1.本技术涉及光伏电池技术领域，具体而言，涉及一种光伏供电系统的控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术：2.在光伏供电的应用过程中，光伏电池的输出特性受温度、光照等外界参数的影响明显。由于光伏电池的输出功率随着输出电压的变化而变化，为控制光伏电池持续稳定地输出最大功率，即实现实时的最大功率点跟踪(maximum power point tracking，mppt)，多种方法被提出并应用。
3.目前，常用方法手段中对光伏输入电压、输出电压、输出电流等进行单独控制，会降低对输出电压的响应速度，降低环路切换速度，且容易出现输出振荡或过流现象。
技术实现要素：4.有鉴于此，本技术实施例的目的在于提供一种光伏供电系统的控制方法、装置、设备及存储介质，通过两个电压环并联计算，将计算较小的电流作为电流环的给定电流，输出电流进一步控制系统的占空比，实现mppt和稳压的控制，从而解决“降低对输出电压的响应速度，降低环路切换速度，且容易出现输出振荡或过流现象”的技术问题。
5.第一方面，本技术实施例提供一种光伏供电系统的控制方法，该光伏供电系统包括电压环和负载电流环，电压环包括光伏电压环和稳压电压环，负载电流环与电压环串联，光伏电压环与稳压电压环并联，所述方法包括：获取光伏电压环的第一输出电流；获取稳压电压环的第二输出电流；比较第一输出电流与第二输出电流，并将其中的较小值确定为负载电流环的输入电流；以及基于输入电流，生成占空比控制信号，以控制光伏供电系统通过光伏电压环进行最大功率点跟踪工作、或通过稳压电压环进行稳压工作。
6.在上述实现过程中，使用两个电压环路的输出作为负载电流环的给定，进一步通过占空比控制系统的电流，保证了系统进行mppt时或者稳压输出的互不干扰，互相解耦，既能满足最大功率点跟踪，也能满足通讯电源中的稳压输出功能；负载电流环作为内环始终可以控制输出电流，面对输入和输出的剧烈变化可以对电流快速响应，避免系统出现过流的现象。
7.可选地，所述基于所述输入电流，生成所述占空比控制信号，包括：采样负载电流环的当前电流，获得输出电流采样值；对输出电流采样值、输入电流进行差运算，获得负载电流环控制量；以及将负载电流环控制量输入至所述负载电流环，获得占空比控制信号。
8.在上述实现过程中，通过采样输出电流和并联计算出的输入电流差运算作为负载电流环新的输入值，生成对应的占空比控制信号，用于控制系统实现最大功率点跟踪或通讯电源中的稳压输出；与现有电压闭环控制相比，本技术控制方式既提升了跟踪速度又降低了系统结构的复杂性，原理简单、易于实现。
9.可选地，所述控制所述光伏供电系统通过所述光伏电压环进行最大功率点跟踪工
作、或通过所述稳压电压环进行稳压工作，包括：若输入电流为第一输出电流，生成最大功率点跟踪控制信号，以控制光伏供电系统通过光伏电压环进行最大功率点跟踪工作；以及若输入电流为第二输出电流，生成稳压控制信号，以控制光伏供电系统通过稳压电压环进行稳压工作。
10.在上述实现过程中，通过将光伏电压环、稳压电压环并联输出的第一输出电流、第二输出电流，取其中较小值作为生成占空比控制信号的驱动电流，进一步控制mppt状态和稳压状态的切换，两种状态相互独立，系统控制简单，参数整理方便。
11.可选地，所述获取所述光伏电压环的第一输出电流，包括：采样所述负载电流环的当前电压、当前电流，以及所述光伏电压环的当前电压，获得输出电流采样值、输出电压采样值、光伏电压采样值；基于最大功率点跟踪算法，对所述输出电流采样值、输出电压采样值进行计算，获得光伏电压给定值；对所述光伏电压采样值、光伏电压给定值进行差运算，获得光伏电压环控制量；以及将所述光伏电压环控制量输入至所述光伏电压环，获得所述光伏电压环的第一输出电流。
12.在上述实现过程中，通过采集系统当前的输出电流、输出电压，光伏电压环的工作电压，结合mppt算法，控制输出光伏电压环的第一输出电流，作为生成占空比控制信号的第一变量，与现有电压闭环控制相比，既提升了跟踪速度又降低了系统结构的复杂性。
13.可选地，在所述基于最大功率点跟踪算法，对所述输出电流采样值、输出电压采样值进行计算，获得光伏电压给定值之后，所述方法还包括：基于所述光伏电压给定值的初始预估值、光伏输出功率曲线的预估最大点位置，通过所述最大功率点跟踪算法对所述光伏电压给定值进行更新。
14.在上述实现过程中，通过控制光伏输出功率曲线的预估最大点位置的大小进而控制系统两个电压环路的切换时间，简化了电路，提高了系统的响应速度和切换速度，提高了mppt状态、稳压状态切换时的快速性和稳定性。
15.可选地，所述获取所述稳压电压环的第二输出电流，包括：采样所述负载电流环的当前电压，获得输出电压采样值；对所述输出电压采样值、稳压电压给定值进行差运算，获得稳压电压环控制量；以及将所述稳压电压环控制量输入至所述稳压电压环，获得所述稳压电压环的第二输出电流。
16.在上述实现过程中，通过采集负载电路当前的输出电压，结合mppt算法，控制输出稳压电压环的第二输出电流，作为生成占空比控制信号的第二变量，与现有电压闭环控制相比，既提升了切换速度又降低了系统结构的复杂性。
17.可选地，在所述比较所述第一输出电流与所述第二输出电流之后，还包括：将其中的较大值确定为所述光伏供电系统的限幅电流值。
18.在上述实现过程中，将两个电压环的输出较大值作为光伏供电系统最大允许的限幅电流值，使得环路切换的时候退饱和时间短，切换速度快，从而提高了mppt状态过渡到稳压状态或稳压状态过渡到mppt状态的稳定性。
19.第二方面，本技术实施例提供了一种光伏供电系统的控制装置，所述光伏供电系统包括电压环和负载电流环，所述电压环包括光伏电压环和稳压电压环，所述负载电流环与电压环串联，所述光伏电压环与稳压电压环并联，所述装置包括：第一获取模块，用于获取所述光伏电压环的第一输出电流；第二获取模块，用于获取所述稳压电压环的第二输出
电流；比较模块，用于比较所述第一输出电流与所述第二输出电流，并将其中的较小值确定为所述负载电流环的输入电流；以及控制模块，用于基于所述输入电流，生成所述占空比控制信号，以控制所述光伏供电系统通过所述光伏电压环进行最大功率点跟踪工作、或通过所述稳压电压环进行稳压工作。
20.第三方面，本技术实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行上述的方法的步骤。
21.第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述的方法的步骤。
22.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1为本技术实施例提供的一种光伏供电系统的示意图；
25.图2为本技术实施例提供的第一种光伏供电系统的控制方法的流程图；
26.图3为本技术实施例提供的第二种光伏供电系统的控制方法的流程图；
27.图4为本技术实施例提供的第三种光伏供电系统的控制方法的流程图；
28.图5为本技术实施例提供的一种优选的光伏供电系统的控制方法的流程图；
29.图6为本技术实施例提供的一种光伏供电系统的控制装置的功能模块示意图；以及
30.图7为本技术实施例提供一种光伏供电系统的控制装置的电子设备的方框示意图。
31.图标：10-光伏供电系统；11-电压环；111-光伏电压环；112稳压电压环；12-负载电流环；210-第一获取模块；220-第二获取模块；230-比较模块；240-控制模块；300-电子设备；311-存储器；312-存储控制器；313-处理器；314-外设接口；315-输入输出单元；316-显示单元。
具体实施方式
32.下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
33.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.本技术发明人注意到，控制光伏电池持续稳定输出最大功率的现有常用手段例如：单纯地扰动占空比寻找太阳能板的最大功率点，这样对输出电压的响应会变慢，无法达到通讯电压中输出电压的动态响应要求；有的厂商直接采用硬件芯片实现稳压型控制器，
会增加成本，降低灵活性；有的单独的对光伏电压、输出端电压或输出电流进行单独控制，会出现三个环路切换慢，切换时容易出现输出振荡的现象，用户体验差，动态效果也不好，环路输出饱和，容易出现过流现象。
35.基于上述研究，本技术实施例提供了一种光伏供电系统10的控制方法，光伏供电系统10包括电压环11和负载电流环12，电压环11包括光伏电压环111和稳压电压环112，负载电流环12与电压环11串联，光伏电压环111与稳压电压环112并联；本技术方案采用光伏电压环111和稳压电压环112并联计算，计算输出小的结果作为内环负载电流环12的给定，负载电流环12作为最终的输出，控制整个系统的占空比。负载电流环12作为内环控制，响应速度快，面对输入和输出的剧烈变化能对电流快速响应，避免系统出现过流的现象；两个电压环的并联，保证了系统进行最大功率点跟踪或者稳压输出的互不干扰，互相解耦，从而既能满足最大功率点跟踪，同时也满足通讯电源中的稳压输出功能。
36.最大功率点跟踪(maximum power point tracking，简称mppt)，mppt系统是一种通过调节电气模块的工作状态，使太阳能电池板能够输出更多电能的电气系统，能够将太阳能电池板发出的直流电有效地贮存在蓄电池中。光伏电池的输出功率与太阳能控制器的工作电压有关，只有工作在最合适的电压下，光伏电池的输出功率才会有个唯一的最大值。太阳能控制器通过实时跟踪太阳能电池板中的最大的功率点，发挥出太阳能电池板的最大功效，电压越高，就可以输出更多的电量，从而提高充电效率。
37.请参阅图1，图1为本技术实施例提供的一种光伏供电系统10的示意图。
38.该光伏供电系统10包括电压环11和负载电流环12，电压环11包括光伏电压环111和稳压电压环112，负载电流环12与电压环11串联，光伏电压环111与稳压电压环112并联。
39.示例性地，光伏供电系统10(photovoltaic generation system)，简称光伏(photovoltaic：pv)，其可以是太阳能控制器所在电路系统，用于对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制后，并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载进行电能输出。本技术控制方式的硬件连接形式可以采用外环与内环嵌套的形式，外环为光伏电压环111与稳压电压环112并联连接，内环为与两个并联的电压环串联的负载电流环12。
40.其中，电压环11、负载电流环12的实现均可以为常见的反馈回路部件，例如比例-积分-微分控制器(pid controller：pid控制器)，主要原理是把收集到的数据和一个参考值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。
41.请参阅图2，图2为本技术实施例提供的第一种光伏供电系统10的控制方法的流程图，下面对图2的实施例进行详细阐述。
42.步骤100：获取光伏电压环111的第一输出电流；
43.步骤120：获取稳压电压环112的第二输出电流；
44.步骤140：比较第一输出电流与第二输出电流，并将其中的较小值确定为负载电流环12的输入电流；以及
45.步骤160：基于输入电流，生成占空比控制信号，以控制光伏供电系统10通过光伏电压环111进行最大功率点跟踪工作、或通过稳压电压环112进行稳压工作。
46.其中，针对步骤100：获取光伏电压环111的第一输出电流；
47.步骤120：获取稳压电压环112的第二输出电流。
48.示例性地，光伏电压环111可以为输入端光伏电压所在电压环；其中，输入端可连接光伏电池，输入端可以是单一光伏电池，也可以是串并联的光伏电池组；第一输出电流可以为经该光伏电压环111控制输出的电流，即为系统并联输出作为控制负载电流环的第一个变量。
49.稳压电压环112可以为输出端光伏电压所在电压环；其中，输出端可连接负载，可以连接电阻、电压源或直流电机等，可以等效为电压源串并联电阻的负载，也可以相互串并联后连接直流电网、逆变器等；第二输出电流可以为经该稳压电压环112控制输出的电流，即为系统并联输出作为控制负载电流环12的第二个变量。其中，上述两个电压环均可以通过上述比例-积分-微分控制器实现。
50.步骤140：比较第一输出电流与第二输出电流，并将其中的较小值确定为负载电流环12的输入电流。
51.示例性地，负载电流环12可以为负载所在电路串联的电流环，可以结合上述两个变量的输入，进一步计算出控制负载电路的控制量，由于电流环的串联本身可以解决电流冲击，因此串联的负载电流环12在该系统中可以仅仅是改善系统对负载的快速响应，避免出现大的电流尖峰。
52.比较的方法可以通过直接比较的算法比较上述两个电压环输出电流数值的大小，根据直接比较结果确定数值较小的输出电流，从而进一步将其作为负载电流环12的给定值；也可以通过分别计算上述两个电压环输出电流与某一个预设参考值的偏差量，根据间接比较结果，进一步将偏差量较大或较小的输出电流确定为负载电流环12的给定值。
53.步骤160：基于输入电流，生成占空比控制信号，以控制光伏供电系统10通过光伏电压环111进行最大功率点跟踪工作、或通过稳压电压环112进行稳压工作。
54.示例性地，占空比，即可以是电路被接通的时间占整个电路工作周期的百分比，也即一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例。占空比控制，即电控脉宽调制技术(pulse width modulation：pwm)，由于简单的控制电路只能实现接通或切断(开或关)负载电路这两种工况，不能够实现一定范围的从渐开到渐闭的无极线性调控，而占空比控制技术，通过对以一定频率加在负载上的电压信号进行占空比控制，利用控制简单开关电路的接通和关闭的比率大小，实现对负载上电压信号的电压平均值的控制，从而最终实现对流经负载的电流控制。
55.可选地，当光伏供电系统10能量可以满足负载功率需求的时候，即两个并联的电压环计算的结果为：光伏电压环111输出的第一电流大于稳压电压环112输出的第二电流，负载电流环12输入电流为第二输出电流，此时产生的占空比控制信号控制负载工作于稳压电压环112的电压，即稳压电压环112起主导作用，此时输出电压就是系统的期望值，整个系统实现稳压的效果；当光伏供电系统10能量不能够满足负载功率需求的时候，即负载的功率接近光伏电池板的最大功率点附近，此时两个并联的电压环计算的结果为：光伏电压环111输出的第一电流小于稳压电压环112输出的第二电流，负载电流环12输入电流为第一输出电流，此时产生的占空比控制信号控制负载工作于输入端光伏电压环111的电压，即光伏电压环111起主导作用，此时系统无法满足稳压需求，系统的目标是寻找光伏电池板的最大功率点，整个系统工作在mppt状态，寻找光伏能提供的最大能量。
56.光伏电压环111和稳压电压环112等两个电压环路并联的控制对象都是电压的物
理量，使用他们的输出作为负载电流环12的给定，进一步通过占空比控制系统的电流，保证了系统进行mppt时或者稳压输出的互不干扰，互相解耦，既能满足最大功率点跟踪，也能满足通讯电源中的稳压输出功能；负载电流环12作为内环始终可以控制输出电流，无论哪个电压环路起作用，最终的结果就是响应输出负载电流的变化，从而面对输入和输出的剧烈变化可以对电流快速响应，避免系统出现过流的现象。
57.在一个实施例中，步骤160中“基于输入电流，生成占空比控制信号”可以具体包括：步骤161、步骤162和步骤163。
58.步骤161：采样负载电流环12的当前电流，获得输出电流采样值；
59.步骤162：对输出电流采样值、输入电流进行差运算，获得负载电流环12控制量；以及
60.步骤163：将负载电流环12控制量输入至所述负载电流环12，获得占空比控制信号。
61.示例性地，采样当前负载电路的电流或负载电流环12的输出电流时，可以在负载电路设置脉冲序列控制采样周期，按照脉冲序列控制采样周期采集负载电路的输出电流，从而得到输出电流采样值，将输出电流采样值、负载电流环12输入至差运算器中，计算两者偏差量，即负载电流环12控制量，将其进一步发送给负载电流环12所在的pid控制器，进而生成驱动负载电路的占空比控制信号。
62.通过采样输出电流和并联计算出的输入电流差运算作为负载电流环12新的输入值，生成对应的占空比控制信号，用于控制系统实现最大功率点跟踪或通讯电源中的稳压输出；与现有电压闭环控制相比，本技术控制方式既提升了跟踪速度又降低了系统结构的复杂性，原理简单、易于实现。
63.请参阅图3，图3为本技术实施例提供的第二种光伏供电系统10的控制方法的流程图，下面对图3的实施例进行详细阐述。步骤160中“控制所述光伏供电系统10通过所述光伏电压环111进行最大功率点跟踪工作、或通过所述稳压电压环112进行稳压工作”可以具体包括：步骤164和步骤165。
64.步骤164：若输入电流为第一输出电流，生成最大功率点跟踪控制信号，以控制光伏供电系统10通过光伏电压环111进行最大功率点跟踪工作；以及
65.步骤165：若输入电流为第二输出电流，生成稳压控制信号，以控制光伏供电系统10通过稳压电压环112进行稳压工作。
66.示例性地，系统实现的功能为最大功率点跟踪和稳压输出，上述功能均是通过直接控制系统的占空比实现的。当负载电流环12输入电流为第二输出电流时，此时产生的占空比控制信号为稳压控制信号，控制负载工作于稳压电压环112的电压，即稳压电压环112起主导作用，此时输出电压就是系统的期望值，整个系统实现稳压的效果；当负载电流环12输入电流为第一输出电流，此时产生的占空比控制信号为最大功率点跟踪控制信号，控制负载工作于输入端光伏电压环111的电压，即光伏电压环111起主导作用，此时系统无法满足稳压需求，系统的目标是寻找光伏电池板的最大功率点，整个系统工作在mppt状态，寻找光伏能提供的最大能量。可选地，占空比控制信号经pwm生成模块输出周期性的高低组合的脉冲序列波形，控制变换器的开关管，实现mppt状态和稳压状态的切换。
67.通过将光伏电压环111、稳压电压环112并联输出的第一输出电流、第二输出电流，
取其中较小值作为生成占空比控制信号的驱动电流，进一步控制mppt状态和稳压状态的切换，两种状态相互独立，系统控制简单，参数整理方便。
68.在一个实施例中，步骤100可以具体包括：步骤101、步骤103、步骤105和步骤107。
69.步骤101：采样负载电流环12的当前电压、当前电流，以及光伏电压环111的当前电压，获得输出电流采样值、输出电压采样值、光伏电压采样值；
70.步骤103：基于最大功率点跟踪算法，对输出电流采样值、输出电压采样值进行计算，获得光伏电压给定值；
71.步骤105：对光伏电压采样值、光伏电压给定值进行差运算，获得光伏电压环111控制量；以及
72.步骤107：将光伏电压环111控制量输入至光伏电压环111，获得光伏电压环111的第一输出电流。
73.示例性地，最大功率点跟踪算法，也称mppt算法，其主要原理是通过dc-dc的占空比来进行控制的，常用的有观察扰动法、电导增量法。例如：观察扰动法利用光伏电池组件功率-电压(p-v)曲线特性，利用观察扰动法公式对当前工作点的位置进行判断，进而决定下一次扰动方向是向左还是向右。
74.可选地，设置脉冲序列控制采样周期，按照脉冲序列控制采样周期采集当前负载电路的输出电压、输出电流、以及光伏电压环111所在电路当前的工作电压，采集得到输出电流采样值、输出电压采样值、光伏电压采样值，然后将输出电流采样值、输出电压采样值输入到mppt算法控制模块，mppt算法控制模块会输出一个参考电压，即光伏电压给定值，接着将光伏电压采样值、光伏电压给定值再次输入至差运算器，计算两者偏差量，即光伏电压环111控制量，将其作为新的输入值发送给光伏电压环111所在的pid控制器，进而获得输入端光伏电压环111的第一输出电流。
75.通过采集系统当前的输出电流、输出电压，光伏电压环111的工作电压，结合mppt算法，控制输出光伏电压环111的第一输出电流，作为生成占空比控制信号的第一变量，与现有电压闭环控制相比，既提升了跟踪速度又降低了系统结构的复杂性。
76.请参阅图4，图4为本技术实施例提供的第三种光伏供电系统10的控制方法的流程图，下面对图4的实施例进行详细阐述。步骤103之后还可以具体包括：步骤104。
77.步骤104：基于光伏电压给定值的初始预估值、光伏输出功率曲线的预估最大点位置，通过最大功率点跟踪算法对光伏电压给定值进行更新。
78.示例性地，光伏电压给定值的初始预估值可以是光伏供电系统10上电或光伏电压环111上电在运行前预估的一个初始值，之后如果进入mppt算法就会通过算法不断跟新这个值，即实现对光伏电压给定值的更新。光伏输出功率曲线的预估最大点位置可以为光伏电池组件的功率-电压(p-v)曲线的最高点预估位置，可以用k表示，通常k系数的数值是在光伏电压环111开路电压的0.85左右。进一步地，k的大小会直接影响系统的响应快慢，如果k值越超过0.85了，即取大了，那么预估的光伏能量就会在功率-电压(p-v)曲线最大点的左边，那么在mppt状态和稳压状态的临界点就会出现震荡无法稳定；如果k值越低于0.85了，即取小了，那么预估的光伏能量就会在功率-电压(p-v)曲线最大点的右边，此时突加额定负载，系统不能瞬时输出最大功率，需要切换至mppt状态去寻找最大功率点。
79.mppt算法可采用观察扰动法进行最大功率点的跟踪，其实现过程可以是：采集当
前负载电路、光伏电压环111的电压、电流，并读取上一次采集到的电压、电流，然后计算电压增量、功率增量，再根据上述提到的观察扰动法公式进行逻辑判断，完成判断后，通过调节占空比，最终决定当前工作点下一次移动的方向。
80.可选地，在步骤103之后，即进入mppt控制后，首先将输入端当前电压与光伏电压给定值的初始预估值进行比较计算，若输入端当前电压小于光伏电压给定值的初始预估值，则光伏电压给定值的初始预估值保持上电时的默认值不变，直接将此时的光伏电压给定值的初始预估值与k值进行相乘，得到的预估电压赋值给光伏电压给定值进行更新；若输入端当前电压大于光伏电压给定值的初始预估值，则先将当前的光伏电压给定值赋值给光伏电压给定值的初始预估值，再将此时更新后的光伏电压给定值的初始预估值与k值进行相乘，得到的预估电压赋值给光伏电压给定值进行更新。
81.光伏输出功率曲线的预估最大点位置的大小会影响最大功率点跟踪的开启时间，以及切换的速度，通过控制光伏输出功率曲线的预估最大点位置的大小进而控制系统两个电压环路的切换时间，简化了电路，提高了系统的响应速度和切换速度，提高了mppt状态、稳压状态切换时的快速性和稳定性。
82.在一个实施例中，步骤120可以具体包括：步骤121、步骤122和步骤123。
83.步骤121：采样负载电流环12的当前电压，获得输出电压采样值；
84.步骤122：对输出电压采样值、稳压电压给定值进行差运算，获得稳压电压环112控制量；以及
85.步骤123：将稳压电压环112控制量输入至稳压电压环112，获得稳压电压环112的第二输出电流。
86.示例性地，稳压电压给定值可以是该系统根据需要对稳压电压环112任意设定的参考电压。设置脉冲序列控制采样周期，按照脉冲序列控制采样周期采集负载电路的输出电压，从而得到输出电压采样值，将输出电压采样值、负载电流环12输入至差运算器中，计算两者偏差量，即稳压电压环112控制量，将其作为新的输入值发送给稳压电压环112所在的pid控制器，进而获得输入端稳压电压环112的第二输出电流。
87.通过采集负载电路当前的输出电压，结合mppt算法，控制输出稳压电压环112的第二输出电流，作为生成占空比控制信号的第二变量，与现有电压闭环控制相比，既提升了切换速度又降低了系统结构的复杂性。
88.在一个实施例中，步骤140中“比较第一输出电流与第二输出电流”之后还可以具体包括：步骤141。
89.步骤141：将其中的较大值确定为光伏供电系统10的限幅电流值。
90.示例性地，比较第一输出电流与第二输出电流后，将其中较小值确定为负载电流环12的给定值，而其中较大值则确定为系统电流输出的最大限幅值，只有当系统的负载加到最大允许的限幅电流值时，电压环路的计算结果就出现饱和的现象，此时系统处于限流的状态。
91.当光伏能量可以满足负载功率需求时，较大的第一输出电流确定为最大允许的限幅电流值，此时光伏电压环111输出是饱和的，即输出的值是系统最大期望的限幅电流值，而稳压电压环112输出的值小于限幅电流值，即外部负载需要多少电流，此时的稳压电压环112输出就是多少，故两个电压环11路并联输出较小的第二输出电流作为负载电流环12的
给定。
92.将两个电压环的输出较大值作为光伏供电系统10最大允许的限幅电流值，使得环路切换的时候退饱和时间短，切换速度快，从而提高了mppt状态过渡到稳压状态或稳压状态过渡到mppt状态的稳定性。
93.请参阅图5，图5为本技术实施例提供的一种优选的光伏供电系统10的控制方法的流程图，下面对图5的实施例进行详细阐述。
94.优选地，如图5所示的环路控制流程图，其中，vpvref、voref、ioref分别可以代表光伏电压给定值、稳压电压给定值、输入电流；vpvfbk、vofbk、iofbk分别是采样得到的反馈值，即可以代表：光伏电压采样值、输出电压采样值、输出电流采样值；iorefmax可以代表：限幅电流值；pv_i_ref、vo_i_ref分别可以代表：两个电压环路产生的第一输出电流、第二输出电流。
95.通过采样输出电压和输出电流，进行mppt控制得到系统期望的光伏电压环111的给定值即vpvref，如果此时光伏供电系统10输入的光伏功率满足负载的输出，那么经过光伏电压环111控制计算出的pv_i_ref是系统设定输出的最大的限幅电流，即iorefmax取值pv_i_ref，因为能量够，那么系统输出的电压值能够达到客户设定的值，容易得知：稳压电压环112计算出的值vo_i_ref小于最大值iorefmax，且负载电流环12的给定值ioref等于vo_i_ref，此时稳压电压环112起主导作用，满足通讯电源中的稳压输出。
96.同理，如果此时光伏供电系统10输入的光伏功率不能满足负载的输出，实际输出电压无法达到系统的设定值，此时稳压电压环112输出的vo_i_ref是系统设定输出的最大的限幅电流iorefmax，即iorefmax取值vo_i_ref，此时光伏电压环111控制计算出的pv_i_ref一定小于iorefmax，负载电流环12的给定值ioref等于pv_i_ref，此时光伏电压环111起主导作用，来满足最大功率点跟踪。
97.请参阅图6，图6为本技术实施例提供的一种光伏供电系统10的控制装置的功能模块示意图；其中光伏供电系统10包括电压环11和负载电流环12，所述电压环11包括光伏电压环111和稳压电压环112，所述负载电流环12与电压环11串联，所述光伏电压环111与稳压电压环112并联，该装置包括：第一获取模块210、第二获取模块220、比较模块230以及控制模块240。
98.其中，第一获取模块210，用于获取所述光伏电压环111的第一输出电流；
99.第二获取模块220，用于获取所述稳压电压环112的第二输出电流；
100.比较模块230，用于比较所述第一输出电流与所述第二输出电流，并将其中的较小值确定为所述负载电流环12的输入电流；以及
101.控制模块240，用于基于所述输入电流，生成所述占空比控制信号，以控制所述光伏供电系统10通过所述光伏电压环111进行最大功率点跟踪工作、或通过所述稳压电压环112进行稳压工作。
102.在一可选实施例中，控制模块240还用于：
103.采样所述负载电流环12的当前电流，获得输出电流采样值；
104.对所述输出电流采样值、输入电流进行差运算，获得负载电流环12控制量；以及
105.将所述负载电流环12控制量输入至所述负载电流环12，获得所述占空比控制信号。
106.在一可选实施例中，控制模块240还用于：
107.若所述输入电流为第一输出电流，生成最大功率点跟踪控制信号，以控制所述光伏供电系统10通过所述光伏电压环111进行最大功率点跟踪工作；以及
108.若所述输入电流为第二输出电流，生成稳压控制信号，以控制所述光伏供电系统10通过所述稳压电压环112进行稳压工作。
109.在一可选实施例中，第一获取模块210还用于：
110.采样所述负载电流环12的当前电压、当前电流，以及所述光伏电压环111的当前电压，获得输出电流采样值、输出电压采样值、光伏电压采样值；
111.基于最大功率点跟踪算法，对所述输出电流采样值、输出电压采样值进行计算，获得光伏电压给定值；
112.对所述光伏电压采样值、光伏电压给定值进行差运算，获得光伏电压环111控制量；以及
113.将所述光伏电压环111控制量输入至所述光伏电压环111，获得所述光伏电压环111的第一输出电流。
114.在一可选实施例中，第一获取模块210还用于：
115.基于所述光伏电压给定值的初始预估值、光伏输出功率曲线的预估最大点位置，通过所述最大功率点跟踪算法对所述光伏电压给定值进行更新。
116.在一可选实施例中，第二获取模块220还用于：
117.采样所述负载电流环12的当前电压，获得输出电压采样值；
118.对所述输出电压采样值、稳压电压给定值进行差运算，获得稳压电压环112控制量；以及
119.将所述稳压电压环112控制量输入至所述稳压电压环112，获得所述稳压电压环112的第二输出电流。
120.在一可选实施例中，比较模块230还用于：
121.将其中的较大值确定为所述光伏供电系统10的限幅电流值。
122.请参阅图7，图7是电子设备的方框示意图。电子设备300可以包括存储器311、存储控制器312、处理器313、外设接口314、输入输出单元315、显示单元316。本领域普通技术人员可以理解，图7所示的结构仅为示意，其并不对电子设备300的结构造成限定。例如，电子设备300还可包括比图7中所示更多或者更少的组件，或者具有与图7所示不同的配置。
123.上述的存储器311、存储控制器312、处理器313、外设接口314、输入输出单元315、显示单元316各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。上述的处理器313用于执行存储器中存储的可执行模块。
124.其中，存储器311可以是，但不限于，随机存取存储器(random access memory，简称ram)，只读存储器(read only memory，简称rom)，可编程只读存储器(programmable read-only memory，简称prom)，可擦除只读存储器(erasable programmable read-only memory，简称eprom)，电可擦除只读存储器(electric erasable programmable read-only memory，简称eeprom)等。其中，存储器311用于存储程序，所述处理器313在接收到执行指令后，执行所述程序，本技术实施例任一实施例揭示的过程定义的电子设备300所执行的方法
可以应用于处理器313中，或者由处理器313实现。
125.上述的处理器313可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器313可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processor，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现场可编程门阵列(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。可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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。
126.上述的外设接口314将各种输入/输出装置耦合至处理器313以及存储器311。在一些实施例中，外设接口314，处理器313以及存储控制器312可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现。
127.上述的输入输出单元315用于提供给用户输入数据。所述输入输出单元315可以是，但不限于，鼠标和键盘等。
128.上述的显示单元316在电子设备300与用户之间提供一个交互界面(例如用户操作界面)给用户参考。在本实施例中，所述显示单元316可以是液晶显示器或触控显示器。液晶显示器或触控显示器可以对处理器执行所述程序的过程进行显示。
129.本实施例中的电子设备300可以用于执行本技术实施例提供的各个方法中的各个步骤。
130.此外，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例中的步骤。
131.本技术实施例所提供的上述方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行上述方法实施例中的步骤，具体可参见上述方法实施例，在此不再赘述。
132.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。在本技术实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
133.需要说明的是，功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
134.在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
135.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
技术特征：1.一种光伏供电系统的控制方法，其特征在于，所述光伏供电系统包括电压环和负载电流环，所述电压环包括光伏电压环和稳压电压环，所述负载电流环与电压环串联，所述光伏电压环与稳压电压环并联，所述方法包括：获取所述光伏电压环的第一输出电流；获取所述稳压电压环的第二输出电流；比较所述第一输出电流与所述第二输出电流，并将其中的较小值确定为所述负载电流环的输入电流；以及基于所述输入电流，生成所述占空比控制信号，以控制所述光伏供电系统通过所述光伏电压环进行最大功率点跟踪工作、或通过所述稳压电压环进行稳压工作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述输入电流，生成所述占空比控制信号，包括：采样所述负载电流环的当前电流，获得输出电流采样值；对所述输出电流采样值、输入电流进行差运算，获得负载电流环控制量；以及将所述负载电流环控制量输入至所述负载电流环，获得所述占空比控制信号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述光伏供电系统通过所述光伏电压环进行最大功率点跟踪工作、或通过所述稳压电压环进行稳压工作，包括：若所述输入电流为第一输出电流，生成最大功率点跟踪控制信号，以控制所述光伏供电系统通过所述光伏电压环进行最大功率点跟踪工作；以及若所述输入电流为第二输出电流，生成稳压控制信号，以控制所述光伏供电系统通过所述稳压电压环进行稳压工作。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述光伏电压环的第一输出电流，包括：采样所述负载电流环的当前电压、当前电流，以及所述光伏电压环的当前电压，获得输出电流采样值、输出电压采样值、光伏电压采样值；基于最大功率点跟踪算法，对所述输出电流采样值、输出电压采样值进行计算，获得光伏电压给定值；对所述光伏电压采样值、光伏电压给定值进行差运算，获得光伏电压环控制量；以及将所述光伏电压环控制量输入至所述光伏电压环，获得所述光伏电压环的第一输出电流。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述基于最大功率点跟踪算法，对所述输出电流采样值、输出电压采样值进行计算，获得光伏电压给定值之后，所述方法还包括：基于所述光伏电压给定值的初始预估值、光伏输出功率曲线的预估最大点位置，通过所述最大功率点跟踪算法对所述光伏电压给定值进行更新。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述稳压电压环的第二输出电流，包括：采样所述负载电流环的当前电压，获得输出电压采样值；对所述输出电压采样值、稳压电压给定值进行差运算，获得稳压电压环控制量；以及将所述稳压电压环控制量输入至所述稳压电压环，获得所述稳压电压环的第二输出电流。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述比较所述第一输出电流与所述第二输出电流之后，还包括：将其中的较大值确定为所述光伏供电系统的限幅电流值。8.一种光伏供电系统的控制装置，其特征在于，所述光伏供电系统包括电压环和负载电流环，所述电压环包括光伏电压环和稳压电压环，所述负载电流环与电压环串联，所述光伏电压环与稳压电压环并联，所述装置包括：第一获取模块，用于获取所述光伏电压环的第一输出电流；第二获取模块，用于获取所述稳压电压环的第二输出电流；比较模块，用于比较所述第一输出电流与所述第二输出电流，并将其中的较小值确定为所述负载电流环的输入电流；以及控制模块，用于基于所述输入电流，生成所述占空比控制信号，以控制所述光伏供电系统通过所述光伏电压环进行最大功率点跟踪工作、或通过所述稳压电压环进行稳压工作。9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至7任一所述的方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7任一所述的方法的步骤。
技术总结本申请提供一种光伏供电系统的控制方法、装置、设备及存储介质，涉及光伏电池技术领域，采用光伏电压环和稳压电压环并联计算，计算输出小的结果作为内环负载电流环的给定，负载电流环作为最终的输出，控制整个系统的占空比。负载电流环作为内环控制，响应速度快，面对输入和输出的剧烈变化能对电流快速响应，避免系统出现过流的现象；两个电压环的并联，保证了系统进行最大功率点跟踪和稳压输出的互不干扰，互相解耦，从而既能满足最大功率点跟踪，同时也能满足通讯电源中的稳压输出功能。时也能满足通讯电源中的稳压输出功能。时也能满足通讯电源中的稳压输出功能。
技术研发人员：陈为奇 孙本新
受保护的技术使用者：北京汇能精电科技股份有限公司
技术研发日：2022.03.28
技术公布日：2022/7/5
