Modified hill climbing maximum power point tracking control method for satellite electrical power supply system

Abstract

The increasing of efficiency of the satellite electrical power supply system (PSS) is important engineering task. Modern satellite PSS widely use DC-DC converters under pulse-width controlling. Existing methods of maximum power point tracking of such systems not always can to search surely for maximum power point if there are existing some local maximums of power. It can be if illumination of few non-oriented solar panels are different. This paper present the modeling of modified hill climbing (HC) maximum power point tracking (MPPT). The aspect of the method is choosing initial point through open circuit voltage coefficient and next tracking by using of special function through digital differentiation of measured values of output power with scaling on actual power and special empirical coefficient. The simulation results revealed robust tracking of the main peak power at a sufficiently rapid convergence.

Підвищення ефективності використання супутникової системи електропостачання (СЕС) є важливою інженерною задачею. Сучасні супутникові СЕС широко використовують DC-DC перетворювачі з широтно-імпульсним керуванням. Існуючі методи стеження за точкою максимальної потужності таких систем не завжди дозволяють впевнено відстежувати точку максимальної потужності, якщо існує декілька локальних максимумів, що може мати місце при різній освітленості декількох неорієнтованих сонячних панелей. У статті представлено результати моделювання модифікованого методу сходження по опуклій поверхні при відстеженні точки максимальної потужності. Особливістю методу є вибір початкової точки за допомогою коефіцієнта напруги холостого ходу і подальше відстеження за допомогою спеціальної функції через цифрове диференціювання вимірюваних значень вихідної потужності з масштабуванням за фактичною потужністю і спеціальним емпіричним коефіцієнтом. Результати моделювання показали надійне відстеження основного максимуму потужності при досить швидкій збіжності.

Повышение эффективности использования спутниковой системы электроснабжения (СЭС) является важной инженерной задачей. Современные спутниковые СЭС широко используют DC-DC преобразователи с широтно-импульсным управлением. Существующие методы слежения за точкой максимальной мощности таких систем не всегда позволяют уверенно отслеживать точку максимальной мощности, если существует несколько локальных максимумов, что может иметь место при различной освещенности нескольких неориентированных солнечных панелей. В статье представлены результаты моделирования модифицированного метода восхождения по выпуклой поверхности при отслеживании точки максимальной мощности. Особенностью метода является выбор начальной точки посредством коэффициента напряжения холостого хода и последующее отслеживание при помощи специальной функции через цифровое дифференцирование измеряемых значений выходной мощности с масштабированием по фактической мощности и специальным эмпирическим коэффициентом. Результаты моделирования показали надежное отслеживание основного максимума мощности при достаточно быстрой сходимости.