[发明专利]激光无线电能传输系统中光伏阵列的最优串并联方法

摘要

本发明公开了激光无线电能传输系统中光伏阵列的最优串并联方法，属于激光无线电能传输的技术领域。本发明首先构建输出功率最大的SP结构以及TCT结构，针对SP结构以及TCT结构光伏阵列在不均匀光照下的研究存在局限性，提出相应的最优结构搜索算法来分别构建输出功率最大的SP结构和TCT结构，接着根据两种优化结构的最大输出功率择一作为光伏阵列最优串并联方式，实现了光伏阵列的最大功率输出。

主权项

激光无线电能传输系统中光伏阵列的最优串并联方法，其特征在于，包括如下步骤：A、由电池元在高斯光束下的光强确定光伏阵列符合高斯曲线分布特性的光强分布；B、优化光伏阵列SP结构：以输出功率最大为目标迭代构造串联支路，每次迭代构造串联支路时选取未构造串联支路且所受光照最强的电池元替换当前迭代构造的串联支路中光照次弱的电池直至当前迭代构造的串联支路在其最大功率点处的电压与前一次迭代构造的串联支路输出最大功率时对应的电压相等；C、优化光伏阵列TCT结构：以所受光照之和相等为目标迭代构造光伏子阵列，通过互换初始阵列中光强之和最大子阵列中的电池元、初始阵列中光强之和最小子阵列中的电池元的方式更新初始阵列直至初始阵列中光强之和最小子阵列的光强之和小于更新前的值，互换初始阵列中光强之和最大子阵列中的电池元、初始阵列中光强之和最小子阵列中的电池元的方式为：C1、将电池元按照所受光强由大到小顺序排列成电池元序列，C2、将电池元序列中各电池元依次添加到当前光强之和最小的行中构成初始阵列T0，C3、求初始阵列T0中所有电池元所受的平均光强G0、初始阵列T0中光强之和最大子阵列的光强之和与平均光强之差△G0max、初始阵列T0中光强之和最小子阵列的光强之和与平均光强之差△G0min，C4、依次求取初始阵列中光强之和最大子阵列中第i个电池元与初始阵列中光强之和最小子阵列中第j个电池元之间的光强差△Gij，所述电池元j所受光强比电池元i所受光强弱，C5、选择与△G0max和△G0min最接近的△Gij所对应的电池进行互换，构建新阵列T1，C6、在新阵列T1中光强之和最小子阵列的光强之和大于初始阵列T0中光强之和最小子阵列的光强之和时，用新阵列T1替代初始阵列T0，返回步骤C3重新优化光伏阵列TCT结构；否则，结束迭代；D、比较优化后光伏阵列SP结构和优化后的光伏阵列TCT结构，以输出功率最大的光伏阵列结构作为最优串并联方式。