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第3期无线互联科技No.3

2024年2月WirelessInternetScienceandTechnologyFebruary,2024

基于STM32的MPPT光伏控制器设计

陆中华

(北海职业学院,广西北海536000)

摘要:文章设计了一种光伏控制器,采用STM32F103RBT6单片机作为控制单元,采用降压式Buck变

换电路作为控制主电路。控制器通过采集光伏板的输出电压和电流,计算输出功率,通过扰动观察算

法保持充电功率的最大值,实现了最大功率点跟踪技术(MaximumPowerPointTracking,MPPT),提高

光伏转换效率。文章加入温度检测,实现温度补偿,动态调整控制程序充放电阈值,防止蓄电池过充

过放,提高蓄电池利用率。

关键词:光伏;MPPT;控制器;STM32

中图分类号:TM615;TP273文献标志码:A

0引言

太阳能是绿色、可再生能源。光伏发电有着资源

丰富、发电过程清洁低碳、便于布局、建设快捷等优

势。光伏发电系统主要包含光伏电池板、蓄电池、光

伏控制器、交流逆变器、逐日跟踪控制系统等设备。

光伏控制器是该系统的重要枢纽,有效控制蓄电池的

充电和放电过程,其控制策略的优劣直接影响蓄电池

的使用寿命和发电系统的效率。图1总体设计

1系统功能介绍

统各部件供电要求,控制器设计DC-DC降压电路产

-

MPPT光伏控制器由核心板、DCDCBuck转换V、3.3V电压,设计升压电路产生18V电压。

生5

电路[1]、液晶屏、按键、温度传感器等组成。控制器采-VDC转5V降

控制器采用XL15095.0芯片设计12

用意法半导体的嵌入式处理器STM32F103RBT6作为压电路,如图2所示。控制器采用AMS1117-3.3芯

核心板控制单元。核心板采集光伏发电板的电压电片设计5VDC转3.3V降压电路。采用MC34063芯

-BuckVDC转18V升压电路,如图3所示。

流、蓄电池的电压等,经数据分析,调节DCDC片设计12

电路的脉宽,实现光伏发电板的最大功率。核心板采

集DS18B20温度传感器的温度输出信号,实现温度

补偿功能。控制器采用外部按键设计,支持用户参数

配置,包含电池额定电压选择、电池类型选择、充放电

阈值设置等。控制器采用液晶屏设计,支持运行参数

的显示,包含充电电流、电池电压、温度数据等。系统

总体设计框如图1所示。

2电路设计图2DC-DC降压电路

2.1电源电路设计2.2核心板

+控制器采用STM32F103RBT6作为核心单元。处

光伏控制器的供电来自VCC12蓄电池。根据系

基金项目:北海职业学院2023年度院级科研类项目;项目名称:高校光伏发电系统应用研究;项目编

号:2023YKZ03。

作者简介:陆中华(1979—),男,工程师,硕士;研究方向:嵌入式及计算机控制。