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太陽(yáng)電池串聯(lián)均壓控制系統原理及設計
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時(shí)間：2011-01-18
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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圖3 系統主電路原理圖
2控制電路
系統控制框圖如圖4所示。調節系統以美國德州儀器公司（TEXASINSTRUMENTS）的脈寬調制芯片TL494為核心，采用傳統的電壓外環(huán)，電流內環(huán)的雙閉環(huán)控制方案。TL494是一種電壓型脈寬調制芯片，內置兩個(gè)誤差放大器。這里使用其中一個(gè)做為電流內環(huán)。
圖4 控制框圖
兩塊太陽(yáng)能電池板端電壓Ua,Ub對地極性相反，同時(shí)加到電壓環(huán)輸入端。經(jīng)過(guò)電壓環(huán)比例積分環(huán)節和絕對值運算，送到TL494的誤差放大器反相輸入端（2腳），作為電流環(huán)的給定，同時(shí)電壓環(huán)比例積分調節器的輸出經(jīng)放大后決定封鎖G1或G2。即作為極性開(kāi)關(guān)，采樣電流送至TL494的誤差放大器同相輸入端（1腳）。TL494的13腳上拉為高電平，設置為推挽輸出方式，調制脈沖輸出端8腳和11腳輸出脈沖頻率為振蕩器頻率1/2的PWM的方波，經(jīng)圖騰柱電路放大后，推動(dòng)開(kāi)關(guān)管Q1和Q2。
系統投入運行后，假設Ua>Ub，電壓環(huán)比例積分調節器的輸出高電平封鎖Q2的驅動(dòng)電路，TL494的調制脈沖輸出端A(8腳)輸出PWM方波無(wú)效，只有Q1導通,功率從PANEL A流向PANELB,Ua下降，Ub上升，最終Ua＝Ub。反之，UaUb，電壓環(huán)比例積分調節器的輸出高電平封鎖Q1的驅動(dòng)電路，TL494的調制脈沖輸出端B(11)腳輸出PWM方波無(wú)效，只有Q2導通,功率從PANELB流向PANELA，Ua上升，Ub下降，最終亦Ua＝Ub。
實(shí)驗結果
實(shí)驗電路參數如下：
控制系統投入前，Ua＝17.1v，Ub＝15.5v，I=75.1ma，R=434歐姆。
控制系統投入后，Ua＝16.0v，Ub＝16.1v，I=81.7ma。R=434歐姆
實(shí)際測得負載電流比投入調節系統前增大約10%，由P=I2*R，考慮控制系統自身少量開(kāi)關(guān)損耗，可以認為整個(gè)系統輸出功率比投入調節系統前增大約20％，整個(gè)串聯(lián)太陽(yáng)能電池系統效率明顯改善。
本文以功率可雙向流動(dòng)的CUK變換器調節兩組串聯(lián)太陽(yáng)能電池功率流動(dòng)，實(shí)現端電壓均衡，提高了輸出功率；證明了多塊太陽(yáng)能電池板串聯(lián)系統的輸出功率與各太陽(yáng)能電池板端電壓密切相關(guān)。在目前太陽(yáng)能電池光電轉換效率還比較低的實(shí)際情況下（平均轉換效率還不到18％），這一實(shí)驗結果對太陽(yáng)能電池利用系統應該具有一定的實(shí)踐借鑒意義.本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/162498.htm
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