太陽光伏發電之最大功率追蹤方法

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

104106217

專利證號

I 553440

專利獲證名稱

太陽光伏發電之最大功率追蹤方法

專利所屬機關 (申請機關)

國立中山大學

獲證日期

2016/10/11

技術說明

太陽光伏發電(Photovoltaic Generation, PVG)之輸出特性會隨環境溫度與日照度變化而改變，形成特有之輸出功率曲線。為使PVG操作在最佳輸出，須透過最大功率追蹤(Maximum Power Point Tracking, MPPT)技術使其操作在最大功率點。常用的最大功率追蹤為擾動觀察法(Perturbation and Observation, P&O)，其具備設計簡單且易於實現之優點。然擾動觀察法在控制步階大小會有權衡問題，較小的步階在穩態下追蹤震盪損失低、但暫態追蹤響應慢；反之穩態震盪及損失大。本發明設計並開發一結合狀態估測之最大功率追蹤法，其擷取太陽光伏發電之電流與電壓，搭配太陽光伏發電之特性函數，透過狀態估測方法直接計算出當下的溫度與日照度，並獲得此時的最大功率點。所提出之方法可有效縮短傳統擾動觀察法暫態追蹤時間並提高追蹤之功率。為驗證本發明所提結合之最大功率追蹤法的特點，本發明利用MATLAB驗證此方法，並比對與傳統擾動觀察法在暫態追蹤時間與功率上的差異。模擬結果證實所提出之方法可有效縮短傳統擾動觀察法暫態追蹤時間並提高追蹤之功率。 The Maximum Power Point Tracking (MPPT) is very important to facilitate optimal PVGs’ output. The Perturbation and Observation suffer a tradeoff in selecting the perturbation step size of the control variable. This invention proposes a state-estimation-based MPPT for PVGs. Based on the measured voltage and current of a PVG, the proposed MPPT uses the characteristic output function of PVGs and state estimation to calculate the solar irradiance and temperature at this moment directly. The maximum power point can also be found immediately. The proposed MPPT method can effectively reduce the transient response time of P&O method and therefore improve the power obtained during MPPT. Simulations for the proposed MPPT and P&O method using MATLAB are used to demonstrate the feasibility of the proposed method. The results show that the shorter transient response time and larger power during MPPT can be achieved by the proposed MPPT.

備註

本部(收文號1100053854)同意該校110年8月25日中產營字第1101401007號函申請終止維護專利(中山)

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

產學營運及推廣教育處

連絡電話

(07)525-2000#2651

網址