RU2638564C1 - Method of extreme regulation of photoelectric battery output power - Google Patents

Method of extreme regulation of photoelectric battery output power Download PDF

Info

Publication number
RU2638564C1
RU2638564C1 RU2016137330A RU2016137330A RU2638564C1 RU 2638564 C1 RU2638564 C1 RU 2638564C1 RU 2016137330 A RU2016137330 A RU 2016137330A RU 2016137330 A RU2016137330 A RU 2016137330A RU 2638564 C1 RU2638564 C1 RU 2638564C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
currents
photoconverters
voltages
voltage
output
Prior art date
Application number
RU2016137330A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Александрович Тюков
Михаил Феликсович Ганзбург
Леонид Петрович Журков
Original Assignee
Акционерное общество "Авиационная электроника и коммуникационные системы" (АО "АВЭКС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Авиационная электроника и коммуникационные системы" (АО "АВЭКС") filed Critical Акционерное общество "Авиационная электроника и коммуникационные системы" (АО "АВЭКС")
Priority to RU2016137330A priority Critical patent/RU2638564C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2638564C1 publication Critical patent/RU2638564C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: method of extreme regulation of photoelectric battery output power includes installation and maintenance of optimum working point of voltage-current characteristics corresponding to the maximum output power through step-by-step change of regulatory impact on output current or voltage photovoltaic battery in accordance with the change in the magnitude of its output power at each step of regulation, periodically scan of outputs of a group of two or more reference photoconverters by the same linearly or step-linearly changing sawtooth currents shifted in time by a value, multiple of the specified step time shift, continuous measurements of voltage and currents of each of the reference photoconverters, on the basis of which determining the current value of their output powers, averaging of currents or voltages of each pair of adjacent reference photoconverters, scanned by sawtooth currents shifted over time to one-time value of given time step, remembering the averaged values of currents or voltages of each pair of adjacent reference photoconverters in moments of equality of their output powers and shaping the regulatory impact on output current or photovoltaic battery voltage by large-scale conversions of remembered averaged values of currents or voltages of pairs of adjacent reference photoconverters.
EFFECT: increased efficiency of extreme regulation by reducing deviation of supported working point volt-ampere response of photovoltaic battery from the optimal position.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может использоваться для управления режимом работы фотоэлектрической (солнечной) батареи с целью отбора максимальной мощности в изменяющихся внешних условиях.The invention relates to the field of converting technology and can be used to control the operating mode of a photovoltaic (solar) battery in order to select the maximum power in changing environmental conditions.

В частности, изобретение может использоваться для управления режимами работы солнечных батарей космических аппаратов.In particular, the invention can be used to control the operating modes of solar cells in spacecraft.

Известны способы экстремального регулирования мощности, основанные на методе пошагового поиска экстремума (максимума выходной мощности) и управления режимом работы фотоэлектрической батареи (С.Б. Габбасова и др. Оценка эффективности применения экстремального регулирования мощности солнечных батарей на автоматических космических аппаратах. Автономная энергетика, журнал ОАО «НПП «Квант», №32, 2014, с. 13-18; Ю.А. Шиняков. Экстремальное регулирование мощности солнечных батарей автоматических космических аппаратов. Авиационная и ракетно-космическая техника, №1(12), 2007, с. 123-129).Known methods for extreme power control, based on the method of step-by-step search for the extremum (maximum output power) and control the operation of the photovoltaic battery (SB Gabbasova and others. Evaluation of the effectiveness of the use of extreme power control of solar cells on automatic spacecraft. Autonomous Power Engineering, journal of OAO "NPP" Kvant ", No. 32, 2014, pp. 13-18; Yu.A. Shinyakov. Extreme regulation of the power of solar batteries in automatic spacecraft. Aviation and space rocket Cesky equipment, №1 (12), 2007, pp. 123-129).

Наиболее близким к заявляемому (прототипом) является способ, реализованный в экстремальном регуляторе мощности (патент RU 2168827, H02J 7/35), по которому установка и поддержание оптимальной рабочей точки вольт-амперной характеристики фотоэлектрической батареи осуществляется путем пошагового изменения регулирующего воздействия в соответствии с изменением величины ее выходной мощности на каждом шаге регулирования.Closest to the claimed (prototype) is a method implemented in an extreme power regulator (patent RU 2168827, H02J 7/35), in which the installation and maintenance of the optimal operating point of the current-voltage characteristics of the photovoltaic battery is carried out by step-by-step changing the regulatory action in accordance with the change the magnitude of its output power at each step of regulation.

Недостатки известных способов заключаются в том, что колебания текущего положения рабочей точки в окрестности точки экстремума, свойственные шаговому методу поиска, в принципе приводят к снижению мощности, отбираемой от фотоэлектрической батареи, пропорциональному длительности шага, т.е. периоду изменения регулирующего воздействия. Уменьшение указанного периода потребует увеличения быстродействия не только измерительных, но и силовых узлов экстремального регулятора мощности, которое при больших величинах выходной мощности батареи приведет к существенному усложнению аппаратуры.The disadvantages of the known methods are that the fluctuations in the current position of the operating point in the vicinity of the extremum point characteristic of the step search method, in principle, lead to a decrease in the power taken from the photovoltaic battery, proportional to the step duration, i.e. period of change in regulatory impact. Reducing this period will require increasing the speed of not only the measuring, but also the power nodes of the extreme power regulator, which with large values of the battery output power will lead to a significant complication of the equipment.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, и его техническим результатом является повышение эффективности экстремального регулирования за счет уменьшения отклонений поддерживаемой рабочей точки вольт-амперной характеристики от оптимального положения.The problem to which the invention is directed, and its technical result is to increase the efficiency of extreme regulation by reducing the deviations of the supported operating point of the current-voltage characteristics from the optimal position.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе экстремального регулирования, включающем в себя установку и поддержание оптимальной рабочей точки вольт-амперной характеристики, соответствующей максимуму выходной мощности, путем пошагового изменения регулирующего воздействия на выходной ток или напряжение фотоэлектрической батареи в соответствии с изменением величины ее выходной мощности на каждом шаге регулирования, дополнительно осуществляют:The specified technical result is achieved by the fact that in the known method of extreme regulation, which includes setting and maintaining the optimal operating point of the current-voltage characteristic corresponding to the maximum output power, by stepwise changing the regulatory effect on the output current or voltage of the photovoltaic battery in accordance with a change in its value power output at each step of regulation, additionally carry out:

- периодическое сканирование выходов группы из двух или более реперных фотопреобразователей одинаковыми линейно или ступенчато - линейно изменяющимися пилообразными токами, сдвинутыми по времени на величину, кратную заданному шагу временного сдвига,- periodic scanning of the outputs of a group of two or more reference photoconverters with the same linearly or stepwise - linearly changing sawtooth currents shifted in time by an amount multiple of a given step of the time shift,

- непрерывные измерения напряжений и токов каждого из реперных фотопреобразователей, на основании которых определяют текущие значения их выходных мощностей,- continuous measurements of voltages and currents of each of the reference photoconverters, on the basis of which determine the current values of their output powers,

- усреднение токов или напряжений каждой пары смежных реперных фотопреобразователей, сканируемых пилообразными токами, сдвинутыми по времени на однократную величину заданного временного шага,- averaging currents or voltages of each pair of adjacent reference photoconverters scanned by sawtooth currents shifted in time by a single value of a given time step,

- запоминание усредненных значений токов или напряжений каждой пары смежных реперных фотопреобразователей в моменты равенства их выходных мощностей и- remembering the average values of currents or voltages of each pair of adjacent reference photoconverters at the moments of equality of their output powers and

- формирование регулирующего воздействия на выходной ток или напряжение фотоэлектрической батареи путем масштабного преобразования запоминаемых усредненных значений токов или напряжений пар смежных реперных фотопреобразователей.- the formation of a regulatory effect on the output current or voltage of the photovoltaic battery by large-scale conversion of stored average values of currents or voltages of pairs of adjacent reference photoconverters.

Кроме того, осуществляют формирование регулирующего воздействия на выходной ток или напряжение фотоэлектрической батареи путем масштабного преобразования запоминаемых средних значений токов или напряжений пар смежных реперных фотопреобразователей с последующим усреднением преобразованных значений на временном интервале, кратном заданному шагу временного сдвига пилообразных сканирующих токов.In addition, a regulatory action is generated on the output current or voltage of the photovoltaic battery by large-scale conversion of stored average values of currents or voltages of pairs of adjacent reference photoconverters with subsequent averaging of the converted values over a time interval that is a multiple of a given step of the time shift of the sawtooth scanning currents.

Под термином «реперные фотопреобразователи» понимаются такие, которые по собственным характеристикам и условиям функционирования (режимам освещенности, температурным, продолжительности эксплуатации и т.д.) идентичны фотопреобразователям, составляющим фотоэлектрическую батарею.The term "reference photoconverters" means those that, in their own characteristics and operating conditions (light conditions, temperature, duration of operation, etc.) are identical to the photoconverters that make up the photovoltaic battery.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена временная диаграмма, иллюстрирующая заявляемый способ экстремального регулирования выходной мощности фотоэлектрической батареи для случая трех реперных фотопреобразователей.The invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 is a timing chart illustrating the claimed method for extremally controlling the output power of a photovoltaic battery for three reference photoconverters.

На фиг. 1 обозначены: I1, I2, I3 - линейные (или ступенчато-линейные) пилообразные токи, сканирующие реперные фотопреобразователи; Imax - верхняя граница изменения токов I1,……I3; t1, (t1+ΔT), (t1+2ΔТ) - моменты запуска сканирующих токов I1, I2, I3 соответственно; ТП - период повторения сканирующих токов; ΔТ - заданный временной шаг (временной сдвиг между сканирующими токами смежных реперных фотопреобразователей); P1, Р2, Р3, - текущие значения выходных мощностей 1-го, 2-го и 3-го фотопреобразователей.In FIG. 1 are designated: I 1 , I 2 , I 3 - linear (or stepwise linear) sawtooth currents scanning reference photoconverters; I max - the upper limit of the change in currents I 1 , ....... I 3 ; t 1 , (t 1 + Δ T ), (t 1 + 2ΔТ) are the triggering times of the scanning currents I 1 , I 2 , I 3, respectively; T P - the repetition period of the scanning currents; ΔТ is the specified time step (time shift between the scanning currents of adjacent reference photoconverters); P 1 , P 2 , P 3 - the current values of the output powers of the 1st, 2nd and 3rd photoconverters.

В моменты равенства текущих выходных мощностей смежных фотопреобразователей производится усреднение соответствующих значений токов - I1 (P1=Р2) и I2 (P1=Р2), I2 (Р2=Р3) и I3(Р2=Р3). Полученные усредненные значения токов запоминаются и далее используются для формирования регулирующего воздействия на выходной ток (или напряжение) фотоэлектрической батареи путем их масштабного преобразования.At the moments of equality of the current output powers of adjacent photoconverters, the corresponding values of the currents are averaged - I 1 (P 1 = P 2 ) and I 2 (P 1 = P 2 ), I 2 (P 2 = P 3 ) and I 3 (P 2 = P 3 ). The obtained average current values are stored and then used to form a regulatory effect on the output current (or voltage) of the photoelectric battery by means of their large-scale conversion.

Взаимно-однозначное соответствие между током и напряжением фотопреобразователя, определяемое его вольт-амперной характеристикой, позволяет использовать для формирования регулирующего воздействия также усредненные значения напряжений смежных фотопреобразователей в моменты равенства их выходных мощностей. При этом предпочтение целесообразно отдавать тем величинам (токам или напряжениям), которые являются однотипными с регулирующим воздействием, изменяющим режим фотоэлектрической батареи. Например, если режим батареи управляется силовым преобразователем, изменяющим ее выходной ток, то и для формирования регулирующего воздействия целесообразно использовать усредненные значения токов смежных фотопреобразователей.The one-to-one correspondence between the current and voltage of the photoconverter, determined by its current-voltage characteristic, allows us to use the averaged voltage values of adjacent photoconverters at the moments of equality of their output powers to form a regulatory action. In this case, it is advisable to give preference to those quantities (currents or voltages) that are of the same type with a regulatory action that changes the mode of the photovoltaic battery. For example, if the battery mode is controlled by a power converter that changes its output current, then it is advisable to use the average values of the currents of adjacent photoconverters to form a regulatory influence.

Необходимость масштабирования запомненных усредненных значений токов (или напряжений) для формирования регулирующих воздействий обусловлена соотношениями между токами (напряжениями) точки экстремума для фотоэлектрической батареи в целом и точки экстремума реперного фотопреобразователя:The need to scale the stored average values of currents (or voltages) for the formation of regulatory actions is due to the relations between the currents (voltages) of the extremum point for the photovoltaic battery as a whole and the extremum point of the reference photoconverter:

IБФ (Рmах БФ)=L⋅IР (Рmах РП) и UБФ (Рmах БФ)=М⋅UP (Рmах РП),I BF (P max BF ) = L⋅I P (P max RP ) and U BF (P max BF ) = M⋅ U P (P max RP ),

где IБФ (Рmах БФ) - значение выходного тока фотоэлектрической батареи, соответствующее максимуму ее выходной мощности;where I BF (P max BF ) is the value of the output current of the photovoltaic battery corresponding to the maximum of its output power;

IP (Рmах РП) - значение выходного тока реперного фотопреобразователя, соответствующее максимуму его выходной мощности;I P (Р max РП ) - the value of the output current of the reference photoconverter, corresponding to the maximum of its output power;

L - масштабирующий коэффициент, соответствующий количеству параллельно соединенных стрингов (цепочек последовательно соединенных фотопреобразователей, обеспечивающих формирование требуемого выходного напряжения) в фотоэлектрической батарее;L is a scaling factor corresponding to the number of strings connected in parallel (chains of series-connected photoconverters providing the formation of the required output voltage) in a photovoltaic battery;

UБФ(Pmax БФ) - значение напряжения БФ, соответствующее максимуму ее выходной мощности;U BF (P max BF ) - the value of the voltage of the BF corresponding to the maximum of its output power;

UP (Рmах РП) - значение напряжения реперного фотопреобразователя, соответствующее максимуму его выходной мощности;U P (Р max RP ) - voltage value of the reference photoconverter, corresponding to the maximum of its output power;

М - количество последовательно соединенных фотопреобразователей в стринге.M is the number of series-connected photoconverters in the string.

Полученное описанным образом регулирующее воздействие используется в качестве опорного сигнала для силового преобразователя, определяющего выходной ток (или напряжение) фотоэлектрической батареи. При этом значение опорного сигнала соответствует точке экстремума (максимума) выходной мощности фотоэлектрической батареи.The regulatory effect obtained in the described manner is used as a reference signal for a power converter determining the output current (or voltage) of the photovoltaic battery. The value of the reference signal corresponds to the extremum (maximum) point of the output power of the photovoltaic battery.

Правомерность описанного метода поиска точки экстремума дополнительно поясняется фиг. 2, на котором для иллюстрации представлены вольт-амперные и вольт-ваттные характеристики фотоэлектрической (солнечной) батареи: при надлежащем выборе временного шага ΔТ (не превышающим некоторую величину) вольт-ваттную характеристику батареи в соответствующей окрестности точки максимума (точка О на фиг. 2) можно с высокой степенью точности считать осесимметричной относительно линии абсциссы UСБопт=UБФ (Рmах)=const, а вольт-амперную - центральносимметричной относительно точки IСБ=IБФ (Рmах)=const.The validity of the described method for finding the extremum point is further illustrated in FIG. 2, which illustrates the volt-ampere and volt-watt characteristics of a photovoltaic (solar) battery: with the appropriate choice of the time step ΔТ (not exceeding a certain value), the volt-watt characteristic of the battery in the corresponding vicinity of the maximum point (point O in Fig. 2 ) can be considered with a high degree of accuracy axisymmetric with respect to the abscissa line U SBopt = U BF (P max ) = const, and the current-voltage - centrally symmetric with respect to point I SB = I BF (P max ) = const.

Принимая во внимание небольшие значения выходных токов и напряжений реперных фотопреобразователей, частота сканирования их выходов может быть выбрана достаточно большой, что позволит существенно повысить скорость определения точки экстремума выходной мощности фотоэлектрической батареи в изменяющихся условиях и, как следствие, дополнительно повысить энергетическую эффективность системы электроснабжения, использующей экстремальное регулирование.Taking into account the small values of the output currents and voltages of the reference photoconverters, the scanning frequency of their outputs can be chosen sufficiently large, which will significantly increase the speed of determining the extremum point of the output power of the photovoltaic battery in changing conditions and, as a result, further increase the energy efficiency of the power supply system using extreme regulation.

Для повышения надежности и стабильности характеристик аппаратуры, осуществляющей представленный метод поиска и поддержания экстремума (максимума) выходной мощности фотоэлектрической батареи, целесообразна ее реализация в цифровом виде с использованием там, где это необходимо, цифроаналогового и аналого-цифрового преобразований. В этом случае, помимо прочего, достигается максимальная точность и идентичность линейных (или ступенчато - линейных) пилообразных токов сканирования выходов реперных фотопреобразователей.To increase the reliability and stability of the characteristics of the equipment that implements the presented method of searching and maintaining the extremum (maximum) of the output power of the photovoltaic battery, it is advisable to implement it in digital form using, where necessary, digital-analog and analog-to-digital conversions. In this case, among other things, the maximum accuracy and identity of linear (or stepwise-linear) sawtooth scanning currents of the outputs of reference photoconverters is achieved.

Усреднение получаемых значений регулирующего воздействия на временном интервале, кратном заданному шагу временного сдвига пилообразных сканирующих токов реперных фотопреобразователей, позволит минимизировать ошибки определения экстремума (максимума) выходной мощности фотоэлектрической батареи из-за возможных случайных аппаратурных сбоев.Averaging the obtained values of the control action over a time interval that is a multiple of the set time step of the sawtooth-shaped scanning currents of the reference photoconverters will minimize the errors in determining the extremum (maximum) of the output power of the photovoltaic battery due to possible random hardware failures.

На фиг. 3 представлен вариант структурной схемы устройства, реализующего предлагаемый способ, для случая использования группы из трех реперных фотопреобразователей.In FIG. 3 presents a variant of the structural diagram of a device that implements the proposed method for the case of using a group of three reference photoconverters.

На фиг 3 обозначены: реперные фотопреобразователи 1, 2 и 3; измерители тока 4, 6 и 8, последовательно включенные в цепи генераторов сканирующих токов 5, 7 и 9 соответственно; измерители напряжений 10, 11 и 12 реперных фотопреобразователей; схемы усреднения сканирующих токов 13 и 14 в парах смежных фотопреобразователей 1, 2 и 2, 3 соответственно; вычислители выходной мощности 15, 17 и 19 реперных фотопреобразователей 1, 2 и 3; схемы сравнения 16 и 18 текущих значений выходных мощностей фотопреобразователей 1, 2 и 2, 3 соответственно; схемы запоминания 20 и 21 усредненных значений токов пар смежных реперных фотопреобразователей 1, 2 и 2, 3 соответственно; коммутатор 22 выходных сигналов схем запоминания 20 и 21, управляемый выходными сигналами схем сравнения 16 и 18; масштабный усилитель 23, выход регулирующего воздействия 24.In Fig 3 marked: reference photoconverters 1, 2 and 3; current meters 4, 6 and 8, sequentially included in the circuit of the generators of the scanning currents 5, 7 and 9, respectively; voltage meters 10, 11 and 12 of reference photoconverters; averaging schemes of the scanning currents 13 and 14 in pairs of adjacent photoconverters 1, 2 and 2, 3, respectively; calculators of output power 15, 17 and 19 of reference photoconverters 1, 2 and 3; comparison schemes 16 and 18 of the current values of the output powers of the photoconverters 1, 2 and 2, 3, respectively; memory circuits 20 and 21 of the averaged currents of pairs of adjacent reference photoconverters 1, 2 and 2, 3, respectively; a switch 22 of the output signals of the storage circuits 20 and 21, controlled by the output signals of the comparison circuits 16 and 18; large-scale amplifier 23, the regulatory output 24.

Также на фиг. 3 показано усредняющее устройство 25 регулирующего воздействия на временном интервале, кратном заданному шагу ΔT временного сдвига пилообразных сканирующих токов. Устройство 25, представленное на фиг. 3, выполнено в виде трансверсального фильтра с единичными весовыми коэффициентами (Уидроу Б., Стирнз С. Адаптивная обработка сигналов: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1989, с. 24), включающего элементы задержки 26 на время заданного шага временного сдвига ΔТ и сумматор 27 с коэффициентом деления 1/(N+1) на выходе, где N - число элементов задержки 26. Выходной сигнал 28 устройства 25 представляет собой результат усреднения регулирующего воздействия 24 на интервале времени, равном (N+1)⋅ΔТ.Also in FIG. 3 shows an averaging device 25 of a control action over a time interval that is a multiple of a predetermined step Δ T of a temporary shift of sawtooth scanning currents. The device 25 shown in FIG. 3, is made in the form of a transverse filter with unit weights (Widrow B., Stearns S. Adaptive signal processing: Translated from English - M .: Radio and communications, 1989, p. 24), including delay elements 26 for a given time the time shift step ΔТ and the adder 27 with a division ratio of 1 / (N + 1) at the output, where N is the number of delay elements 26. The output signal 28 of the device 25 is the result of averaging the control action 24 over a time interval equal to (N + 1) ⋅ΔT.

Для корректного выполнения устройством 25 возложенной на него функции необходимо, чтобы значение регулирующего воздействия 24 на его входе сохранялось неизменным в течение временного шага ΔТ, что обеспечивается схемотехническим исполнением коммутатора 22.For the device 25 to carry out the function assigned to it correctly, it is necessary that the value of the control action 24 at its input remains unchanged during the time step ΔТ, which is ensured by the circuitry design of the switch 22.

Важно отметить, что длительность интервала усреднения (N+1)⋅ΔТ не должна превышать минимального времени, за которое возможно существенное изменение условий функционирования фотоэлектрической батареи, в первую очередь, таких как уровень освещенности и температура.It is important to note that the duration of the averaging interval (N + 1) ⋅ΔТ should not exceed the minimum time for which a significant change in the operating conditions of the photovoltaic battery is possible, in the first place, such as the level of illumination and temperature.

Claims (9)

1. Способ экстремального регулирования выходной мощности фотоэлектрической батареи, включающий в себя1. The method of extreme control of the output power of a photovoltaic battery, including - установку и поддержание оптимальной рабочей точки вольт-амперной характеристики, соответствующей максимуму выходной мощности, путем пошагового изменения регулирующего воздействия на выходной ток или напряжение фотоэлектрической батареи в соответствии с изменением величины ее выходной мощности на каждом шаге регулирования,- setting and maintaining the optimal operating point of the current-voltage characteristic corresponding to the maximum output power, by stepwise changing the regulatory effect on the output current or voltage of the photovoltaic battery in accordance with the change in the value of its output power at each step of regulation, отличающийся тем, что дополнительно включаетcharacterized in that it further includes - периодическое сканирование выходов группы из двух или более реперных фотопреобразователей одинаковыми линейно или ступенчато-линейно изменяющимися пилообразными токами, сдвинутыми по времени на величину, кратную заданному шагу временного сдвига,- periodic scanning of the outputs of a group of two or more reference photoconverters with the same linearly or stepwise-linearly changing sawtooth currents shifted in time by an amount multiple of a given step of the time shift, - непрерывные измерения напряжений и токов каждого из реперных фотопреобразователей, на основании которых определяют текущие значения их выходных мощностей,- continuous measurements of voltages and currents of each of the reference photoconverters, on the basis of which determine the current values of their output powers, - усреднение токов или напряжений каждой пары смежных реперных фотопреобразователей, сканируемых пилообразными токами, сдвинутыми по времени на однократную величину заданного временного шага,- averaging currents or voltages of each pair of adjacent reference photoconverters scanned by sawtooth currents shifted in time by a single value of a given time step, - запоминание усредненных значений токов или напряжений каждой пары смежных реперных фотопреобразователей в моменты равенства их выходных мощностей и- remembering the average values of currents or voltages of each pair of adjacent reference photoconverters at the moments of equality of their output powers and - формирование регулирующего воздействия на выходной ток или напряжение фотоэлектрической батареи путем масштабного преобразования запоминаемых усредненных значений токов или напряжений пар смежных реперных фотопреобразователей.- the formation of a regulatory effect on the output current or voltage of the photovoltaic battery by large-scale conversion of stored average values of currents or voltages of pairs of adjacent reference photoconverters. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что формирование регулирующего воздействия на выходной ток или напряжение фотоэлектрической батареи осуществляют путем масштабного преобразования запоминаемых средних значений токов или напряжений пар смежных реперных фотопреобразователей с последующим усреднением преобразованных значений на временном интервале, кратном заданному шагу временного сдвига пилообразных сканирующих токов.2. The method according to p. 1, characterized in that the formation of the regulatory effect on the output current or voltage of the photovoltaic battery is carried out by large-scale conversion of the memorized average values of currents or voltages of pairs of adjacent reference photoconverters with subsequent averaging of the converted values over a time interval that is a multiple of a given time shift step sawtooth scanning currents.
RU2016137330A 2016-09-19 2016-09-19 Method of extreme regulation of photoelectric battery output power RU2638564C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137330A RU2638564C1 (en) 2016-09-19 2016-09-19 Method of extreme regulation of photoelectric battery output power

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016137330A RU2638564C1 (en) 2016-09-19 2016-09-19 Method of extreme regulation of photoelectric battery output power

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2638564C1 true RU2638564C1 (en) 2017-12-14

Family

ID=60718793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016137330A RU2638564C1 (en) 2016-09-19 2016-09-19 Method of extreme regulation of photoelectric battery output power

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2638564C1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4101253A1 (en) * 1991-01-17 1992-07-23 Telefunken Systemtechnik Controlling optimal solar generator working point during battery charging - generating additional voltage when generator maximum efficiency point and battery operating point diverge
RU2101831C1 (en) * 1995-11-27 1998-01-10 Государственное научно-производственное предприятие "Полюс" Power system using optimizing power control of photovoltaic battery
JPH1146457A (en) * 1997-07-25 1999-02-16 Tdk Corp Charging device utilizing solar cell
RU2168827C1 (en) * 2000-02-08 2001-06-10 ФГУП Научно-производственный центр "Полюс" Extreme solar-battery power regulator
WO2008018250A1 (en) * 2006-08-11 2008-02-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Solar photovoltaic power generation system, vehicle, solar photovoltaic power generation system control method, and computer readable recording medium having recorded therein program for causing computer to execute that control method
CN101821858A (en) * 2007-10-12 2010-09-01 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 Controllable switch-over device for a solar module
RU2414037C1 (en) * 2009-11-16 2011-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) Independent photovoltaic electric power supply system
US20130181655A1 (en) * 2010-10-07 2013-07-18 Sony Corporation Power control device, power control method, and feed system

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4101253A1 (en) * 1991-01-17 1992-07-23 Telefunken Systemtechnik Controlling optimal solar generator working point during battery charging - generating additional voltage when generator maximum efficiency point and battery operating point diverge
RU2101831C1 (en) * 1995-11-27 1998-01-10 Государственное научно-производственное предприятие "Полюс" Power system using optimizing power control of photovoltaic battery
JPH1146457A (en) * 1997-07-25 1999-02-16 Tdk Corp Charging device utilizing solar cell
RU2168827C1 (en) * 2000-02-08 2001-06-10 ФГУП Научно-производственный центр "Полюс" Extreme solar-battery power regulator
WO2008018250A1 (en) * 2006-08-11 2008-02-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Solar photovoltaic power generation system, vehicle, solar photovoltaic power generation system control method, and computer readable recording medium having recorded therein program for causing computer to execute that control method
CN101821858A (en) * 2007-10-12 2010-09-01 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 Controllable switch-over device for a solar module
RU2414037C1 (en) * 2009-11-16 2011-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) Independent photovoltaic electric power supply system
US20130181655A1 (en) * 2010-10-07 2013-07-18 Sony Corporation Power control device, power control method, and feed system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bendib et al. A survey of the most used MPPT methods: Conventional and advanced algorithms applied for photovoltaic systems
Bounechba et al. Comparison of perturb & observe and fuzzy logic in maximum power point tracker for PV systems
Paz et al. Zero oscillation and irradiance slope tracking for photovoltaic MPPT
Piegari et al. Adaptive perturb and observe algorithm for photovoltaic maximum power point tracking
Bayod-Rújula et al. A novel MPPT method for PV systems with irradiance measurement
Adly et al. Maximum power point tracker for a PV cell using a fuzzy agent adapted by the fractional open circuit voltage technique
Belkaid et al. A comprehensive study of different photovoltaic peak power tracking methods
CN102809980A (en) Maximum power point tracking method based on efficient adaptive perturbation and observation
Chaieb et al. Comparison between P&O and PSO methods based MPPT algorithm for photovoltaic systems
Anoop et al. A novel maximum power point tracking method based on particle swarm optimization combined with one cycle control
Ahmed et al. A fast MPPT technique based on IV curve characteristics under partial shading
Ahmed et al. MPPT Control for Photovoltaic System using hybrid method under variant weather condition
Harjai et al. Study of maximum power point tracking (MPPT) techniques in a solar photovoltaic array
Al-Majidi et al. A Modified P&O-MPPT based on Pythagorean Theorem and CV-MPPT for PV Systems
Faifer et al. Iterative model-based Maximum Power Point Tracker for photovoltaic panels
Cristaldi et al. A new approach to maximum power point tracking for photovoltaic panels
RU2638564C1 (en) Method of extreme regulation of photoelectric battery output power
Zhang et al. A review of maximum power point tracking methods for photovoltaic system
KR100542156B1 (en) PV power generation by maximum power point tracking
Shah et al. A novel algorithm for global peak power point tracking in partially shaded grid-connected PV system
Kumar et al. Development of MATLAB/Simulink based model of PV system with MPPT
KR101385692B1 (en) Apparatus for maximum power point tracking in photovoltaic module and method thereof
Kapić et al. An efficient MPPT algorithm for PV modules under partial shading and sudden change in irradiance
Gautam et al. Fuzzy logic based MPPT Technique for Photo-Voltaic energy conversion system
Almi et al. A novel adaptive variable step size P&O MPPT algorithm