带MPPT控制的光伏充电控制器的设计.pdfVIP

第33卷 第6期 电气电子教学学报 V01．33 No．6 2011年 12月 J0URNALOFEEE Dec．2011 带 MPPT控制的光伏充电控制器的设计 王章权，裘杨杰 (浙江树人大学信息科技学院，浙江杭州310015) 摘要：本文设计了一种具有MPPT控制的光伏发电充电控制器。该控制器通过检测蓄电池充电电压、充电电流的大小，智能选择充电器的工作 状态，并在光照强度不足时自动切换到光伏发电最大功率点跟踪控制MPPT状态 ，采用扰动控制策略使光伏电池有最大的功率输出，使控制器 有较好的充电效率。实验结果较好地说明所设计控制器的有效性。 关键字：光伏发电；最大功率点跟踪；充电控制策略 中国分类号：TM921．5 文献标识码：A 文章编号：1008．．0686(2011)06-061-04 DesignofaPV ChargeControllerwithMPPT Control WANGZhang-quan，QiUYang-jie (CollegeofInformationScienceandTechnology，ZhejiangShurenUniversity，Hangzhou，310015，China) Abstract：AphotovohaicchargecontrollerwithMPPT (maximumpowerpointtracking)controlisdesigned．This controllercan intelligentlychooseworkmodeofchargerbydetectingchargingvoltageandcurrentofbattery．When sunlightisweak，thecontrollerswitchesautomaticallytoMPPTmodeusingperturbationcontrolstrategy．Thismode makesthephotovotlaicbaReryproducemxaimumpoweroutput，andthecontrollerhasagoodchragingefficiency． Experimentresultswellillustratetheeffectivenessofthedesignedconrtoller． Keywords：photovohaic，MPPT，chragingcontrolstrateyg 0 引言 1 光伏发 电充电控制系统 光伏充电发电是利用太阳能组件的光生伏特 光伏发电充放 电控制系统主要 由太阳能电池 效应，将光能转换为电能，并储存在蓄电池中供负 阵列、蓄电池和控制器组成。由于太阳能电池的输 载使用。它是集太阳能光伏技术和蓄电池技术于 出电能很大程度受光照与温度等环境条件的影响， 一 体的新兴技术 ¨l2J。但在现有的光伏充电系统 存在着最大功率点问题 J。因此，如何使太阳能电 中，较多存在充电效率不高，充电控制不合适的情 池达到较好的充电效率，提高电池利用率是本系统 况。本文设计的一种带MPPT控制的光伏发电充电 设计主要考虑的问题。特别是在光照强度不足的 控制器，在光照强度足够的情形下，可根据被充蓄 情况下，需利用 MPPT技术使太阳能电池具有最大 电池的特点采用常用的三阶段充电控制方法完成 的功率输出。图 1所示的控制器主要由DC-DC变 对蓄电池的智能控制。在光照强度不足的条件下， 换器和充电电流和电池 电压检测器和微处理器等 控制器能 自动切换到 MPPT控制状态，并利用扰动 部分组成。这里微处理器通过对蓄电池充电电