一種基于MXT8051控制平臺的高效MPPT光伏控制器設計

　　參數說(shuō)明：

　　R_S為太陽(yáng)能板電池內阻;

　　U_S為太陽(yáng)能板電池開(kāi)路電壓;

　　I_L為充電電流;

　　P_MAX為太陽(yáng)能板電池輸出功率;

　　P_MAX為太陽(yáng)能板電池最大輸出功率。

　　輸出功率計算公式：

　　從上面公式可以看出，在同一溫度和光照強度下，U_S和R_S是固定不變，調節I_L, 總可以找到一點(diǎn)，使該點(diǎn)輸出功率最大;這一點(diǎn)就是要跟蹤的最大功率點(diǎn)。

　　不難看出，當時(shí)，輸出功率最大，最大功率為：

　　由于實(shí)際應用環(huán)境是不斷變化的，特別是光照強度發(fā)生變化，對U_S和R_S影響最大， 圖6是同一溫度下不同光照強度對應的光伏曲線(xiàn)圖。

　　圖中紅色曲線(xiàn)就是要找的最大功率點(diǎn)曲線(xiàn)，不難看出不同光照強度下，最大功率點(diǎn)也隨之變化，當U_S和R_S發(fā)生變化時(shí)，I_L只要調節就能跟蹤最大功率，由于U_S和R_S參數無(wú)法預知，采用模糊控制邏輯理論來(lái)很好的解決這個(gè)問(wèn)題。

　　模糊控制理論電壓V_PV和光伏充電電流I_PV，計算出當前功率P_PV，

　　電池充電策略

　　在充電過(guò)程中，如果充電電流大于系統設定的最大允許充電電流值(一般為電池容量的0.1倍),此時(shí)無(wú)需進(jìn)入MPPT工作狀態(tài)，控制系統限制充電電流在最大充電電流值以下;只要充電電流小于最大允許充電電流值，就立即進(jìn)入MPPT充電模式充電，以獲取最大的光伏能量。 在充電過(guò)程中按照下圖充電曲線(xiàn)所示電壓值實(shí)時(shí)監測電池電壓，并限制最大充電電壓，最大充電電壓值由充電電池的特征決定，同時(shí)考慮到溫度對電池的影響，在一般情況下，鉛酸電池以25℃為參考點(diǎn)，單體電池按照-3mv/℃進(jìn)行溫度補償。這樣即能在寒冷的冬天保證電池充滿(mǎn)，又能在炎熱的夏天有效防止電池充爆。具體的充電時(shí)序圖8所示。

　　BULK CHARGE: 大電流快充階段，電池電壓還沒(méi)有達到 100%的太陽(yáng)能利用來(lái)充電;

　　ABSORPTION: 均充階段，當電池電壓達到均充電，防止電池過(guò)熱和產(chǎn)生氣泡;

　　FLOAT: 浮充階段，電池充滿(mǎn)后，減少電池電壓 浮充電流;

　　EQUALIZE: 活化階段，每28天(根據不同的電池確定)。