CN116301186A - 最大功率点追踪方法、光伏系统以及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种最大功率点追踪方法、光伏系统以及计算机可读存储介质，最大功率点追踪方法包括：通过输出功率检测电路获取参考光伏板的最大输出功率；在参考光伏板的最大输出功率大于或等于第一预设阈值时，发送第一控制信号至最大功率追踪电路，第一控制信号用于控制最大功率追踪电路对主光伏板的输出功率进行最大功率点追踪。上述方法通过设置与主光伏板具有相同配置参数且处于相同环境中的参考光伏板，当参考光伏板的最大输出功率大于或等于第一预设阈值时，说明主光伏板和参考光伏板所处的环境不是弱光状态，再控制最大功率追踪电路启动，能够避免弱光状态下最大功率追踪电路反复关机重启的问题，进而有效提高光伏系统的稳定性和可靠性。

Description

最大功率点追踪方法、光伏系统以及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及一种最大功率点追踪方法、光伏系统以及计算机可读存储介质。

背景技术

在光伏系统工作过程中，当处于阴天、早晨日出和傍晚日落等时间段时，由于光照辐射强度低(弱光状态)，光伏板的发电能力会降低，光伏板的输出功率不足，进而，光伏板接入的后级MPPT(Maximum Power Point Tracking，最大功率追踪)电路在追踪光伏板的最大功率的过程中，会将光伏板输出的电压拉低，导致MPPT电路的输入端的电压低于欠压保护阈值，使得MPPT电路产生欠压保护，从而停止对光伏板进行功率追踪。之后光伏板输出的电压恢复至被拉低前的电压，MPPT电路解除欠压保护，MPPT电路又重新追踪最大功率。如此使光伏系统反复停止工作再重新启动追踪(关机重启)，会导致光伏系统的稳定性和可靠性降低。

发明内容

本申请的主要目的是提供一种最大功率点追踪方法、光伏系统以及计算机可读存储介质，旨在解决光伏系统在弱光状态下反复停止工作再重新启动追踪的问题，以提高光伏系统的稳定性和可靠性。

本申请第一方面提供一种最大功率点追踪方法，应用于光伏系统，光伏系统包括主光伏板、参考光伏板、最大功率追踪电路和输出功率检测电路；最大功率追踪电路与主光伏板连接；输出功率检测电路与参考光伏板连接；参考光伏板和主光伏板具有相同的配置参数且处于相同的环境中；最大功率点追踪方法包括：通过输出功率检测电路获取参考光伏板的最大输出功率；在参考光伏板的最大输出功率大于或等于第一预设阈值时，发送第一控制信号至最大功率追踪电路，第一控制信号用于控制最大功率追踪电路对主光伏板的输出功率进行最大功率点追踪。

本申请提供的最大功率点追踪方法中，通过设置与主光伏板具有相同配置参数且处于相同环境中的参考光伏板，参考光伏板和主光伏板的输出功率具有一定的比例关系。由输出功率检测电路获取参考光伏板的最大输出功率，当参考光伏板的最大输出功率大于或等于第一预设阈值时，则主光伏板的最大输出功率也大于或等于一定阈值。若将第一预设阈值设置为判断参考光伏板是否处于弱光状态的最大输出功率的临界值，则当参考光伏板的最大输出功率大于或等于第一预设阈值时，说明主光伏板和参考光伏板所处的环境不是弱光状态，此时再发送第一控制信号至最大功率追踪电路，使最大功率追踪电路启动对主光伏板的输出功率的最大功率点追踪。也就是说，可以先确定出参考光伏板的最大输出功率，待参考光伏板的最大输出功率大于第一预设阈值后，确认主光伏板和参考光伏板不处于弱光状态，再启动最大功率追踪电路对主光伏板的输出功率的最大功率点追踪，能够避免弱光情况下最大功率追踪电路反复停止工作再重新启动追踪的问题，进而有效提高光伏系统的稳定性和可靠性。

在一种实施方式中，最大功率追踪方法还包括：根据参考光伏板的最大输出功率，获取主光伏板的最大输出功率的功率参考值；获取最大功率追踪电路对主光伏板的输出功率进行最大功率点追踪后得到的主光伏板的实际最大输出功率值；若功率参考值与实际最大输出功率值之间的功率差值大于或者等于预设的差值阈值时，则确定光伏系统发生故障。

在一种实施方式中，根据参考光伏板的最大输出功率，获取主光伏板的最大输出功率的功率参考值，包括：将参考光伏板的最大输出功率乘以预设倍数得到主光伏板的最大输出功率的功率参考值；其中，预设倍数与主光伏板的额定输出功率和参考光伏板的额定输出功率之间的比值成正相关关系。

在一种实施方式中，光伏系统还包括与最大功率追踪电路连接的储能设备；发送第一控制信号至最大功率追踪电路的步骤之后，最大功率追踪方法还包括：获取储能设备的最小充电功率；

若最小充电功率小于或等于功率参考值，则输出充电控制信号，充电控制信号用于控制最大功率追踪电路对储能设备充电。

在一种实施方式中，光伏系统还包括逆变电路；逆变电路的输入端用于与最大功率追踪电路的输出端连接；逆变电路的输出端用于连接负载；发送第一控制信号至最大功率追踪电路的步骤之后，最大功率追踪方法还包括：获取负载的需求功率；若需求功率小于或等于功率参考值，则输出供电控制信号，供电控制信号用于控制逆变电路对最大功率追踪电路的输出电压进行转换后对负载放电。

在一种实施方式中，最大功率追踪方法还包括：若需求功率大于功率参考值，则根据需求功率和功率参考值之间的功率差值生成补充供电控制信号至储能设备；补充供电控制信号用于控制储能设备输出具有功率差值的电信号。

本申请第二方面提供一种光伏系统，光伏系统包括主光伏板、参考光伏板、最大功率追踪电路和输出功率检测电路以及控制器；最大功率追踪电路与主光伏板连接；输出功率检测电路与参考光伏板连接；参考光伏板和主光伏板具有相同的配置参数且处于相同的环境中；控制器用于执行如前所述的最大功率点追踪方法。

在一种实施方式中，输出功率检测电路包括分压单元和采样单元；分压单元包括多个连接于参考光伏板的分压支路；各分压支路均包括分压电阻和开关；各分压支路的分压电阻值不相同；采样单元用于采集参考光伏板的输出电压；控制器还用于依次导通各分压支路，以通过采样单元获取不同状态下的输出功率并确定参考光伏板的最大输出功率。

在一种实施方式中，采样单元包括第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻以及滤波电容，第一采样电阻的一端连接于参考光伏板，第一采样电阻的另一端连接第二采样电阻的一端，第二采样电阻的另一端接地，第三采样电阻的一端连接所于第一采样电阻和第二采样电阻之间，第三采样电阻的另一端连接控制器，滤波电容的一端连接于第三采样电阻的另一端，采样电阻的另一端接地；控制器用于：获取第三采样电阻和滤波电容之间的连接节点的节点电压，根据节点电压以及第一采样电阻和第二采样电阻的阻值的比例关系计算输出电压；根据输出电压和导通的分压支路的分压电阻的阻值计算输出功率。

本申请第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前所述的最大功率点追踪方法。

附图说明

图1是相关技术中光伏系统的电路拓扑图。

图2是本申请实施例提供的光伏系统的模块图。

图3是本申请实施例提供的输出功率检测电路的电路原理图。

图4是本申请另一实施例提供的光伏系统的模块图。

图5是本申请实施例提供的最大功率点追踪方法的流程图。

图6是本申请另一实施例提供的最大功率点追踪方法的部分流程图。

图7是本申请又一实施例提供的最大功率点追踪方法的部分流程图。

图8是本申请再一实施例提供的最大功率点追踪方法的部分流程图。

图9是本申请实施例的最大功率点追踪控制装置200和光伏系统10的连接关系示意图。

主要元件符号说明

光伏系统 1

主光伏板 10

参考光伏板 20

最大功率追踪电路 30

输出功率检测电路 40

分压单元 41

分压支路 410

分压电阻 R1，R2，R3，…，Rn

开关 S1，S2，S3，…，Sn

采样单元 42

第一采样电阻 R40

第二采样单租 R41

第三采样电阻 R42

滤波电容 C1

控制器 50

储能设备 60

逆变电路 70

最大功率点追踪控制装置 200

处理模块 210

控制模块 220

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”是用于区别类似的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序。

另外需要说明的是，本申请实施例中公开的方法或流程图所示出的方法，包括用于实现方法的一个或多个步骤，在不脱离权利要求的范围的情况下，多个步骤的执行顺序可以彼此互换，其中某些步骤也可以被删除。

下面将结合附图对一些实施例做出说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，图1示出的光伏系统的电路拓扑包括光伏板、MPPT(Maximum PowerPoint Tracking，最大功率追踪)电路、储能电路和逆变电路。光伏板用于将太阳能转化为电能。MPPT电路用于实时侦测光伏板的发电电压，并追踪最高电压电流值，使光伏系统以最大功率输出为储能电路充电或者通过逆变电路向电网、外部负载供电。

当处于阴天、早晨日出和傍晚日落等弱光状态的时间段时，光伏板的发电能力降低，从而光伏板的输出功率降低。但由于光伏板的特性，当其输出功率较低时，光伏板的开路电压仍然比较大。因此，MPPT电路检测到光伏板的开路电压，将启动为后级电路供电，如向后级的储能电路充电，或经过逆变电路向电网或负载供电。但是光伏板输出功率过低，MPPT电路的启动耗电将使光伏板的输出电压被拉低，导致MPPT电路输入端的电压低于欠压保护阈值，使MPPT电路产生欠压保护，则MPPT电路断开为后级电路供电。此时，光伏板的输出端恢复开路，其开路电压升高，MPPT电路检测到较高的开路电压后，又启动为后级电路供电，又将光伏板的输出电压拉低，如此反复，会影响光伏板的寿命，并降低光伏系统的稳定性和可靠性。

为此，本申请实施例提供了一种光伏系统及其最大功率点追踪方法，能够防止在弱光情况下最大功率追踪电路反复停止工作再重新启动追踪，提高光伏系统的稳定性和可靠性。

请参阅图2，图2为本申请实施例提供的光伏系统100的模块示意图。

如图2所示，光伏系统100包括主光伏板10、参考光伏板20、最大功率追踪电路30和输出功率检测电路40以及控制器50。

其中，最大功率追踪电路30与主光伏板10连接，最大功率追踪电路30用于对主光伏板10的输出功率进行最大功率点追踪。输出功率检测电路40与参考光伏板20连接。参考光伏板20和主光伏板10具有相同的配置参数且处于相同的环境中。

本申请实施例中，参考光伏板20和主光伏板10具有相同的配置参数是指：参考光伏板20和主光伏板10的安装角度、安装方向等一致，没有遮挡物对参考光伏板20或主光伏板10产生遮挡。也就是，影响参考光伏板20和主光伏板10的光照情况的条件均保持一致。将参考光伏板20和主光伏板10设置为相同的配置参数且处于相同的环境中，能够保证参考光伏板20和主光伏板10可以接收相同的光照强度。

控制器50通过输出功率检测电路40获取参考光伏板20的最大输出功率。当参考光伏板20的最大输出功率大于或等于第一预设阈值时，控制器50发送第一控制信号至最大功率追踪电路30，最大功率追踪电路30根据第一控制信号对主光伏板10的输出功率进行最大功率点追踪。

本申请实施例中，第一预设阈值是指，对参考光伏板20进行弱光检测时，判断参考光伏板20是否处于弱光状态的临界值。当参考光伏板20的最大输出功率大于或等于第一预设阈值时，参考光伏板20处于强光状态，或者参考光伏板20不处于弱光状态。当参考光伏板20的最大输出功率小于第一预设阈值时，参考光伏板20处于弱光状态。

可以理解，由于主光伏板10和参考光伏板20具有相同的配置参数且处于相同的环境中，当参考光伏板20处于弱光状态时，主光伏板10也同样处于弱光状态。当参考光伏板20处于强光状态或者说不处于弱光状态时，主光伏板10也同样处于强光状态或者说不处于弱光状态。

因此，本申请实施例的光伏系统100中，控制器50通过输出功率检测电路40获取参考光伏板20的最大输出功率，当参考光伏板20的最大输出功率大于或等于第一预设阈值时，说明参考光伏板20和主光伏板10均不是处于弱光状态，控制器50发送第一控制信号控制最大功率追踪电路30对主光伏板10的输出功率进行最大功率点追踪。也就是说，控制器50在确认主光伏板10不是处于弱光状态才控制最大功率追踪电路30启动，而当主光伏板10处于弱光状态时，最大功率追踪电路30不工作，从而能够防止在弱光状态下最大功率追踪电路30反复关机重启，提高光伏系统100的稳定性和可靠性。

请参阅图3，图3为本申请实施例的输出功率检测电路40的电路示意图。

如图3所示，输出功率检测电路40包括分压单元41和采样单元42。

分压单元41包括多个连接于参考光伏板20的分压支路410。各分压支路410均包括分压电阻和开关；各分压支路410的分压电阻值不相同。采样单元42用于采集参考光伏板20的输出电压。其中，图3中示出的PV0为参考光伏板20的输出端的正极，GND为参考光伏板20的输出端的负极。

结合图2和图3所示，控制器50还可以用于依次导通各分压支路410，以通过采样单元42获取不同状态下的输出功率并确定参考光伏板20的最大输出功率。

可以理解，控制器50可以依次控制各分压支路410的开关的导通，使得参考光伏板20的输出端连接不同的电阻负载，从而获得参考光伏板20在不同电阻负载下的输出功率。本申请中，各分压支路410的开关可以设置为可控开关，例如继电器、开关管等等。

采样单元42包括第一采样电阻R40、第二采样电阻R41、第三采样电阻R42以及滤波电容C1。第一采样电阻R40的一端连接于参考光伏板20，第一采样电阻R40的另一端连接第二采样电阻R41的一端，第二采样电阻R41的另一端接地。第三采样电阻R42的一端连接所于第一采样电阻R40和第二采样电阻R41之间，第三采样电阻R42的另一端连接控制器50。滤波电容C1的一端连接于第三采样电阻R42的另一端，滤波电容C1的另一端接地。

控制器50用于获取第三采样电阻R42和滤波电容C1之间的连接节点的节点电压V0(如图3所示)。控制器50根据获取的节点电压V0以及第一采样电阻R40和第二采样电阻R41的阻值的比例关系计算出参考光伏板20的输出电压。并且控制器50根据计算得出的输出电压和导通的分压支路410中的分压电阻的阻值计算出参考光伏板20的输出功率。

具体地，分压单元41包括n个分压支路410，第一个分压支路410包括分压电阻R1和开关S1，第二个分压支路410包括分压电阻R2和开关S2，…，第n个分压支路410包括分压电阻Rn和开关Sn。采样单元42中，第一采样电阻R40和第二采样电阻R41的阻值的比例关系为M。以下对控制器50依次导通各分压支路410的具体步骤进行详细说明。

控制器50首先控制第一个分压支路410的开关S1导通，控制器50采集当前节点电压V01，根据当前节点电压V01以及比例关系M计算参考光伏板20的第一个输出电压V1，其中V1＝(1+M)*V01。控制器50根据计算的第一个输出电压V1和第一个分压支路410的分压电阻R1的阻值计算出参考光伏板20的第一输出功率P1，其中P1＝V1*V1/R1。

然后控制器50控制第一个分压支路410的开关S1持续导通，并控制第二个分压支路410的开关S2导通。控制器50同样采集当前节点电压V02，根据当前节点电压V02以及比例关系M计算参考光伏板20的第二个输出电压V2，其中V2＝(1+M)*V02。控制器50根据计算的第二个输出电压V2和第一个分压支路410的分压电阻R1的阻值以及第二个分压支路410的分压电阻R2计算出参考光伏板20的第二输出功率P2，P2＝V2*V2/(R1//R2)。

控制器50继续控制第一个分压支路410的开关S1和第二个分压支路410的开关S2持续导通，并控制第三个分压支路410的开关S3导通，同样采集当前节点电压V03，根据当前节点电压V03以及比例关系M计算参考光伏板20的第三个输出电压V3，其中，V3＝(1+M)*V03。控制器50根据计算的第三个输出电压V3和三个导通的分压支路410的分压电阻R1、R2和R3的阻值计算出参考光伏板20的第三输出功率P3，P3＝V3*V3/(R1//R2//R3)。

进而，控制器50将第一输出功率P1和第二输出功率P2进行比较，以及将第二输出功率P2与第三输出功率P3进行比较。若比较结果为P1<P2，且P2>P3，则P2为参考光伏板20的最大输出功率。若比较结果并非为此，则控制器50以上述方式继续依次将剩余的分压支路410的开关导通。每次增加导通一个分压支路410，控制器50便计算出对应的参考光伏板20的输出功率，并将获得的前一次导通的第一数量的分压支路410对应的输出功率Pi-1与当前一次导通第二数量的分压支路410输出功率Pi进行比较，并确认是否满足Pi>Pi-1且Pi>Pi+1。若满足，则确认Pi为参考光伏板20的最大输出功率。其中，第一数量不同于第二数量。

可以理解的是，控制器50每次控制增加一个分压支路410的开关导通，需要持续一定时长(例如10us、20us、30us等等)，在该时长内控制器50根据上述方式计算出参考光伏板20当前的输出功率，之后再控制增加另一个分压支路410的开关导通。而控制器50从开始控制第一个分压支路410的开关S1导通，到控制最后一个分压支路410的开关Sn导通，所需要的时长非常短，例如2S、3S、5S等，这段时间内参考光伏板20所在环境的光照强度几乎没有变化。也就是说，控制器50通过依次导通各分压支路410，并在每次新增导通一个分压支路410时，计算出参考光伏板20对应的输出功率，从而计算得出在同一光照强度下参考光伏板20连接不同阻值的负载的输出功率，并将计算得到的各输出功率进行比较，进而得出参考光伏板20在该光照强度下的最大输出功率。

控制器50重复进行对各分压支路410的依次导通，在得出参考光伏板20的最大输出功率后，将参考光伏板20在当前光照下的最大输出功率与第一预设阈值进行比较，当最大输出功率大于或等于第一预设阈值时，说明参考光伏板20此时不处于弱光状态。

在一些实施例中，控制器50可以每完成一次对各分压支路410的依次导通后，控制所有分压支路410的开关持续关断一定时长后，再重新对各分压支路410进行依次导通。

本申请实施例中，输出功率检测电路40的电路结构简单，且只是采用一些电阻和开关，能够降低输出功率检测电路40的成本以及复杂度。

在一些实施例中，如图4所示，光伏系统100还可以包括与最大功率追踪电路30连接的储能设备60。当最大功率追踪电路30启动工作时，也就是主光伏板10不处于弱光状态时，主光伏板10的输出电能经过最大功率追踪电路30向储能设备60供电。如此，主光伏板10的输出电能能够被存储在储能设备60中，在主光伏板10处于弱光状态时，光伏系统100可以通过储能设备60中存储的电能为接入的负载供电。

请继续参阅图4，在一些实施例中，光伏系统100还包括逆变电路70。逆变电路70的输入端用于与最大功率追踪电路30的输出端连接，逆变电路70的输出端用于连接负载。基于此，主光伏板10的输出电能通过最大功率追踪电路30输出至逆变电路70，由逆变电路70转换为交流电，再对负载供电。

结请参阅图5，图5为本申请实施例提供的最大功率追踪方法的流程示意图，在至少一种实施方式中，该最大功率追踪方法应用于如前所述的光伏系统100，并且该最大功率追踪方法可以由前述的控制器50执行。

具体地，最大功率追踪方法可以包括如下步骤S10至S20，并结合图4中的光伏系统100示意图，对以下对各步骤进行描述。

S10、通过输出功率检测电路获取参考光伏板的最大输出功率。

输出功率检测电路40的具体电路以及通过输出功率检测电路40获取最大输出功率的方式如前所述的光伏系统100，此处不再进行赘述。

S20、在参考光伏板的最大输出功率大于或等于第一预设阈值时，发送第一控制信号至最大功率追踪电路，第一控制信号用于控制最大功率追踪电对主光伏板的输出功率进行最大功率点追踪。

由于参考光伏板20和主光伏板10具有相同的配置参数且处于相同的环境中，因此参考光伏板20和主光伏板10的输出功率具有一定的比例关系。当参考光伏板20的最大输出功率大于或等于第一预设阈值时，说明主光伏板10的最大输出功率也大于或等于一定预设阈值。若将第一预设阈值设置为判断参考光伏板20是否处于弱光状态的临界值，则当参考光伏板20的最大输出功率大于或等于第一预设阈值时，说明参考光伏板20不处于弱光状态，同样地主光伏板10也不处于弱光状态。此时，可以发送第一控制信号至最大功率追踪电路30，使最大功率追踪电路30对主光伏板10的输出功率进行最大功率点追踪。而当参考光伏板20的最大输出功率小于第一预设阈值时，则说明参考光伏板20和主光伏板10均处于弱光状态，此时不开启最大功率追踪电路30对主光伏板10的输出功率进行最大功率追踪。因此，本申请的最大功率追踪方法能够使最大功率追踪电路30在主光伏板10处于弱光状态下不启动，确认主光伏板10不处于弱光状态才启动最大功率追踪电路30，从而有效防止最大功率追踪电路30在弱光状态下反复关机重启，能够提高光伏系统100的稳定性和可靠性。

在一些实施例中，如图6所示，最大功率追踪方法还可以包括步骤S30至S32。具体地，结合图4中的光伏系统100示意图对步骤S30至S32进行描述。

S30、根据参考光伏板的最大输出功率，获取主光伏板的最大输出功率的功率参考值。

由于主光伏板10和参考光伏板20具有相同的配置参数且处于相同环境中，主光伏板10和参考光伏板20的输出功率之间存在一定的比例关系，通过获取的参考光伏板20的最大输出功率和该比例关系可以计算出主光伏板10的最大输出功率的功率参考值。

具体地，可以通过将参考光伏板20的最大输出功率乘以预设倍数得到主光伏板10的最大输出功率的功率参考值。预设倍数与主光伏板10的额定输出功率和参考光伏板20的额定输出功率之间的比值成正相关关系。例如，主光伏板10的额定输出功率和参考光伏板20的额定输出功率之间的比值为5，预设倍数也可以是5倍，参考光伏板20的最大输出功率为3W时，则通过将参考光伏板20的最大输出功率3W乘以预设倍数(5倍)，得到主光伏板10的最大输出功率的功率参考值为15W。参考光伏板20的最大输出功率为10W时，则通过将参考光伏板20的最大输出功率10W乘以预设倍数(5倍)，得到主光伏板10的最大输出功率的功率参考值为50W。当然，本申请实施例对于预设倍数不以此为限，预设倍数根据光伏系统100中实际设置的参考光伏板20的额定输出功率和主光伏板10的额定输出功率之间的比值设置。

S31、获取最大功率追踪电路对主光伏板的输出功率进行最大功率点追踪后得到的主光伏板的实际最大输出功率值。

其中，实际最大输出功率是指主光伏板10实际工作时的最大输出功率。

S32、若功率参考值与实际最大输出功率值之间的功率差值大于或者等于预设的差值阈值时，则确定光伏系统发生故障。

也就是说，本实施例中，在开启最大功率追踪电路30对主光伏板10的输出功率进行最大功率点追踪之后，可以继续通过输出功率检测电路40获取参考光伏板20的最大输出功率，并根据参考光伏板20的最大输出功率计算出主光伏板10的最大输出功率的功率参考值。

在理论上，主光伏板10的实际最大输出功率和计算的功率参考值是一致的。而在实际中，由于控制器50存在一定的采样误差，主光伏板10的实际输出功率和功率参考值会存在一定的功率差值。若功率差值小于差值阈值，则说明光伏系统100正常。反之，则说明光伏系统100发生故障。光伏系统100发生的故障可以是主光伏板10或参考光伏板20的表面产生了灰尘或者有其他遮挡物遮挡，导致主光伏板10和参考光伏板20的光照条件无法保持一致，从而主光伏板10和参考光伏板20接收的光照强度不同。

当然，光伏系统100发生的故障不限于此，例如，还可以是主光伏板10或参考光伏板20产生损坏，导致主光伏板10或者参考光伏板20将光能转换为电能的效率有所降低，而使主光伏板10的实际输出功率和功率参考值之间的功率差值大于差值阈值。又例如，还可以是最大功率追踪电路30产生故障，使得主光伏板10由最大功率追踪电路30进行最大功率点追踪后输出的实际最大输出功率异常。

在一些实施例中，如图7所示，在步骤S20之后，最大功率追踪方法还包括如下步骤S40以及步骤S41。具体地，结合图4中的光伏系统100示意图对步骤S30至S32进行描述。

S40、获取储能设备的最小充电功率。

最小充电功率是指：向储能设备60充电时，需要提供至储能设备60的最小功率。

S41、若最小充电功率小于或等于功率参考值，则输出充电控制信号，充电控制信号用于控制最大功率追踪电路对储能设备充电。

当最小充电功率小于或等于主光伏板10的最大输出功率的功率参考值时，说明主光伏板10的输出功率能够满足为储能设备60充电，从而输出充电控制信号控制最大功率追踪电路30向储能设备60充电。而当最小充电功率大于功率参考值，说明主光伏板10的输出功率不足以为储能设备60充电，此时则不向储能设备60充电。

在另外一些实施例中，如图8所示，在步骤S20之后，最大功率追踪方法还包括如下步骤S50、S51以及步骤S52。具体地，结合图4中的光伏系统100示意图对步骤S30至S32进行描述。

S50、获取负载的需求功率。

S51、若需求功率小于或等于功率参考值，则输出供电控制信号。供电控制信号用于控制逆变电路对最大功率追踪电路的输出电压进行转换后对负载供电。

负载的需求功率小于或等于主光伏板10的最大输出功率的功率参考值，说明主光伏板10的输出功率能够支持负载的需求功率，则输供电控制信号以控制逆变电路70将最大功率追踪电路30输出的直流电转换为交流电，从而使光伏板为负载供电。

进一步地，最大功率追踪方法还可以包括：

S52、若需求功率大于功率参考值，则根据需求功率和功率参考值之间的功率差值生成补充供电控制信号至储能设备。补充供电控制信号用于控制储能设备输出具有功率差值的电信号。

而当主光伏板10的输出功率无法支持负载的需求功率时，需要储能设备60和光伏板共同为负载供电。因此，可以通过补充供电控制信号控制储能设备60的输出功率为负载的需求功率和主光伏板10的功率参考值之间的功率差值，使储能设备60和主光伏板10的输出功率之和能够满足负载的需求功率。

在另外一些实施例中，若负载同时连接了光伏系统100和交流电网，且主光伏板10和储能设备60的输出功率之和也无法满足负载的需求功率，则还可以由主光伏板10、储能设备60和交流电网共同输出电能为负载供电。

在一些另外的实施例中，储能设备60还可以设置有最大放电功率，设置的最大放电功率会小于储能设备60的实际能够输出的最大功率，例如，储能设备60实际能够输出的最大功率为2000W，而其最大放电功率被设置为1000W，则储能设备60最大只能输出1000W的放电功率。此时，若储能设备60设置的最大放电功率与主光伏板10的输出功率之和无法满足负载的需求功率，也可以通过主光伏板10、储能设备60和交流电网共同输出电能为负载供电。

本申请还提供了一种最大功率点追踪控制装置200，如图9所示，图9示出了本申请实施例的最大功率点追踪控制装置200和光伏系统10的连接关系示意图。最大功率点追踪控制装置200包括处理模块210和与处理模块210连接的控制模块220。其中，处理模块210连接输出功率检测电路40，控制模块220连接最大功率追踪电路30。

处理模块210用于通过输出功率检测电路40获取参考光伏板20的最大输出功率。控制模块220用于接收处理模块210获取的最大输出功率，并在最大输出功率大于或等于第一预设阈值时，发送第一控制信号至最大功率追踪电路30，以控制最大功率追踪电路30对主光伏板10的输出功率进行最大功率点追踪。

进一步地，控制模块220还可以包括第一获取单元、第二获取单元和控制单元(图中未示出)，第一获取单元与输出功率检测电路40连接，第二获取单元与最大功率追踪电路30连接，控制单元分别与第一获取单元和第二获取单元连接。

第一获取单元可以根据参考光伏板20的最大输出功率，获取主光伏板10的最大输出功率的功率参考值。第二获取单元可以获取最大功率追踪电路30对主光伏板10的输出功率进行最大功率点追踪后得到的主光伏板10的实际最大输出功率值。比较单元用于将主光伏板10的最大输出功率的功率参考值和实际最大输出功率进行比对，当功率参考值与实际最大输出功率值之间的功率差值大于或者等于预设的差值阈值时，则确定光伏系统100发生故障。

具体地，第一获取单元可以通过将参考光伏板20的最大输出功率乘以预设倍数得到主光伏板10的最大输出功率的参考值。其中预设倍数与主光伏板10的额定输出功率和参考光伏板20的额定输出功率之间的比值成正相关关系。

在一些实施例中，控制模块220还可以用于获取储能设备60的最小充电功率，并比对最小充电功率与主光伏板10的最大输出功率的功率参考值。当最小充电功率小于或等于功率参考值时，控制模块220输出充电控制信号，以控制最大功率追踪电路30对储能设备60充电。

在一些实施例中，控制模块220还可以用于获取负载的需求功率，并比对需求功率和主光伏板10的最大输出功率的功率参考值。当需求功率小于或等于功率参考值时，控制模块220输出供电控制信号，以控制逆变电路70对最大功率追踪电路30的输出电压进行转换后对负载供电。

进一步地，若控制模块220比对得出需求功率大于功率参考值，则控制模块220根据需求功率和功率参考值之间的功率差值生成补充供电控制信号至储能设备60，从而控制储能设备60输出具有该功率差值的电信号，使主光伏板10和储能设备60共同为负载供电。

可以理解，在至少一种实施方式中，最大功率点追踪控制装置200可以内置于光伏系统100中的控制器50中。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前所述的最大功率点追踪方法。

处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable 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。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是光伏系统100的运算核心和控制中心，利用各种接口和线路连接整个光伏系统100的各个部分，及获取光伏系统100中的参考光伏板20和主光伏板10的输出功率等参数。

处理器获取光伏系统100中的参考光伏板20和主光伏板10的输出功率等参数。处理器获取前述参数以实现上述最大功率追踪方法实施例中的步骤，例如图5。

存储于计算机可读存储介质中的计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)等。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种最大功率点追踪方法，其特征在于，应用于光伏系统，所述光伏系统包括主光伏板、参考光伏板、最大功率追踪电路和输出功率检测电路；所述最大功率追踪电路与所述主光伏板连接；所述输出功率检测电路与所述参考光伏板连接；所述参考光伏板和所述主光伏板具有相同的配置参数且处于相同的环境中；所述最大功率点追踪方法包括：

通过所述输出功率检测电路获取所述参考光伏板的最大输出功率；

在所述参考光伏板的最大输出功率大于或等于第一预设阈值时，发送第一控制信号至所述最大功率追踪电路，所述第一控制信号用于控制所述最大功率追踪电路对所述主光伏板的输出功率进行最大功率点追踪。

2.根据权利要求1所述的最大功率点追踪方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述参考光伏板的最大输出功率，获取所述主光伏板的最大输出功率的功率参考值；

获取所述最大功率追踪电路对所述主光伏板的输出功率进行最大功率点追踪后得到的所述主光伏板的实际最大输出功率值；

若所述功率参考值与实际最大输出功率值之间的功率差值大于或者等于预设的差值阈值时，则确定所述光伏系统发生故障。

3.根据权利要求2所述的最大功率点追踪方法，其特征在于，所述根据所述参考光伏板的最大输出功率，获取所述主光伏板的最大输出功率的功率参考值，包括：

将所述参考光伏板的最大输出功率乘以预设倍数得到所述主光伏板的最大输出功率的功率参考值；

其中，所述预设倍数与所述主光伏板的额定输出功率和所述参考光伏板的额定输出功率之间的比值成正相关关系。

4.如权利要求3所述的最大功率点追踪方法，其特征在于，所述光伏系统还包括与所述最大功率追踪电路连接的储能设备；所述发送第一控制信号至所述最大功率追踪电路的步骤之后，所述最大功率点追踪方法还包括：

获取所述储能设备的最小充电功率；

若所述最小充电功率小于或等于所述功率参考值，则输出所述充电控制信号，所述充电控制信号用于控制所述最大功率追踪电路对所述储能设备充电。

5.如权利要求3所述的最大功率点追踪方法，其特征在于，所述光伏系统还包括逆变电路；所述逆变电路的输入端用于与所述最大功率追踪电路的输出端连接；所述逆变电路的输出端用于连接负载；所述发送第一控制信号至所述最大功率追踪电路的步骤之后，所述方法还包括：

获取所述负载的需求功率；

若所述需求功率小于或等于所述功率参考值，则输出所述供电控制信号，所述供电控制信号用于控制所述逆变电路对所述最大功率追踪电路的输出电压进行转换后对所述负载供电。

6.如权利要求5所述的最大功率点追踪方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述需求功率大于所述功率参考值，则根据所述需求功率和所述功率参考值之间的功率差值生成补充供电控制信号至所述储能设备；所述补充供电控制信号用于控制所述储能设备输出具有所述功率差值的电信号。

7.一种光伏系统，其特征在于，所述光伏系统包括主光伏板、参考光伏板、最大功率追踪电路和输出功率检测电路以及控制器；

所述最大功率追踪电路与所述主光伏板连接；所述输出功率检测电路与所述参考光伏板连接；所述参考光伏板和所述主光伏板具有相同的配置参数且处于相同的环境中；

所述控制器用于执行如权利要求1-6任一项所述的最大功率点追踪方法。

8.根据权利要求7所述的光伏系统，其特征在于，所述输出功率检测电路包括分压单元和采样单元；所述分压单元包括多个连接于所述参考光伏板的分压支路；各所述分压支路均包括分压电阻和开关；各所述分压支路的分压电阻值不相同；所述采样单元用于采集所述参考光伏板的输出电压；

所述控制器还用于依次导通各所述分压支路，以通过所述采样单元获取不同状态下的输出功率并确定所述参考光伏板的最大输出功率。

9.根据权利要求8所述的光伏系统，其特征在于，所述采样单元包括第一采样电阻、第二采样电阻、第三采样电阻以及滤波电容，所述第一采样电阻的一端连接于所述参考光伏板，所述第一采样电阻的另一端连接所述第二采样电阻的一端，所述第二采样电阻的另一端接地，所述第三采样电阻的一端连接所于所述第一采样电阻和所述第二采样电阻之间，所述第三采样电阻的另一端连接所述控制器，所述滤波电容的一端连接于所述第三采样电阻的另一端，所述采样电阻的另一端接地；

所述控制器用于：

获取所述第三采样电阻和所述滤波电容之间的连接节点的节点电压，根据所述节点电压以及所述第一采样电阻和所述第二采样电阻的阻值的比例关系计算所述输出电压；

根据所述输出电压和导通的所述分压支路的所述分压电阻的阻值计算所述输出功率。

10.一种计算机可读存储介质，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权利要求1-6任一项所述的最大功率点追踪方法。

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