基于集成太陽能系統的電動汽車MPPT算法

基于集成太陽能系統的電動汽車MPPT算法

光伏（PV）系統是電動汽車的動力單元和環境友好的能量源。如果電動汽車表面完全覆蓋有PV電池，則電動汽車電池系統內就能存儲大量的電能。在這項研究中，PV結構發出的光線根據預定的運動循環軌跡移動，在此過程中最大功率點跟蹤（MPPT）算法可以實現太陽能電池的最大功率點跟蹤。本文描述了真實環境下用于電動汽車的各算法之間相容性，且定義了每個算法的關鍵因素并提出了新的MPPT算法。本文將常用的5種MPPT算法（擾動與觀察法、增量電導算法、唯一電流算法、智能檢測算法和短路算法）與所提出的新MPPT算法在太陽輻射急劇變化的情況下進行了對比。對于實際環境條件下的電動汽車，其采用基于MPPT算法的增量電導算法是將太陽能轉換為電能最多的算法。相關試驗所得結果表明：相比其它MPPT算法，所提出的新MPPT算法能夠為車輛提供更多的能量，且可以在不中斷動力傳輸的同時跟蹤不同最大功率點，特別是在光照水平快速變化的條件下該算法的性能更好。由于所提出的新MPPT算法需要測量太陽輻射度，因此該算法的成本要比其它MPPT算法的稍高，但這可通過使用小型PV模塊測量太陽輻射度來降低成本。同時，該算法的需要計算太陽的輻射水平，因而增加了系統的計算量。由于該算法中需要采取快速測量方法，因此除條件非常極端外，系統的復雜計算不會導致任何問題的產生。

未來的工作包括通過進一步研究更有效的算法提高交通運輸系統的性能。本研究中忽略了直流-直流轉換器的效率，但在PV系統的應用中該效率是很重要的，因此需要同時考慮轉換器的效率和算法的效率。

刊名：Journal of Energy Resources Technology（英）

刊期：2016年第138期

作者：Ismail Nakir et al

編譯：趙喚