為了有效地利用太陽能,有必要對光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)控制研究。文中以兩級式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為研究對象,建立了任意外界環(huán)境下的光伏陣列數(shù)學(xué)模型。由于光伏陣列的非線性輸出特性,將模糊控制思想引入最大功率點(diǎn)跟蹤,提出占空比模糊控制的擾動觀察法的mppt控制策略,并通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真驗(yàn)證。與傳統(tǒng)的占空比擾動觀察法相比較,該方法能夠更加快速、準(zhǔn)確地跟蹤上太陽能電池的最大功率點(diǎn)。
標(biāo)簽: MPPT 模糊控制 光伏發(fā)電系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2014-01-07
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本設(shè)計(jì)針對目前市場上傳統(tǒng)充電控制器對蓄電池的充放電控制不合理,同時(shí)保護(hù)也不夠充分,使得蓄電池的壽命縮短這種情況,研究確定了一種基于單片機(jī)的太陽能充電控制器的方案。在太陽能對蓄電池的充放電方式、控制器的功能要求和實(shí)際應(yīng)用方面做了一定分析,完成了硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編制,實(shí)現(xiàn)了對蓄電池的高效率管理。設(shè)計(jì)一種太陽能LED照明系統(tǒng)充電控制器,既能實(shí)現(xiàn)太陽能電池的最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)又能滿足蓄電池電壓限制條件和浮充特性。構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),測試表明,控制器可以根據(jù)蓄電池狀態(tài)準(zhǔn)確地在MPPT、恒壓、浮充算法之間切換,MPPT充電效率較恒壓充電提高約16%,該充電控制器既實(shí)現(xiàn)了太陽能的有效利用,又延長了蓄電池的使用壽命。在總體方案的指導(dǎo)下,本設(shè)計(jì)使用STMSS系列8位微控制器是STM8系列的主流微控制器產(chǎn)品,采用意法半導(dǎo)體的130納米工藝技術(shù)和先進(jìn)的內(nèi)核架構(gòu),主頻達(dá)到16MHz(105系列),處理能力高達(dá)20MTPS。內(nèi)置EEPROM、阻容(RC)振蕩器以及完整的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè),性價(jià)比高,STMSS指令格式和意法半導(dǎo)體早期的ST7系列基本類似,甚至兼容,內(nèi)嵌單線仿真接口模塊,支持STWM仿真,降低了開發(fā)成本;擁有多種外設(shè),而且外設(shè)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、配置方式與意法半導(dǎo)體的同樣是Cortex-M3內(nèi)核的32位嵌入式微處理器STM32系列的MCU基本相同或者相似。另外系列芯片功耗低、功能完善、性價(jià)比高,可廣泛應(yīng)用在家用電器、電源控制和管理、電機(jī)控制等領(lǐng)域,是8位機(jī)為控制器控制系統(tǒng)較為理想的升級替代控制芯片"261,軟件部分依據(jù)PWM(Pulse Wiath Modulation)脈寬調(diào)制控制策略,編制程序使單片機(jī)輸出PMM控制信號,通過控制光電耦合器通斷進(jìn)而控制MOSFET管開啟和關(guān)閉,達(dá)到控制蓄電池充放電的目的,同時(shí)按照功能要求實(shí)現(xiàn)了對蓄電池過充、過放保護(hù)和短路保護(hù)。實(shí)驗(yàn)表明,該控制器性能優(yōu)良,可靠性高,可以時(shí)刻監(jiān)視太陽能電池板和蓄電池狀態(tài),實(shí)現(xiàn)控制蓄電池最優(yōu)充放電,達(dá)到延長蓄電池的使用壽命。
標(biāo)簽: mppt 太陽能充放電控制器
上傳時(shí)間: 2022-06-19
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光伏發(fā)電的研究是當(dāng)今國內(nèi)外研究的一個熱點(diǎn),因?yàn)樗膶?shí)現(xiàn)及應(yīng)用為目前人類面臨的許多問題如:能源危機(jī)、環(huán)境污染等提供了解決途徑。光伏發(fā)電有著非常廣泛的應(yīng)用前景,在人類越來越重視可持續(xù)發(fā)展的今天,太陽能擁有其他能源所沒有的各種優(yōu)點(diǎn)如:幾乎足取之不盡用之不渴的,清潔無污染等,這使它受到人們越來越多的關(guān)注,成為最有希望替代傳統(tǒng)能源的新能源之本文實(shí)現(xiàn)了一種通過單片機(jī)控制開關(guān)電源使光伏電池給苗電池充電的設(shè)計(jì)方案。軟件上,對現(xiàn)有的常用最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)算法進(jìn)行了研究和分析,并選用電導(dǎo)增量法對最大功幸點(diǎn)跟蹤,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)工作的高效率。硬件上,系統(tǒng)使用單片機(jī)通過PWM控制同步整流電路,并運(yùn)用閉環(huán)控制,精確采樣電壓值和電流值形成反饋。同時(shí),軟件和硬件都對系統(tǒng)進(jìn)行了保護(hù),實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)工作的安全性和可靠性。通過實(shí)驗(yàn)測試,給出了系統(tǒng)實(shí)際使用結(jié)果,并對系統(tǒng)進(jìn)行了功率損耗分析,由結(jié)果可知,系統(tǒng)工作正常,達(dá)到了預(yù)期的性能.
標(biāo)簽: 最大功率跟蹤 mppt 脈寬調(diào)制
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摘要:在光伏發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化的研究中,為了有效提高太陽能利用率,建立了光伏電池等效電路和數(shù)學(xué)模型,在MATLAB/Simulink仿真環(huán)境下搭建光伏電池通用工程模型,光伏電池通過串并聯(lián)方式組合成光伏陣列,并利用電導(dǎo)增量法原理通過控制Boost電路占空比實(shí)現(xiàn)光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT),仿真結(jié)果表明:改進(jìn)模型可仿真任意光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度下,不同型號光伏電池及其串并聯(lián)組合成光伏陣列的1-V特性,并能較好控制并實(shí)現(xiàn)MPPT,模型動態(tài)性能好,具有較強(qiáng)的實(shí)用性。關(guān)鍵詞:光伏電池;串并聯(lián)組合;最大功率點(diǎn)跟蹤
標(biāo)簽: 光伏發(fā)電系統(tǒng) mppt控制
光伏發(fā)電是集開發(fā)可再生能源、改善生態(tài)環(huán)境于一體的重大課題,有巨大的經(jīng)濟(jì)、社會效益和學(xué)術(shù)研究價(jià)值。 本文首先介紹了3kW光伏并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)。3kW光伏并網(wǎng)逆變器采用兩級式結(jié)構(gòu),主電路由前級Boost變換器和后級的單相逆變橋組成。控制部分以DSP(DSP56F803)為核心,實(shí)現(xiàn)了光伏陣列最大功率點(diǎn)的跟蹤控制,以及產(chǎn)生與電網(wǎng)壓同頻同相的正弦電流,實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的功能。本文重點(diǎn)對逆變器系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)控制進(jìn)行研究。 針對基于外特性建立的光伏陣列模型雖然簡單、參數(shù)易解,但精度低的問題,本文建立了基于物理特性的光伏陣列模型,并考慮光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度對光伏陣列的影響,模型參數(shù)與實(shí)際參數(shù)嚴(yán)格對應(yīng)。將幾種最大功率點(diǎn)跟蹤算法應(yīng)用于所建立的光伏陣列模型使用MATLAB進(jìn)行仿真,分析仿真結(jié)果,比較各種算法的優(yōu)缺點(diǎn),總結(jié)出每種算法所適用的環(huán)境,并給出了最大功率點(diǎn)跟蹤控制在并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)策略。 設(shè)計(jì)了適用于額定功率為100W的光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤的Boost電路,分別給出了利用PIC單片機(jī)16F873實(shí)現(xiàn)擾動觀察法和增量電導(dǎo)法的程序流程圖,實(shí)現(xiàn)了這兩種算法控制下光伏陣列的最大功率點(diǎn)跟蹤,并分析了兩種算法的跟蹤性能。
標(biāo)簽: 3kW 光伏并網(wǎng) 逆變器
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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針對恒定電壓法在最大功率跟蹤過程中所出現(xiàn)的精度差、受環(huán)境影響大等缺點(diǎn),本文提出了一種基于優(yōu)化電壓的變電壓最大功率跟蹤算法,并給出實(shí)現(xiàn)方案。對于分布式光伏系統(tǒng)該方法能夠在日照度、溫度、負(fù)載變化的情況下有效的實(shí)現(xiàn)實(shí)際最大功率點(diǎn)的跟蹤控制、減少系統(tǒng)能量的損耗。實(shí)驗(yàn)使用DSP來實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤算法,并對溫度、日照度、反向飽和電流進(jìn)行補(bǔ)償。結(jié)果證明該方法在日照度、溫度、負(fù)載變化的情況下工作可靠、響應(yīng)速度較迅速,并能夠有效的改善輸出動態(tài)特性。
標(biāo)簽: MPPT 恒定電壓 光伏系統(tǒng) 控制方法
上傳時(shí)間: 2013-11-03
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本文對家用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)。首先在太陽能電池工作原理的基礎(chǔ)上對其輸出特性進(jìn)行了仿真。根據(jù)其輸出的非線性關(guān)系,闡述了最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)的原理,并結(jié)合DC-DC變換器對常用的MPPT算法進(jìn)行了仿真。通過對比幾種方法的優(yōu)缺點(diǎn),給出了一種新型MPPT算法。接著對儲能蓄電池的充放電特性進(jìn)行了研究,然后根據(jù)負(fù)載的要求計(jì)算了蓄電池的容量,并采用Boost變換器對其進(jìn)行充電控制。其次,考慮到蓄電池組的電壓等級較低,為使輸出220V的交流電,通過分析幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),最終采用“推挽升壓電路+全橋逆變”的電源設(shè)計(jì)方案以提高整個系統(tǒng)的效率,設(shè)計(jì)包括硬件和軟件兩部分。在推挽電路中介紹了各元器件參數(shù)的選擇、高頻變壓器的設(shè)計(jì)及其控制電路等,其中PWM驅(qū)動電路輸出采用圖騰柱的方式以增強(qiáng)其驅(qū)動能力;逆變電路同樣給出了功率開關(guān)管、濾波器的選取方法,并設(shè)計(jì)了過流保護(hù)和電壓采樣調(diào)理電路,對濾波器傳遞函數(shù)的仿真驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性。在軟件設(shè)計(jì)中,基于DSP實(shí)現(xiàn)了mppt控制、SPWM驅(qū)動信號的生成和P1閉環(huán)反饋控制。最后,論文給出了相關(guān)實(shí)驗(yàn)電路的調(diào)試結(jié)果,從中可以看出,所設(shè)計(jì)的電路實(shí)現(xiàn)了各部分的功能,并驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性。關(guān)鍵詞:太陽能電池;最大功率點(diǎn)跟蹤;推挽電路:SPWM:DSP
標(biāo)簽: mppt 太陽能 光伏發(fā)電系統(tǒng)
太陽能作為作為一種新型綠色能源,以其取之不盡、用之不竭、無污染等優(yōu)點(diǎn),受到人們越來越多的重視。太陽能光伏發(fā)電是充分利用太陽能的一種有效方式。由于目前太陽能電池板價(jià)格比較高,為了降低系統(tǒng)造價(jià)和有效利用太陽能,對光伏發(fā)電進(jìn)行最大功率跟蹤(MPPT)顯得尤為重要本文以獨(dú)立光伏路燈系統(tǒng)為研究對象,進(jìn)行理論分析。從系統(tǒng)原理、撲拓結(jié)構(gòu)、控制策略及mppt控制器的設(shè)計(jì)作了詳細(xì)的分析和研究。主要內(nèi)容有:1,綜述國內(nèi)外光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。2,介紹獨(dú)立光伏路燈系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),結(jié)合光伏電池的輸出特性,分析最大功率跟蹤的必要性,以及分析蓄電池充放電的特性,制定合理的蓄電池充電控制策略。3,分析幾種mppt控制策略的優(yōu)缺點(diǎn),在傳統(tǒng)的擾動觀察法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。4,設(shè)計(jì)出用于光伏陣列MPPT的DC-DC電路。采用boost升壓變換器實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤,并分析仿真。5,介紹了控制電路的設(shè)計(jì)過程,采用TMS320F2812控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽: 太陽能光伏路燈系統(tǒng) mppt控制器
上傳時(shí)間: 2022-06-21
本文圍繞光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的高效率發(fā)電技術(shù)和逆變控制技術(shù)進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容如下:(1)研究了單相全橋光伏離網(wǎng)逆變器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),詳細(xì)分析了全橋逆變電路的工作原理。研究了面積中心等效SPWM控制算法及電壓電流雙閉環(huán)PI控制算法,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)逆變器的穩(wěn)壓控制。(2)重點(diǎn)研究了光伏陣列的輸出特性、最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)控制算法和蓄電池充電特性。在對比分析幾種常見mppt控制算法的基礎(chǔ)上,提出了一種改進(jìn)型變步長擾動觀察的mppt控制方法,同時(shí)介紹了幾種實(shí)現(xiàn)MPPT算法的常用DCIDC變換電路,對Boost變換電路的原理進(jìn)行了分析,并基于Boost電路建立了改進(jìn)型變步長擾動觀察法mppt控制系統(tǒng)的Matlab/Simulink仿真模型,仿真結(jié)果表明改進(jìn)型變步長擾動觀察的MPPT算法能有效地跟蹤太陽能光伏系統(tǒng)的最大功率點(diǎn),提高了系統(tǒng)動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能;設(shè)計(jì)了帶MPPT和恒壓充電功能的光伏充電控制器,有效地提高了光伏陣列的利用率并實(shí)現(xiàn)了蓄電池充電控制的優(yōu)化。(3)給出了20KW光伏離網(wǎng)逆變器的主電路元件參數(shù)及部分硬件電路的原理圖設(shè)計(jì)。(4)給出了詳細(xì)的軟件控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和各功能子模塊的軟件流程圖.重點(diǎn)闡述了帶死區(qū)補(bǔ)償?shù)腄SPWM控制信號、穩(wěn)壓控制及信號檢測的軟件實(shí)現(xiàn)方法。
標(biāo)簽: stm32 光伏逆變器 mppt
主控平臺:STM32F334C8T6逆變拓?fù)洌築UCK功能:降壓充電,mppt控制,充電電流20A,最大輸入電壓60V描述:本方案適用于光伏電池充電;
標(biāo)簽: stm32 mppt 充電控制器
上傳時(shí)間: 2022-07-01
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