使用微控制器控制的光伏电池充电系统

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1、桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸第15页共15页使用微控制器控制的光伏电池充电系统J.H.Lee,StudentMember,IEEE,H.S.Bae,StudentMember,IEEE,andB.H.Cho,SeniorMember,IEEE桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸第15页共15页摘要一种新的控制算法已经制定，包括一种降压型直流/直流转换器，其用于在paralleloperated光伏充电系统。从过去研究，分析了电流环，通常是用于并行操作的功率调节器有一个内在的稳定问题的大信号域光伏系统。该算法直接转变有效输入特性的转换器被太阳能电池阵列为电阻性负

2、载，这是由一个控制微控制器单元。因此，由此产生的系统消除了不稳定的电流回路中的光伏系统。此外，它是简单，灵活，方便扩展。分析影响的样本造成的延误数字控制器，仿真功能（腹中，，注册商标）的情况平均电流模式控制模型采用小信号方法，和设计标准的提出。实验结果表明，所提出的180-w原型硬件算法具有实现简单的结构和稳定该系统在整个地区的太阳能阵列。关键词：仿真功能，单片机，并行操作，光伏充电系统，电阻控制1导言由于化石燃料耗尽和环境问题造成传统发电，可再生能源现在广泛使用的能源来源，如电池来源，燃料电池，风力发电，等。其中，光伏来源是今天在许多应用等电池充电，水泵，家用电源，和卫星系

3、统[1]–[6]，[22]，[23]。光伏系统大多数应用程序都需要一个功率调节器，如直流/直流转换器的负载。为支付负荷的增加，电力转换通过并联转换器可能是必要的，它允许冗余的实现，可扩展性功率，效率高，和较小的尺寸和重量。此外，该系统成为身心和经济可扩展。电流模式控制应使用控制间电流共享并联变换器模块。不过，当一个转换器采用电流模式控制的相互作用与太阳能电池阵列的非线性输出特性，系统可能变得不稳定，这取决于变频器的拓扑结构和电流模式控制器类型[12]，[13]，[15]，[16]。这些不稳定的问题可以解决了动态输入阻抗转换器，其负载阻抗看到由太阳能电池阵列，是电阻。几种方法使

4、用电阻控制进行了研究功率因数校正（功率因数校正）应用。在[7]–[9]，功率因数校正是通过使用一个非线性电阻控制，一个小组是由一个模拟电路有一个良好的输入电阻特性。然而，电路是一个复杂和难以实现在降压型转换器，因为不能产生。此外，假定输出电压是恒定的，相当于电阻值变化时，输出电压的变化。在[10]和[11]，这是表明，输入的负载特性成为当操作在不连续导通电阻模式。然而，在较高的功率水平，连续传导模式是首选。本文提出了一种新的控制方案，其中变换有效输入特性的转换器是轻松执行的微控制器单元。在提出的算法，一个微控制器的措施，电池和太阳能电池阵列电压和修改当前的参考实现的电流循环，

5、从而使有效的输入特性电阻。本文的组织如下。不稳定问题电流环在光伏电池充电系统简要回顾在第二节。该系统的设计在第三节。在第四节，一个样本的延迟数字控制器模型采用小信号建模方法，并设计标准介绍。最后，该给出了实验结果在第五部分桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸第15页共15页2光伏充电系统中不稳定的电流回路的问题图1显示了一个降压型光伏电池充电系统使用一个单一的电流回路。图2显示了一个相当大信号模型，由受控源f（VSA，VB，VC）和g（VSA，VB，VC）组成，在表1中是受控源f（VSA，VB，VC）和g（VSA，VB，VC）总结，并详细推导[12][13]。图3（a）所

6、示的太阳能电池阵列的电压-电流（v-i）。曲线和有效负载输入线的功率调节器平均电流模式控制，具有恒功率负载的特点。一个（1和3）或三（2号线）平衡点存在于系统。。从[14]在分析结果，以下稳定的条件下观察。对于RL>0，RS<0时，平衡点是稳定的。RS为RL<0，<0，

7、RS

8、>

9、RL

10、，是不稳定的。平衡点RL<0，RS<0，

11、RS

12、<

13、RL

14、，平衡点是稳定的，如果该线滤波器电感是比较小，其中RS和RL代表的增量电阻thesolar阵列的输出曲线和负载线（切线斜率），分别在平衡点，如图3所示。图1光伏电池充电系统，单一的电流回路图2电流模式控制的大信号等效电路模型桂林电子科技

15、大学毕业设计（论文）报告用纸第15页共15页表I对当前LOO依赖性来源从上述结果，电压源区的平衡点，即A和Ar，都是稳定的。另一方面，两个电流源地区的平衡点是不稳定的，即C，另一种是稳定的，即，B因此，功率调节系统是不稳定的太阳能电池阵列工作在当前源区和被锁定的电池电压（见B）。图3（b）说明空调的电源使用充电电流模式控制，具有恒流负载的特点有效的输入负载线。一个独特的平衡点存在的制度，这是稳定的。因此，充电电流模式控制是一个单一的电流控制功率调节系统的候选人。然而，充电电流模式控制有以下几个问题。首先