的第一电流值、所述输出电流变化之后的第二电流值、所述输出电压、所述开路电压以及短路电流之间的变化关系，确定所述电压变化量包括：

23、根据以下公式确定所述电压变化量，所述公式包括：

24、

25、其中，ug1表示所述输出电流变化之前的第一电流值对应的所述输出电压，δu表示所述电压变化量，iold表示所述第一电流值，inew表示所述第二电流值，uoc1表示所述输出电流变化之前的第一电流值对应的所述输出电压，uoc2表示所述输出电流变化之后的第二电流值对应的所述开路电压，isc1表示所述输出电流变化之前的第一电流值对应的所述短路电流，isc2表示所述输出电流变化之后的第二电流值对应的所述短路电流。

26、可选地，所述根据所述电压变化量对调整后的所述输出电压再次进行调整包括：

27、基于所述电压变化量，调整等于所述目标电压的所述输出电压。

28、本发明通过基于开路电压和填充因子来计算目标电压，并调整所述输出电压，以使调整后的所述输出电压等于所述目标电压，可以确保太阳能电池组当前在最佳输出功率下工作，实现最大化能量输出，通过设定预设差值条件，避免频繁的电压调整，确保在必要时进行调整，以使调整后的所述输出电压等于所述目标电压，若检测到所述太阳能电池组的输出电流发生变化，基于太阳能电池组的特性曲线，确定从当前的最佳输出功率调整至新的最佳输出功率下对应的电压变化量，基于确定的电压变化量调整输出电压，这一过程确保太阳能电池组能够迅速适应光照等工作条件的快速变化，并在新的工作条件下稳定地输出最大功率，提高了最大输出功率的跟踪效率，并且整个过程可以实现自动化调整，减少了人工干预带来的误差。

29、第二方面，本发明还提供了一种太阳能控制器，应用如上述任一项所述的太阳能输出控制方法，包括：

30、目标电压确定模块，用于根据太阳能电池组的开路电压和填充因子，确定所述太阳能电池组在最佳输出功率下的目标电压；

31、判断模块，用于判断所述目标电压和所述太阳能电池组的输出电压之间的差值是否满足预设差值条件；

32、第一调压模块，用于若所述差值满足预设差值条件，则调整所述输出电压，以使调整后的所述输出电压等于所述目标电压；

33、电压变化量确定模块，用于若检测到所述太阳能电池组的输出电流发生变化，则基于所述太阳能电池组的特性曲线确定对应的电压变化量，其中，对应的所述电压变化量为不同工作条件下所述最佳输出功率对应的所述输出电压的改变量；

34、第二调压模块，用于根据所述电压变化量对调整后的所述输出电压再次进行调整。

35、第三方面，本发明提供了一种太阳能光伏系统，包括上述所述的太阳能控制器，还包括

36、太阳能电池组；

37、蓄电池组，通过所述太阳能控制器连接所述太阳能电池组。

38、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如第一方面所述的太阳能输出控制方法。

39、通过本发明提供的太阳能控制器、太阳能光伏系统以及计算机可读存储介质，相对现有技术具有的有益效果与太阳能输出控制方法相对现有技术具有的有益效果相同，在此不再赘述。