资源描述：
《dc—dc转换电路在光伏发电mppt中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第30卷第3期武汉工程大学学报Vol.30No.32008年05月J.WuhanInst.Tech.May2008文章编号:16742869(2008)03010403DCDC转换电路在光伏发电MPPT中的应用杨帆,彭宏伟,胡为兵(武汉工程大学电气信息学院,湖北武汉430074)摘要:采用C8051F020单片机控制系统实现最大功率点跟踪,对最大功率跟踪控制中DCDC转换电路的原理和控制方法进行了研究和实验,采用了升降压式DCDC转换电路来实现最大功率点跟踪,该方法电路简单、软硬件结合、控制方法灵活,明显提高了光伏发电系统的整机效率.关键词
2、:DCDC转换电路;最大功率点跟踪;光伏发电系统中图分类号:TM464文献标识码:A0引言太阳能作为绿色能源,具有无污染、无噪音、取之不尽、用之不竭等优点,越来越受到人们的关注.由于光伏系统主要问题是电池的转换效率低且价格昂贵,因此,如何进一步提高太阳能电池的转换效率,如何充分利用光伏阵列转换的能量,一直是光伏发电系统研究的主要方向.太阳能光伏发电系统的最大功率点跟踪(MPPT,MaximumPowerPointTracker)就是其中一个重要的研究课题.最大功率点跟踪是太阳能并网发电中的一项重要的关键技术,它是指为充分利用太阳能,控制改变太阳能电池阵列的输出电压或电流的方法使阵列始
3、终工作在最大功率点上,根据太阳能电池的特性,实现的跟踪方法主要有以下三种:太阳追踪、最大功率点跟踪或两种方法综合使用.出于经济方面的考虑,在小规模的系统中经常使用最大[1]功率点跟踪的方法.图1太阳能电池的输出特性曲线1太阳能电池的伏安特性分析Fig.1Theoutputcharactercurveofsolararray太阳能电池的输出特性曲线如图1所示,其2最大功率点的跟踪控制方法中(a)为温度变化时的特性曲线,(b)是日照强度变化时的特性曲线.从图1中可以看出太阳能电DCDC转换电路(也称为斩波电路或斩波器)池具有明显的非线性.太阳能电池的输出受日照是接在直流电源和负载之间,通
4、过控制电压将不强度、电池结温等因素的影响.当结温增加时,太可控的直流输入变为可控的直流输出的一种变换阳能电池的开路电压下降,短路电流稍有增加,最电路.它被广泛应用于直流开关电源、逆变系统、大输出功率减小;当日照强度增加时,太阳能电池通信领域、地铁、无轨电车等直流电动机的驱动设的开路电压变化不大,短路电流增加,最大输出功备中.从工作方式的角度,DCDC转换电路可分为率增加.在一定的温度和日照强度下,太阳能电池升压、降压、升降压和丘克四种,其中升压式和降具有唯一的最大功率点,当太阳能电池工作在该压式电路是基本的类型,后面二者可以从前面二点时,能输出当前温度和日照条件下的最大功率.者派生出来,而降
5、压、升压和升降压式DCDC转收稿日期:20070525作者简介:杨帆(1966),女,湖北公安人,教授,硕士.研究方向:智能控制与测试技术.第3期杨帆,等:DCDC转换电路在光伏发电MPPT中的应用105换电路是比较常用的类型.在实际使用中用DCtON以占空比D代替,有如下关系式tSDC变换器实现最大功率点跟踪有不同的方法,如D控制谐振频率的谐振法、控制DCDC变换器中开Uo=-Ui1-D关管输入脉冲的占空比等方法.谐振法是利用开输出电压Uo与输入电压Ui的极性相反.由关型电压逆变器的输出电压,通过电感L、电容C于D1,因此这种电路既可以起到升压的作用,产生谐振,L上的电
6、压再通过变压器和桥式整流又可以起到降压的作用.限制蓄电池充电电压范向蓄电池充电.该方法可以通过改变工作频率来围非常方便,只要根据输入电压,通过调节内部开调节输出电压和电流,实现最大功率点跟踪,但线关管的占空比就可以完成.可以认为,对于参数固[2]路较复杂,需用中间变压器.定的电路,等效电阻R只与占空比D有关.也就是将DCDC变换器接入太阳能电池的输入回路,说,完全可以通过调整场效应管的占空比来调节并对DCDC变换器的输入、输出电压和电流测量结降压式转换电路的等效电阻.实现对太阳能电池果通过单片机的分析运算,由单片机输出PWM脉输出电压的调节也是通过调整开关管的占空比.冲调节DCDC转换器
7、内部开关管的占空比来控制这样,只要调整开关管的占空比,就可以实现DC太阳能电池的输出电流,从而使蓄电池电压保持恒DC转换电路在光伏发电系统中对太阳能电池最定.同时通过控制开关管的占空比也可调节太阳能大功率点的跟踪.电池输出.由于采用了升降压式(BuckBoost)DCDC转换电路来实现最大功率点跟踪,所以该方法3DCDC转换器硬件的实现电路简单、软硬件结合、控制方法灵活.升降压式硬件部分
