一種基于超級(jí)電容器儲(chǔ)能的光伏控制器的實(shí)現(xiàn)
RC等效模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單
其中,Ns為串聯(lián)器件數(shù),Np為并聯(lián)支路數(shù)。
在系統(tǒng)中,超級(jí)電容器具有兩大功能。首先,作為能量?jī)?chǔ)存裝置,在白天時(shí)儲(chǔ)存光伏電池提供的能量,在夜間或陰雨天光伏電池不能發(fā)電時(shí)向負(fù)載供電;其次,與光伏電池及控制器相配合,實(shí)現(xiàn)MPPT。
超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池板,超級(jí)電容器,開(kāi)關(guān),DC-DC變換器,放電回路及檢測(cè)控制電路幾部分組成。圖3為超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)的原理框圖如圖3所示。
4.1 MPPT控制方法
光伏電池最大功率點(diǎn)控制方法有很多種,如CVT(恒壓控制),電壓擾動(dòng)法(也稱登山法),導(dǎo)納增量法,二次插值法等,各有優(yōu)缺點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用的是電壓擾動(dòng)法,此方法控制思路簡(jiǎn)單,容易實(shí)現(xiàn),可實(shí)現(xiàn)對(duì)最大功率點(diǎn)跟蹤的控制,提高系統(tǒng)的利用率。
電壓擾動(dòng)法的原理是通過(guò)將本次光伏方陣的輸出功率和上次的相比較,來(lái)確定是增加還是減小光伏方陣工作電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)MPPT。如圖4所示,若 △P>0,說(shuō)明光伏電池工作在峰值電壓左側(cè),則需要繼續(xù)增大工作電壓,從左邊向最大功率點(diǎn)靠近;若△P0,則說(shuō)明光伏電池工作在峰值電壓右側(cè),需減小工作電壓,從右側(cè)向最大功率點(diǎn)靠近;若△P=0,則說(shuō)明光伏電池正處于最大功率點(diǎn)附近,于是保持工作電壓不變即可。
4.2 控制器主回路硬件的實(shí)現(xiàn)
圖5為控制器主回路及控制電路框圖,它采用脈寬調(diào)制的方法,通過(guò)控制開(kāi)關(guān)管Q的開(kāi)通狀態(tài)將光伏電池的直流信號(hào)變換成一個(gè)可變占空比的脈沖信號(hào),從而改變光伏電池的等效負(fù)載,進(jìn)而達(dá)到MPPT功能。
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評(píng)論