基于太陽(yáng)能供電的溫室環(huán)境智能監控系統
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2．1．1 MPPT的實(shí)現
MPPT即最大功率點(diǎn)跟蹤，是指控制器能夠實(shí)時(shí)偵測太陽(yáng)能板的發(fā)電電壓，并追蹤最高電壓電流值，使太陽(yáng)能電池板以最高的效率對蓄電池充電。MPPT控制的原理實(shí)質(zhì)上是一個(gè)自動(dòng)動(dòng)態(tài)尋優(yōu)的過(guò)程，通過(guò)功率的比較來(lái)改變占空比和脈寬調制信號，進(jìn)而改變太陽(yáng)能電池板的工作負載，改變輸出功率點(diǎn)的位置，以達到最優(yōu)。實(shí)現MPPT通常需要斬波器來(lái)完成DC／DC轉換，斬波電路分為BUCK電路和BOOST電路。本文中利用BUCK變換器來(lái)實(shí)現MPPT，通過(guò)調節BUCK變換器的PWM占空比輸出，使負載等效阻抗跟隨太陽(yáng)能光伏組件陣列的輸出阻抗，從而使光伏陣列在任何條件下均可獲得最大功率輸出。BUCK電路實(shí)際上是一種電流提升電路，主要用于驅動(dòng)電流接收型負載，直流變換通過(guò)電感完成，其電路圖如圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/200607.htm
BUCK電路輸出與輸入滿(mǎn)足關(guān)系：
故通過(guò)調節占空比即可調整輸出負載，從而可使太陽(yáng)能光伏組件陣列工作在最大功率點(diǎn)。占空比的調節是通過(guò)控制Q基極電壓來(lái)實(shí)現，可借助于單片機編程加以控制。
2．1．2 蓄電池充放電監控電路
蓄電池充放電監控電路是為了防止蓄電池組過(guò)充、過(guò)放等現象，蓄電池組在整個(gè)系統中起到儲存與提供能量的作用，在硬件上可借助于單片機來(lái)實(shí)現，其軟件程序流程圖如圖4所示。
2．1．3 自跟蹤系統
為了實(shí)現對太陽(yáng)能更大限度的利用，要保證太陽(yáng)光每時(shí)每刻都垂直照射在太陽(yáng)能電池板上，即太陽(yáng)能電池板必須跟隨這太陽(yáng)的運動(dòng)而運動(dòng)。目前常用的自跟蹤方法有勻速控制方法、光強控制方法、時(shí)空控制方法。為了方便實(shí)現并達到較好的跟蹤效果，可以將勻速控制法與光強控制法相結合。并通過(guò)對實(shí)際光強與設定值的比較，分別采取緊跟蹤、疏跟蹤以及不跟蹤的措施。在硬件上可以通過(guò)單片機、太陽(yáng)光跟蹤傳感器、光強測定器等實(shí)現。
2．1．4 太陽(yáng)能應用于溫室的前景
目前使用太陽(yáng)能光伏陣列進(jìn)行供電需要占用一定的土地資源來(lái)安放太陽(yáng)能電池板，然而現在已經(jīng)生產(chǎn)出了半透明太陽(yáng)能組件，此外透明太陽(yáng)能電池組件也在進(jìn)一步研究中，這使得將太陽(yáng)能電池安裝在溫室頂部成為了可能。而且太陽(yáng)能電池的轉換效率在不斷提升，因此太陽(yáng)能光伏系統的廣泛使用將成為必然趨勢。
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