CN109343650A - 一种最大功率点追踪方法、太阳能控制器及相关设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种最大功率点追踪方法及太阳能控制器及相关设备，用于动态追踪太阳能电池板的最大功率点。本发明实施例中，当确定太阳能电池板最大功率点对应的输出电压V之后，启动斐波那契数列追踪方法，以斐波那契数列中的中间项的取值作为扰动值进行扰动，根据扰动之后的功率变化趋势动态的调整下一次扰动的方向和扰动值的大小，通过引入斐波那契数列，利用斐波那契数列的收敛特性动态调整上一次的最大功率点附近的电压的扰动步基，快速追踪最新的最大功率点，提高了在功率电压曲线动态变化过程中的最大功率点的追踪效率，提高太阳能的综合利用率。

Description

一种最大功率点追踪方法、太阳能控制器及相关设备

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种最大功率点追踪方法、太阳能控制器及相关设备。

背景技术

当前世界光伏发电比重越来越大，太阳能的利用率和效率的提升对整个产业有着重大的意义。由于光伏面板的工作特性，加上各地工作条件的不同，阳光强弱的变化等，为了提高太阳能的利用率，跟踪最大输出功率工作点尤为重要。

目前业内最常用的跟踪技术是单峰值MPPT算法，在实际应用中，当太阳能电池板被云朵、树木等无规则遮挡时，太阳能电池板的PV特性曲线可能有多个峰值，所以假如只是单峰值追踪，可能追到的功率点只是局部的最大功率点，不能充分利用太阳能电池板的能量。而现有的多峰值MPPT算法在确定最大功率点之后，只有环境发生重大变化之后才重新追踪最大功率点，并没有对最大功率点进行动态追踪，无法快速响应环境的动态变化。

发明内容

本发明实施例提供了一种最大功率点追踪方法及太阳能控制器及相关设备，用于动态追踪太阳能电池板的最大功率点。

本发明实施例第一方面提供了一种最大功率点追踪方法，运用于太阳能电池板控制器，包括如下步骤：

步骤1：确定太阳能电池板最大功率点对应的输出电压V；

步骤2：从斐波那契数列中选取序号为Fcnt的中间项的值FibS[Fcnt]，作为扰动值，1≤Fcnt≤Fcntmax，3≤Fcntmax≤20；

步骤3：确定扰动标识LeftFlag的当前值，若LeftFlag为第一预置值，则进行所述向左扰动，若LeftFlag为第二预置值，则进行所述向右扰动；

其中，所述向左扰动包括：将太阳能电池板输出电压设置为{V-FibS[Fcnt]}，若太阳能电池板的输出功率增大，则设置Fcnt＝(Fcnt+1)，并更新LeftFlag为第一预置值，若太阳能电池板的输出功率减小，则设置Fcnt＝(Fcnt-1)，并更新扰动标识LeftFlag为第二预置值；

所述向右扰动包括：将太阳能电池板输出电压设置为{V+FibS[Fcnt]}，若太阳能电池板的输出功率增大，则设置Fcnt＝(Fcnt+1)，并更新LeftFlag为第二预置值，若太阳能电池板的输出功率减小，则设置Fcnt＝(Fcnt-1)，并更新LeftFlag为第一预置值；

步骤4：判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度是否超过预置幅度，若超过，则重新依次执行上述步骤1至3，若不超过，则执行步骤3。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的，所述确定太阳能电池板最大功率点对应的输出电压V，包括：

周期性的获取太阳能电池板输出电压及输出功率，并绘制太阳能电池板的功率电压曲线；

扫描所述功率电压曲线得到最大功率点对应的电压V。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中，所述扫描所述功率电压曲线得到最大功率点，包括：

以太阳能电池板输出电压的开路电压为基准点，以预置步基减小所述功率电压曲线中的电压值，直到太阳能电池板输出电压小于K倍的开路电压为止，0.4≤K≤0.6；

在减小所述功率电压曲线中的电压值过程中，记录各个电压值对应的功率值，并选择功率值最大的点为最大功率点。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中，所述判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度是否超过预置幅度，包括：

获取太阳能电池板扰动之前的输出功率为P_fast，扰动之后的功率为P_pre；

若扰动前后的功率之差的绝对值│P_fast-P_pre│与扰动前后的功率之和(P_fast+P_pre)的比值大于M，0.2≤M≤0.5，则判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度超过预置幅度。

本发明实施例第二方面提供了一种太阳能电池板控制器，其包括：

确定模块，用于确定太阳能电池板最大功率点对应的输出电压V；

选择模块，用于从斐波那契数列中选取序号为Fcnt的中间项的值FibS[Fcnt]，作为扰动值，1≤Fcnt≤Fcntmax，3≤Fcntmax≤20；

扰动模块，确定扰动标识LeftFlag的当前值，若LeftFlag为第一预置值，则进行所述向左扰动，若LeftFlag为第二预置值，则进行所述向右扰动；其中，所述向左扰动包括：将太阳能电池板输出电压设置为{V-FibS[Fcnt]}，若太阳能电池板的输出功率增大，则设置Fcnt＝(Fcnt+1)，并更新扰动标识LeftFlag为第一预置值，若太阳能电池板的输出功率减小，则设置Fcnt＝(Fcnt-1)，并更新扰动标识LeftFlag为第二预置值；所述向右扰动包括：将太阳能电池板输出电压设置为{V+FibS[Fcnt]}，若太阳能电池板的输出功率增大，则设置Fcnt＝(Fcnt+1)，并更新LeftFlag为第二预置值，若太阳能电池板的输出功率减小，则设置Fcnt＝(Fcnt-1)，并更新LeftFlag为第一预置值；

判断模块，用于判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度是否超过预置幅度，若超过，则依次触发所述选择模块及扰动模块，若不超过，则触发所述扰动模块。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中，所述确定模块包括：

第一获取单元，用于周期性的获取太阳能电池板输出电压及输出功率，并绘制太阳能电池板的功率电压曲线；

扫描单元，用于扫描所述功率电压曲线得到最大功率点对应的电压作为太阳能电池板输出电压初始值V。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中，所述扫描单元包括：

第一子单元，用于以太阳能电池板输出电压的开路电压为基准点，以预置步基减小所述功率电压曲线中的电压值，直到太阳能电池板输出电压小于K倍的开路电压为止，0.4≤K≤0.6；

第二子单元，在减小所述功率电压曲线中的电压值过程中，用于记录各个电压值对应的功率值，并选择功率值最大的点为最大功率点。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中，所述判断模块包括：

第二获取单元，用于太阳能电池板扰动之前的输出功率为P_fast，扰动之后的功率为P_pre；

判断单元，若扰动前后的功率之差的绝对值│P_fast-P_pre│与扰动前后的功率之和(P_fast+P_pre)的比值大于M，0.2≤M≤0.5，则判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度超过预置幅度。

本发明实施例第三方面提供了一种太阳能电池板控制器，所述太阳能电池板控制器包括处理器及存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如第一方面及第一方面任意一项所述最大功率点追踪方法中的步骤。

本发明实施例第四方面提供了一种太阳能电池板控制器可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面及第一方面任意一项所述最大功率点追踪方法中的步骤。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明实施例中，当确定太阳能电池板最大功率点对应的输出电压V之后，启动斐波那契数列追踪方法，以斐波那契数列中的中间项的取值作为扰动值进行扰动，根据扰动之后的功率变化趋势动态的调整下一次扰动的方向和扰动值的大小，通过引入斐波那契数列，利用斐波那契数列的收敛特性动态调整上一次的最大功率点附近的电压的扰动步基，快速追踪最新的最大功率点，提高了在功率电压曲线动态变化过程中的最大功率点的追踪效率，提高了太阳能的综合利用率。

附图说明

图1为本发明实施例中一种最大功率点追踪方法的一个实施例示意图；

图2为本发明实施例中根据斐波那契数列进行一次扰动的斐波那契数列MPPT算法子函数(Fibonacci MPPT)流程图；

图3为本发明实施例中一种最大功率点追踪方法的另一个实施例示意图；

图4为本发明实施例中一种太阳能电池板控制器的一个实施例示意图；

图5为本发明实施例中一种太阳能电池板控制器的另一个实施例示意图；

图6为本发明实施例中一种太阳能电池板控制器的另一个实施例示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种最大功率点追踪方法、太阳能控制器及相关设备，用于提高在功率电压曲线动态变化过程中的最大功率点的追踪效率，提高太阳能的综合利用率。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于理解，下面对本发明实施例中的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中一种最大功率点追踪方法的一个实施例可包括：

101、确定太阳能电池板最大功率点对应的输出电压V；

太阳能电池板控制器(以下简称控制器)在实现最大功率点的动态追踪之前，需要根据功率电压曲线初步确定功率电压曲线中展示的最大功率点。具体的根据功率电压曲线初步确定功率电压曲线中展示的最大功率点的方法有很多种，例如，大步长全局扫描算法，穷举最近预置时段的功率确定最大功率点等，具体的多峰值功率电压曲线中确定最大功率点的方法将在后续的实施例中描述，只需要根据多峰值功率电压曲线中确定功率电压曲线中的最大功率点即可，具体方法此处不做限定。

102、从斐波那契数列中选取序号为Fcnt的中间项的值FibS[Fcnt]，作为扰动值；

斐波那契数列指的是这样一个数列1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233，377，610，987，1597，2584，4181，6765，10946，17711，28657，46368........，这个数列从第3项开始，每一项都等于前两项之和。本发明实施例中控制器可以从斐波那契数列中选取序号为Fcnt的中间项的值FibS[Fcnt]，作为扰动值1≤Fcnt≤Fcntmax，可选的，3≤Fcntmax≤20；优选的，3≤Fcntmax≤10，具体Fcntmax的取值可以根据太阳能电池板控制器连接的太阳能电池的数量进行合理的设置，只需要保证太阳能电池板控制器的最小电压值减去斐波那契数列中最大项的值之后的电压值(即扰动之后的电压值)足以将太阳能转化为电能贮存到蓄电池中即可，具体此处不做限定。

103、确定扰动标识LeftFlag的当前值，若LeftFlag为第一预置值，则进行向左扰动，若LeftFlag为第二预置值，则进行向右扰动；

由于环境光照的实时变化的原因，太阳能电池板的最大功率点也是动态变化的。在确定上一次的最大功率点之后，控制器在基于上次的最大功率点对应的电压值进行最大功率追踪的过程中，需要进一步的动态追踪最新的最大功率点。

请参阅图2，图2为本发明实施例中根据斐波那契数列进行一次扰动的斐波那契数列MPPT算法子函数(Fibonacci MPPT)流程图。本发明实施例中可以设置扰动标识LeftFlag，LeftFlag只能取第一预置值或第二预置值，在进行第一次扰动时，可以向左扰动也可以向右扰动。在第一次扰动之后，控制器可以基于上一次扰动之后的功率变化确定下一次的扰动方向。具体的，控制器确定LeftFlag的当前值，若LeftFlag为第一预置值，则进行向左扰动，若LeftFlag为第二预置值，则进行向右扰动。其中，向左扰动包括：将太阳能电池板输出电压设置为{V-FibS[Fcnt]}，若太阳能电池板的输出功率增大，则设置Fcnt＝(Fcnt+1)，以便于下一次根据Fcnt的最新值确定下一次的扰动值，并更新LeftFlag为第一预置值。若太阳能电池板的输出功率减小，则设置Fcnt＝(Fcnt-1)，以便于下一次根据Fcnt的最新值确定下一次的扰动值，并更新扰动标识LeftFlag为第二预置值。

需要说明的是，每一次改变Fcnt的取值之后，需要判断Fcnt是否超过预置的取值范围，例如，在设置Fcnt＝(Fcnt+1)之后需要判断(Fcnt+1)是否大于Fcntmax，若大于，则令Fcnt＝Fcntmax；在设置Fcnt＝(Fcnt-1)之后，需要判断(Fcnt-1)是否小于1，若小于，则令Fcnt＝1。

向右扰动包括：将太阳能电池板输出电压设置为{V+FibS[Fcnt]}，若太阳能电池板的输出功率增大，则设置Fcnt＝(Fcnt+1)，并更新扰动标识为第二预置值，若太阳能电池板的输出功率减小，则设置Fcnt＝(Fcnt-1)，并更新扰动标识为第一预置值。

104、判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度是否超过预置幅度。

扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度超过预置幅度，则重新依次执行上述步骤101至103，若不超过，则执行步骤103。

具体的，预置幅度的设置可以根据具体的工况进行合理的设置，例如，对于多林木区域可以根据数目遮挡太阳能电池前后的功率变化幅度进行合理的设置，具体的预置幅度的设置此处不做限定。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中，判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度是否超过预置幅度的步骤可以包括：获取太阳能电池板扰动之前的输出功率为P_fast，扰动之后的功率为P_pre；若扰动前后的功率之差的绝对值│P_fast-P_pre│与扰动前后的功率之和(P_fast+P_pre)的比值大于M，0.2≤M≤0.5，则判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度超过预置幅度。

本发明实施例中，当确定太阳能电池板最大功率点对应的输出电压V之后，在以最大功率点对应的输出电压V追踪最大功率点的过程中，以斐波那契数列中的中间项的取值作为扰动值进行扰动，根据扰动之后的功率变化趋势动态的调整下一次扰动的方向和扰动值的大小，通过引入斐波那契数列，利用斐波那契数列的收敛特性动态调整上一次的最大功率点附近的电压的扰动步基，快速追踪最新的最大功率点，提高了在功率电压曲线动态变化过程中的最大功率点的追踪效率，提高太阳能的综合利用率。

在上述图1所示的实施例的基础上，下面将对本发明实施例中的从多峰值功率电压曲线中确定最大功率点的方法进行说明，请参阅图3，本发明实施例中一种最大功率点追踪方法的另一个实施例可包括：

301、周期性的获取太阳能电池板输出电压及输出功率，并绘制太阳能电池板的功率电压曲线；

为了动态追踪最大功率点，控制器需要周期性的获取太阳能电池板输出电压及输出功率，并绘制太阳能电池板的功率电压曲线。

302、扫描功率电压曲线得到最大功率点对应的电压V；

控制器可以在首次确定最大功率点时，可以采用扫描功率电压曲线的方式得到最大功率点对应的电压V，具体的扫描方式此处不做限定。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中具体的扫描方式可以为：以太阳能电池板输出电压的开路电压为基准点，以预置步基减小功率电压曲线中的电压值，直到太阳能电池板输出电压小于K倍的开路电压为止，0.4≤K≤0.6；在减小功率电压曲线中的电压值过程中，记录各个电压值对应的功率值，并选择功率值最大的点为最大功率点。

303、从斐波那契数列中选取序号为Fcnt的中间项的值FibS[Fcnt]，作为扰动值；

304、确定扰动标识LeftFlag的当前值，若LeftFlag为第一预置值，则进行向左扰动，若LeftFlag为第二预置值，则进行向右扰动；

本实施例中的步骤303至304中描述的内容与上述图1所示的实施例中的步骤102至103中描述的内容类似，具体请参阅步骤102至103，此处不做赘述。

305、判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度是否超过预置幅度。

扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度超过预置幅度，则重新依次执行上述步骤302至304，若不超过，则执行步骤304。

本发明实施例中，当确定太阳能电池板最大功率点对应的输出电压V之后，在以最大功率点对应的输出电压V追踪最大功率点的过程中，以斐波那契数列中的中间项的取值作为扰动值进行扰动，根据扰动之后的功率变化趋势动态的调整下一次扰动的方向和扰动值的大小，通过引入斐波那契数列，利用斐波那契数列的收敛特性动态调整上一次的最大功率点附近的电压的扰动步基，快速追踪最新的最大功率点，提高了在功率电压曲线动态变化过程中的最大功率点的追踪效率，提高太阳能的综合利用率。

可以理解的是，在本发明的各种实施例中，上述各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

上述实施例对本发明实施例中的最大功率点追踪方法进行了描述，下面将对本发明实施例中的太阳能电池板控制器进行描述，请参阅图4，本发明实施例中一种太阳能电池板控制器的一个实施例可包括：

确定模块401，用于确定太阳能电池板最大功率点对应的输出电压V；

选择模块402，用于从斐波那契数列中选取序号为Fcnt的中间项的值FibS[Fcnt]，作为扰动值，1≤Fcnt≤Fcntmax，3≤Fcntmax≤20；

扰动模块403，确定扰动标识LeftFlag的当前值，若LeftFlag为第一预置值，则进行向左扰动，若LeftFlag为第二预置值，则进行向右扰动；其中，向左扰动包括：将太阳能电池板输出电压设置为{V-FibS[Fcnt]}，若太阳能电池板的输出功率增大，则设置Fcnt＝(Fcnt+1)，并更新扰动标识LeftFlag为第一预置值，若太阳能电池板的输出功率减小，则设置Fcnt＝(Fcnt-1)，并更新扰动标识LeftFlag为第二预置值；向右扰动包括：将太阳能电池板输出电压设置为{V+FibS[Fcnt]}，若太阳能电池板的输出功率增大，则设置Fcnt＝(Fcnt+1)，并更新LeftFlag为第二预置值，若太阳能电池板的输出功率减小，则设置Fcnt＝(Fcnt-1)，并更新LeftFlag为第一预置值；

判断模块404，用于判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度是否超过预置幅度，若超过，则依次触发选择模块及扰动模块，若不超过，则触发扰动模块。

本发明实施例中，当确定太阳能电池板最大功率点对应的输出电压V之后，在以最大功率点对应的输出电压V追踪最大功率点的过程中，以斐波那契数列中的中间项的取值作为扰动值进行扰动，根据扰动之后的功率变化趋势动态的调整下一次扰动的方向和扰动值的大小，通过引入斐波那契数列，利用斐波那契数列的收敛特性动态调整上一次的最大功率点附近的电压的扰动步基，快速追踪最新的最大功率点，提高了在功率电压曲线动态变化过程中的最大功率点的追踪效率，提高太阳能的综合利用率。

可选的，作为一种可能的实施方式，请参阅图5，本发明实施例中的确定模块401包括：

第一获取单元4011，用于周期性的获取太阳能电池板输出电压及输出功率，并绘制太阳能电池板的功率电压曲线；

扫描单元4012，用于扫描功率电压曲线得到最大功率点对应的电压作为太阳能电池板输出电压初始值V。

可选的，作为一种可能的实施方式，本发明实施例中的扫描单元4012包括：

第一子单元40121，用于以太阳能电池板输出电压的开路电压为基准点，以预置步基减小功率电压曲线中的电压值，直到太阳能电池板输出电压小于K倍的开路电压为止，0.4≤K≤0.6；

第二子单元40122，在减小功率电压曲线中的电压值过程中，用于记录各个电压值对应的功率值，并选择功率值最大的点为最大功率点。

可选的，作为一种可能的实施方式，请参阅图5，本发明实施例中的判断模块404包括：

第二获取单元4041，用于太阳能电池板扰动之前的输出功率为P_fast，扰动之后的功率为P_pre；

判断单元4042，若扰动前后的功率之差的绝对值│P_fast-P_pre│与扰动前后的功率之和(P_fast+P_pre)的比值大于M，0.2≤M≤0.5，则判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度超过预置幅度。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

上面从模块化功能实体的角度对本申请实施例中的太阳能电池板控制器进行了描述，下面从硬件处理的角度对本申请实施例中的太阳能电池板控制器进行描述：

本申请实施例还提供了一种太阳能电池板控制器6，如图6所示，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本申请实施例方法部分。

参考图6，太阳能电池板控制器6包括：电源610、存储器620、处理器630、有线或无线网络接口640以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序。处理器执行计算机程序时实现上述各个最大功率追踪方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至104。或者，处理器执行计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块或单元的功能。

本申请的一些实施例中，处理器具体用于实现如下步骤：

步骤1：确定太阳能电池板最大功率点对应的输出电压V；

步骤2：从斐波那契数列中选取序号为Fcnt的中间项的值FibS[Fcnt]，作为扰动值，1≤Fcnt≤Fcntmax，3≤Fcntmax≤20；

步骤3：确定扰动标识LeftFlag的当前值，若LeftFlag为第一预置值，则进行向左扰动，若LeftFlag为第二预置值，则进行向右扰动；

其中，向左扰动包括：将太阳能电池板输出电压设置为{V-FibS[Fcnt]}，若太阳能电池板的输出功率增大，则设置Fcnt＝(Fcnt+1)，并更新LeftFlag为第一预置值，若太阳能电池板的输出功率减小，则设置Fcnt＝(Fcnt-1)，并更新扰动标识LeftFlag为第二预置值；

向右扰动包括：将太阳能电池板输出电压设置为{V+FibS[Fcnt]}，若太阳能电池板的输出功率增大，则设置Fcnt＝(Fcnt+1)，并更新LeftFlag为第二预置值，若太阳能电池板的输出功率减小，则设置Fcnt＝(Fcnt-1)，并更新LeftFlag为第一预置值；

步骤4：判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度是否超过预置幅度，若超过，则重新依次执行上述步骤1至3，若不超过，则执行步骤3。

可选的，本申请的一些实施例中，处理器还可以用于实现如下步骤：

周期性的获取太阳能电池板输出电压及输出功率，并绘制太阳能电池板的功率电压曲线；

扫描功率电压曲线得到最大功率点对应的电压V。

可选的，本申请的一些实施例中，处理器还可以用于实现如下步骤：以太阳能电池板输出电压的开路电压为基准点，以预置步基减小功率电压曲线中的电压值，直到太阳能电池板输出电压小于K倍的开路电压为止，0.4≤K≤0.6；

在减小功率电压曲线中的电压值过程中，记录各个电压值对应的功率值，并选择功率值最大的点为最大功率点。

可选的，本申请的一些实施例中，处理器还可以用于实现如下步骤：获取太阳能电池板扰动之前的输出功率为P_fast，扰动之后的功率为P_pre；

若扰动前后的功率之差的绝对值│P_fast-P_pre│与扰动前后的功率之和(P_fast+P_pre)的比值大于M，0.2≤M≤0.5，则判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度超过预置幅度。

示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器中，并由处理器执行。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在太阳能电池板控制器中的执行过程。

本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构并不构成对太阳能电池板控制器6的限定，太阳能电池板控制器6可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置，例如太阳能电池板控制器还可以包括输入输出设备、总线等。

所称处理器可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现太阳能电池板控制器的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本申请还提供了一种太阳能电池板控制器可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，可以实现如下步骤：

步骤1：确定太阳能电池板最大功率点对应的输出电压V；

步骤2：从斐波那契数列中选取序号为Fcnt的中间项的值FibS[Fcnt]，作为扰动值，1≤Fcnt≤Fcntmax，3≤Fcntmax≤20；

步骤3：确定扰动标识LeftFlag的当前值，若LeftFlag为第一预置值，则进行向左扰动，若LeftFlag为第二预置值，则进行向右扰动；

其中，向左扰动包括：将太阳能电池板输出电压设置为{V-FibS[Fcnt]}，若太阳能电池板的输出功率增大，则设置Fcnt＝(Fcnt+1)，并更新LeftFlag为第一预置值，若太阳能电池板的输出功率减小，则设置Fcnt＝(Fcnt-1)，并更新扰动标识LeftFlag为第二预置值；

向右扰动包括：将太阳能电池板输出电压设置为{V+FibS[Fcnt]}，若太阳能电池板的输出功率增大，则设置Fcnt＝(Fcnt+1)，并更新LeftFlag为第二预置值，若太阳能电池板的输出功率减小，则设置Fcnt＝(Fcnt-1)，并更新LeftFlag为第一预置值；

步骤4：判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度是否超过预置幅度，若超过，则重新依次执行上述步骤1至3，若不超过，则执行步骤3。

可选的，本申请的一些实施例中，处理器还可以用于实现如下步骤：

周期性的获取太阳能电池板输出电压及输出功率，并绘制太阳能电池板的功率电压曲线；

扫描功率电压曲线得到最大功率点对应的电压V。

可选的，本申请的一些实施例中，处理器还可以用于实现如下步骤：以太阳能电池板输出电压的开路电压为基准点，以预置步基减小功率电压曲线中的电压值，直到太阳能电池板输出电压小于K倍的开路电压为止，0.4≤K≤0.6；

在减小功率电压曲线中的电压值过程中，记录各个电压值对应的功率值，并选择功率值最大的点为最大功率点。

可选的，本申请的一些实施例中，处理器还可以用于实现如下步骤：获取太阳能电池板扰动之前的输出功率为P_fast，扰动之后的功率为P_pre；

若扰动前后的功率之差的绝对值│P_fast-P_pre│与扰动前后的功率之和(P_fast+P_pre)的比值大于M，0.2≤M≤0.5，则判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度超过预置幅度。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或模块可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种最大功率点追踪方法，运用于太阳能电池板控制器，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：确定太阳能电池板最大功率点对应的输出电压V；

步骤2：从斐波那契数列中选取序号为Fcnt的中间项的值FibS[Fcnt]，作为扰动值，1≤Fcnt≤Fcntmax，3≤Fcntmax≤20；

步骤3：确定扰动标识LeftFlag的当前值，若LeftFlag为第一预置值，则进行所述向左扰动，若LeftFlag为第二预置值，则进行所述向右扰动；

其中，所述向左扰动包括：将太阳能电池板输出电压设置为{V-FibS[Fcnt]}，若太阳能电池板的输出功率增大，则设置Fcnt＝(Fcnt+1)，并更新LeftFlag为第一预置值，若太阳能电池板的输出功率减小，则设置Fcnt＝(Fcnt-1)，并更新扰动标识LeftFlag为第二预置值；

所述向右扰动包括：将太阳能电池板输出电压设置为{V+FibS[Fcnt]}，若太阳能电池板的输出功率增大，则设置Fcnt＝(Fcnt+1)，并更新LeftFlag为第二预置值，若太阳能电池板的输出功率减小，则设置Fcnt＝(Fcnt-1)，并更新LeftFlag为第一预置值；

步骤4：判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度是否超过预置幅度，若超过，则重新依次执行上述步骤1至3，若不超过，则执行步骤3。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定太阳能电池板最大功率点对应的输出电压V，包括：

周期性的获取太阳能电池板输出电压及输出功率，并绘制太阳能电池板的功率电压曲线；

扫描所述功率电压曲线得到所述最大功率点对应的输出电压V。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述扫描所述功率电压曲线得到最大功率点，包括：

以太阳能电池板输出电压的开路电压为基准点，以预置步基减小所述功率电压曲线中的电压值，直到太阳能电池板输出电压小于K倍的开路电压为止，0.4≤K≤0.6；

在减小所述功率电压曲线中的电压值过程中，记录各个电压值对应的功率值，并选择功率值最大的点为最大功率点。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度是否超过预置幅度，包括：

获取太阳能电池板扰动之前的输出功率为P_fast，扰动之后的功率为P_pre；

若扰动前后的功率之差的绝对值│P_fast-P_pre│与扰动前后的功率之和(P_fast+P_pre)的比值大于M，0.2≤M≤0.5，则判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度超过预置幅度。

5.一种太阳能电池板控制器，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定太阳能电池板最大功率点对应的输出电压V；

选择模块，用于从斐波那契数列中选取序号为Fcnt的中间项的值FibS[Fcnt]，作为扰动值，1≤Fcnt≤Fcntmax，3≤Fcntmax≤20；

扰动模块，确定扰动标识LeftFlag的当前值，若LeftFlag为第一预置值，则进行所述向左扰动，若LeftFlag为第二预置值，则进行所述向右扰动；其中，所述向左扰动包括：将太阳能电池板输出电压设置为{V-FibS[Fcnt]}，若太阳能电池板的输出功率增大，则设置Fcnt＝(Fcnt+1)，并更新扰动标识LeftFlag为第一预置值，若太阳能电池板的输出功率减小，则设置Fcnt＝(Fcnt-1)，并更新扰动标识LeftFlag为第二预置值；所述向右扰动包括：将太阳能电池板输出电压设置为{V+FibS[Fcnt]}，若太阳能电池板的输出功率增大，则设置Fcnt＝(Fcnt+1)，并更新LeftFlag为第二预置值，若太阳能电池板的输出功率减小，则设置Fcnt＝(Fcnt-1)，并更新LeftFlag为第一预置值；

判断模块，用于判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度是否超过预置幅度，若超过，则依次触发所述选择模块及扰动模块，若不超过，则触发所述扰动模块。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池板控制器，其特征在于，所述确定模块包括：

第一获取单元，用于周期性的获取太阳能电池板输出电压及输出功率，并绘制太阳能电池板的功率电压曲线；

扫描单元，用于扫描所述功率电压曲线得到最大功率点对应的电压作为太阳能电池板输出电压初始值V。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池板控制器，其特征在于，所述扫描单元包括：

第一子单元，用于以太阳能电池板输出电压的开路电压为基准点，以预置步基减小所述功率电压曲线中的电压值，直到太阳能电池板输出电压小于K倍的开路电压为止，0.4≤K≤0.6；

第二子单元，在减小所述功率电压曲线中的电压值过程中，用于记录各个电压值对应的功率值，并选择功率值最大的点为最大功率点。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的太阳能电池板控制器，其特征在于，所述判断模块包括：

第二获取单元，用于太阳能电池板扰动之前的输出功率为P_fast，扰动之后的功率为P_pre；

判断单元，若扰动前后的功率之差的绝对值│P_fast-P_pre│与扰动前后的功率之和(P_fast+P_pre)的比值大于M，0.2≤M≤0.5，则判断扰动之后的太阳能电池板输出功率的变化幅度超过预置幅度。

9.一种太阳能电池板控制器，其特征在于：所述太阳能电池板控制器包括处理器及存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至4中任意一项所述最大功率点追踪方法中的步骤。

10.一种太阳能电池板控制器可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任意一项所述最大功率点追踪方法中的步骤。