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基于斑点鬣狗优化与二次逼近混合算法的光伏系统在局部遮阴条件下的全局最大功率点跟踪
GMPP Tracking of Solar PV System Using Spotted Hyena and Quadratic Approximation Based Hybrid Algorithm Under Partially Shaded Conditions
Parveen Kumar · Manish Kumar · Ajay Kumar Bansal · IEEE Access · 2025年1月
由于环境问题,清洁能源需求不断上升,光伏(PV)系统作为可再生能源的重要组成部分,应用日益广泛。其发电效率受负载特性、太阳辐照、遮阴情况和温度等多种因素影响。最大功率点跟踪(MPPT)旨在通过调节系统参数实现最大功率输出。在局部遮阴条件下,PV输出特性呈现多峰,导致传统方法易陷入局部极值。本文提出一种结合斑点鬣狼优化(SHO)与二次逼近(QA)的混合算法QASHO,用于复杂光照条件下的全局最大功率点(GMPP)追踪。仿真结果表明,该方法较扰动观察法(P&O)和布谷鸟搜索算法(CSO)具有更优的追...
解读: 该混合MPPT算法对阳光电源SG系列光伏逆变器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。QASHO算法结合群智能优化与数学逼近,能有效解决复杂遮阴场景下的多峰功率追踪难题,可直接集成到SG系列逆变器的MPPT控制模块,提升山地、建筑屋顶等遮阴频发场景的发电效率。斑点鬣狗算法的快速收敛特性与二次...
一种混合P&O-模糊控制的最大功率点跟踪算法用于光伏系统在局部阴影条件下
A Hybrid P&O-Fuzzy-Based Maximum Power Point Tracking (MPPT) Algorithm for Photovoltaic Systems Under Partial Shading Conditions
Hamed Karimi · Alireza Siadatan · Afshin Rezaei-Zare · IEEE Access · 2025年1月
由于云层、周围建筑物及其他障碍物造成的阴影,光伏阵列接收到的太阳辐射强度不均。因此,需采用有效的最大功率点跟踪(MPPT)算法以提升非均匀光照下系统的发电效率。传统MPPT算法在局部阴影条件下易陷入局部极值,难以寻找到全局最大功率点(GMP)。本文提出一种结合扰动观察法(P&O)、模糊逻辑控制器(FLC)与粒子群优化(PSO)算法的新型MPPT方法,利用FLC提高搜索精度。仿真与实验结果表明,该方法在多种环境与阴影条件下具有良好的动态响应和跟踪准确性,兼具结构简单、易于实现的优点。
解读: 该混合P&O-模糊MPPT算法对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。针对复杂遮挡场景下的全局最大功率点跟踪难题,该算法结合模糊逻辑控制提升搜索精度,可直接应用于SG系列逆变器的多路MPPT优化,特别适用于山地电站、屋顶分布式等易发生局部阴影的应用场景。该技术的快速动态响应特性可提升阳光电源1...
混合能源系统中微控制器驱动的电池管理:应用、控制策略和新兴趋势的系统综述
Microcontroller-Driven Battery Management in Hybrid Energy Systems: A Systematic Review of Applications, Control Strategies, and Emerging Trends
Ripfumelo Humphrey Malele · Bongumsa Mendu · Bessie Baakanyang Monchusi · IEEE Access · 2025年1月
微控制器驱动的电池管理系统BMS对电动汽车、便携电子设备和可再生能源储能等应用至关重要。这些系统监控控制电压、电流、温度和荷电状态等关键参数以优化电池性能和寿命。本研究对混合能源系统中微控制器驱动电池管理进行系统文献综述,聚焦应用、控制策略和新兴趋势。综述发现微控制器系统在可再生能源和电池管理领域取得重大进展。MPPT和PWM等工具提高效率,Arduino和TMS320F28379D等微控制器根据项目平衡成本和性能。锂离子电池因长寿命受青睐,铅酸电池因成本低仍有市场。关键贡献包括综述电池充电系统...
解读: 该BMS综述对阳光电源储能和电动汽车产品线有全面参考价值。阳光储能BMS和车载OBC采用高性能微控制器实现精准电池管理。MPPT算法是阳光光伏逆变器核心技术,该综述验证其在电池充电中的重要性。PWM控制技术与阳光功率变换器控制策略一致。锂离子电池管理是阳光BMS产品的核心场景。该综述识别的研究空白和...
基于ANFIS的最大功率点跟踪控制器在太阳能光伏系统中的潜力研究
Investigating the Potential of an ANFIS-Based Maximum Power Point Tracking Controller for Solar Photovoltaic Systems
Yavuz Türkay · Ahmet Gürkan Yüksek · IEEE Access · 2025年1月
最大功率点跟踪(MPPT)技术对提升光伏(PV)系统效率具有重要作用。本文设计并建模了一种基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的MPPT控制器,旨在不同环境条件下最大化PV模块的输出效率。该控制器结合模糊逻辑与神经网络优势,通过温度、辐照度和负载等输入参数动态调整控制策略,快速准确地追踪最大功率点。所设模糊规则有效应对系统非线性特性,提升响应速度与稳定性。在MATLAB/SIMULINK平台上的仿真结果表明,该方法在多种工况下均表现出优异性能,相较于传统增量电导法(INC),具有更小的稳态振...
解读: 该ANFIS-MPPT技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的控制算法优化具有重要参考价值。研究证实的快速动态响应和低稳态振荡特性,可直接应用于阳光电源1500V高压系统的多路MPPT优化,特别是在复杂遮挡和快速云层变化工况下。神经模糊融合策略为现有P&O和INC算法提供智能化升级路径,可...
基于改进型人工神经网络的光伏系统最大功率点跟踪:融合元启发式与解析算法以实现部分遮阴下的最优性能
Enhanced ANN-Based MPPT for Photovoltaic Systems: Integrating Metaheuristic and Analytical Algorithms for Optimal Performance Under Partial Shading
Alpaslan Demirci · Idriss Dagal · Said Mirza Tercan · Hasan Gundogdu 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
在部分遮阴条件下,光伏系统效率显著下降,导致最大功率点跟踪困难。本文提出一种改进型人工神经网络(ANN)方法,通过结合解析算法与元启发式优化算法进行训练,提升MPPT性能。模型基于涵盖多种遮阴、辐照及温度条件的大量数据集构建,仿真结果表明,该方法在动态遮阴环境下具有更高精度、更快响应速度和更强稳定性,MPPT效率在晴空和遮阴条件下分别达99.98%和99.97%,优于传统P&O及GWO、HHO、PSO等优化算法。
解读: 该改进型ANN-MPPT技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。当前SG系列产品采用传统P&O或PSO算法,在复杂遮阴场景下存在局部最优陷阱和响应速度瓶颈。该研究通过元启发式算法训练ANN模型,在动态遮阴下实现99.97%的MPPT效率,可直接集成至SG逆变器的DSP控制器中,提升分布式光...
基于优化ANFIS的鲁棒非线性控制在太阳能离网电动汽车充电站中的应用
Optimized ANFIS-Based Robust Nonlinear Control of a Solar Off-Grid Charging Station for Electric Vehicles
Bibi Tabassam Gul · Iftikhar Ahmad · Habibur Rehman · Ammar Hasan · IEEE Access · 2025年1月
本文旨在提升由光伏板和电池供电的离网电动汽车充电站的性能。采用自适应神经模糊推理系统实现最大功率点跟踪,以优化光伏输出;设计了一种基于条件的超螺旋滑模控制器(CST-SMC),有效抑制了传统滑模控制中的抖振与积分饱和问题。控制器参数通过灰狼优化算法整定,并通过Lyapunov方法证明系统全局稳定性。仿真与基于Delfino F28379D的硬件在环实验验证了方案有效性。结果表明,所提CST-SMC相较传统ST-SMC具有更快上升时间、更小超调与更短调节时间,且在恒流恒压阶段响应更平滑,显著提升了...
解读: 该研究的优化ANFIS-MPPT算法与CST-SMC控制技术对阳光电源光储充一体化产品具有重要应用价值。在SG系列光伏逆变器中,ANFIS自适应算法可提升复杂工况下的MPPT效率,优于传统P&O算法;在ST系列储能变流器中,超螺旋滑模控制可有效抑制抖振,提升双向DC-DC变换器的动态响应与电池充放电...
基于弹道搜索算法的元启发式方法增强光伏系统在局部遮阴条件下的最大功率点跟踪
Enhanced MPP Tracking in Partial Shading Conditions for Solar PV Systems: A Metaheuristic Approach Utilizing Projectile Search Algorithm
Md Tahmid Hussain · Mohammed Shahabuddin · Liang-Yin Huang · Adil Sarwar 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
为提升光伏系统在局部遮阴条件下的最大功率点跟踪性能,本文提出一种基于弹道搜索算法(PSA)的新型元启发式MPPT方法。PSA模拟物体抛射运动机制,在复杂多峰P-V特性曲线下快速准确寻优。通过与Jaya、 cuckoo搜索、粒子群优化及扰动观察法对比,并结合MATLAB/Simulink仿真与Typhoon HIL-402硬件在环实时验证,结果表明该方法在跟踪速度、效率及稳定性方面均优于传统算法,有效提升了部分阴影下光伏系统的发电效率。
解读: 该弹道搜索算法MPPT技术对阳光电源SG系列光伏逆变器产品线具有直接应用价值。针对复杂遮阴场景下的多峰功率曲线,PSA算法的快速寻优特性可显著提升现有MPPT算法性能,特别适用于山地、屋顶等易遮挡场景。该技术可集成至阳光电源1500V高压系统的组串式逆变器中,结合iSolarCloud云平台实现智能...
一种改进的分数阶开路电压MPPT方法用于独立光伏系统中快速精确的MPP跟踪
An Enhanced Fractional Open Circuit Voltage MPPT Method for Rapid and Precise MPP Tracking in Standalone Photovoltaic Systems
Muhannad J. Alshareef · IEEE Access · 2025年1月
为在多变光照条件下高效提取光伏阵列最大功率,本文提出一种结合音乐椅算法(MCA)与分数阶开路电压(FOCV)的混合型最大功率点跟踪(MPPT)方法。该方法仅采用单一决策变量,简化控制流程,显著缩短动态响应时间。相较于传统FOCV方法在跟踪精度与输出功率上的局限,所提方法在MATLAB/SIMULINK平台下经渐变、正弦及实际光照条件验证,可在0.08秒内快速收敛,效率高达99.8%,稳态振荡明显降低,整体效率提升近7%。研究还系统比较了现有MPPT技术在控制变量、复杂度、跟踪速度与效率等方面的性...
解读: 该改进型FOCV-MPPT方法对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的MPPT算法优化具有重要参考价值。其0.08秒快速收敛特性和99.8%跟踪效率可直接应用于SG系列组串式逆变器的多路MPPT控制器,特别适合应对云层遮挡等快速光照变化场景。单一决策变量的简化控制流程可降低DSP运算负荷,为S...
新型SEPIC衍生半桥式PFC变换器用于电池充电应用
New SEPIC Derived Semi-Bridgeless PFC Converter for Battery Charging Application
Sampson E. Nwachukwu · Komla A. Folly · Kehinde O. Awodele · IEEE Access · 2025年1月
本文提出交直流半桥双开关SEPIC变换器,专为电池充电设计。通过改进结构显著降低交流输入电流总谐波畸变率,提升功率因数。变换器工作在断续导通模式以实现低电流THD,同时大幅减小电感尺寸。采用两个功率开关实现功率因数校正,主要创新在于通过电感电容能量平衡原理设计电路结构,确保低THD和单位功率因数。阻断二极管消除输入电感环流,提升效率。100W/53V原型测试显示电流THD为2.1%、单位功率因数、额定工况效率92.4%。
解读: 该PFC变换器技术与阳光电源OBC车载充电机设计理念一致。阳光OBC产品追求高功率因数、低THD和高效率,该半桥SEPIC拓扑无需额外PFC控制算法即可实现2.1% THD,优于传统方案。该技术可应用于阳光下一代OBC产品,减小电感体积,提升功率密度,在800V高压快充平台上实现更紧凑的设计和更高的...
基于强化学习的微电网能量管理系统:考虑不确定性和多目标优化
Deep Learning-Based MPPT Approach to Enhance CubeSat Power Generation
Abdulazez Abagero · Yoseph Abebe · Abera Tullu · Young Seok Jung 等5人 · IEEE Access · 2025年1月
微电网能量管理面临新能源出力波动和负荷不确定性挑战,传统优化方法难以应对实时性要求。本文提出基于深度强化学习的能量管理系统,通过多智能体协同学习实现经济性、可靠性和环保性的多目标平衡。
解读: 该智能能量管理技术可集成到阳光电源微电网解决方案。通过强化学习优化光储充一体化系统的能量调度策略,提升微电网的自治运行能力,降低运行成本,实现源网荷储的智能协调,为工商业园区提供高效能源管理。...