一種基于超級電容器儲能的光伏控制器的實(shí)現
RC等效模型結構簡(jiǎn)單
其中,Ns為串聯(lián)器件數,Np為并聯(lián)支路數。
在系統中,超級電容器具有兩大功能。首先,作為能量?jì)Υ嫜b置,在白天時(shí)儲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)向負載供電;其次,與光伏電池及控制器相配合,實(shí)現MPPT。
超級電容器儲能系統主要由太陽(yáng)能電池板,超級電容器,開(kāi)關(guān),DC-DC變換器,放電回路及檢測控制電路幾部分組成。圖3為超級電容器儲能系統的原理框圖如圖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(chēng)登山法),導納增量法,二次插值法等,各有優(yōu)缺點(diǎn)。本設計采用的是電壓擾動(dòng)法,此方法控制思路簡(jiǎn)單,容易實(shí)現,可實(shí)現對最大功率點(diǎn)跟蹤的控制,提高系統的利用率。
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,則需要繼續增大工作電壓,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,需減小工作電壓,從右側向最大功率點(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
圖5為控制器主回路及控制電路框圖,它采用脈寬調制的方法,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變換成一個(gè)可變占空比的脈沖信號,從而改變光伏電池的等效負載,進(jìn)而達到MPPT功能。
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