基于集成太阳能系统的电动汽车MPPT算法

基于集成太阳能系统的电动汽车MPPT算法

光伏（PV）系统是电动汽车的动力单元和环境友好的能量源。如果电动汽车表面完全覆盖有PV电池，则电动汽车电池系统内就能存储大量的电能。在这项研究中，PV结构发出的光线根据预定的运动循环轨迹移动，在此过程中最大功率点跟踪（MPPT）算法可以实现太阳能电池的最大功率点跟踪。本文描述了真实环境下用于电动汽车的各算法之间相容性，且定义了每个算法的关键因素并提出了新的MPPT算法。本文将常用的5种MPPT算法（扰动与观察法、增量电导算法、唯一电流算法、智能检测算法和短路算法）与所提出的新MPPT算法在太阳辐射急剧变化的情况下进行了对比。对于实际环境条件下的电动汽车，其采用基于MPPT算法的增量电导算法是将太阳能转换为电能最多的算法。相关试验所得结果表明：相比其它MPPT算法，所提出的新MPPT算法能够为车辆提供更多的能量，且可以在不中断动力传输的同时跟踪不同最大功率点，特别是在光照水平快速变化的条件下该算法的性能更好。由于所提出的新MPPT算法需要测量太阳辐射度，因此该算法的成本要比其它MPPT算法的稍高，但这可通过使用小型PV模块测量太阳辐射度来降低成本。同时，该算法的需要计算太阳的辐射水平，因而增加了系统的计算量。由于该算法中需要采取快速测量方法，因此除条件非常极端外，系统的复杂计算不会导致任何问题的产生。

未来的工作包括通过进一步研究更有效的算法提高交通运输系统的性能。本研究中忽略了直流-直流转换器的效率，但在PV系统的应用中该效率是很重要的，因此需要同时考虑转换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

编译：赵唤