风光互补充电控制器的研究.pdf

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1、第45卷第1期电力电子技术Vo1．45．No．12011年1月PowerElectronicsJanuary2011风光互补充电控制器的研究韩志强，姚国兴(华南理工大学新能源研究中心，广东广州510640)摘要：介绍了一种小功率风光互补充电控制器。该控制器能有效降低损耗，充分利用风能和太阳能，效率更高。对风力充电而言，在风速较低时，通过Boost斩波器将整流输出电压升至一定值再送至后级电路；当风速较高时，切断Boost电路，将整流输出电压直接送至后级给蓄电池充电。对光伏充电而言，直接利用光伏充电器的后级进行充电。最后通过300W风光互补充电系统的

2、实验结果验证了设计的正确性。关键词：风光互补：充电控制器；变换器中图分类号：TM571文献标识码：A文章编号：1000—1o0X(2011)01—0025—02ResearchofWindandPhotovoltaicChargingControllerHANZhi-qiang，YAOGuo—xing(NewEnergyResearchCenterofSouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Alow-powerwindandsolarchargecontrol

3、lersisintroduced．ThecontmHerreducesloss，andthewindpowerandsolarenergyisefficientlyused．Forthewindcharging，whenwindspeedislow，rectifieroutputvoltagewillrisetoaconstantvalueandthensenttocircuitbyBoostchoppenWhenthewindspeedishigh，theBoostcircuitiscutof，therectifieroutputvoltage

4、issentdirectlytothebatteryaftertheclasscharge．Forthephotovohaiccharging，solarchargerisdirectlyusedtochargeaftertheclass．Finally，300Wwindandsolarchargingsystemexperimentalresultsverifythecorrectnessofthedesign．Keywords：windandsolar；chargecontroller；converter1引言风能变化较明显，不确定性强，输出

5、电压不稳。当风力超过限定值时．即输出功率过大，仍需风能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁、可对蓄电池充电，这时必须卸载部分功率。从而避免再生绿色能源，日益受到人们的关注。随着工业发风机损耗发电系统【。因为风机转速直接反应在展，地球上不可再生能源消耗加剧，所产生的废气、输出电压上，所以通过整流输出电压检测来判断废水、废渣等造成了环境污染、生态失衡。目前，风机功率和控制Boost变换器的工作状态。在由可再生电源构成的混合系统被视为是解决化石Boost变换器的输出端并联一个大电容，通过控制能源日益枯竭以及环境污染问题的有效途径ll_1。该电容的瞬间充放电

6、来达到控制蓄电池充电电流其中风能和太阳能发电系统在世界各地都已得大小的目的，这样，即使是在风速很小时，充电电到广泛应用流也很大，从而使风能得到充分利用。光伏电池的2风光互补充电控制系统的结构输出直接接到Boost变换器输出电容的两端，通过后级的斩波电路直接给蓄电池充电。该电路中采风光互补充电控制器主要由电能产生部分、用PIC系列8位微控制器PIC16F873作为控制芯变换存储部分和控制部分组成，如图1所示。片。通过对风机整流输出电压、Boost变换器输出电压(或光伏电池的端电压)和蓄电池端电压的检测来实现控制和保护的功能，具有较强的稳定性。蓄电池

7、3硬件电路设计3．1主回路设计使用光伏板直接给蓄电池充电。在光强较大图1风光互补充电控制系统时充进的电能多，但输入电压不可控．容易损坏蓄电池；而在弱光情况下充电电流很小，无法满足蓄定稿日期：2010—06—30作者简介：韩志强(1987一)，男，安徽宿松人，硕士，研究方电池的充电要求，不能充分利用太阳光能量。鉴于向为风光互补发电技术。此，设计一种新型光伏充电控制系统，既能快速稳2S第45卷第1期电力电子技术Vo1．45，No．12011年1月PowetElectronicsJanuary2011定地给蓄电池充电，又能实现光伏板的最大功率跟踪。对于

8、风力充电，风速较低时，输出的电压也很低，为了在较低风速时仍然可以充分利用风能，在风机整流输出后级先接一个Boost斩波器，将整流电压升至