[發明專利]太陽能光伏MPPT控制系統

無效

• 申請號: 201110424648.8
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102437794A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 譚宗享
• 申請（專利權）人: 佛山市歐亞瑪電器實業有限公司
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;H02M3/155
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種太陽能光伏充電控制技術，尤其是涉及一種太陽能光伏MPPT控制系統。

背景技術

新能源的開發和應用成為當今世界發展的必然趨勢。太陽能是一種十分具有潛力的新能源，光伏發電是當前利用太陽能的主要方式之一。太陽能光伏發電對緩解能源危機和減少環境污染具有重要的意義，并具有廣闊的應用前景。

由于光伏陣列的特性受日照強度(或輻射強度)和環境溫度影響，逆變器還必須滿足光伏陣列的運行要求。必須通過逆變器的調節使光伏陣列輸出電壓趨近最大功率點輸出電壓，以保證光伏陣列在最大功率點運行而獲得最大能源。光伏電池的輸出電壓和輸出電流隨著日照強度和電池結溫的變化具有強烈的非線性，因此在特定的工作環境下存在著一個唯一的最大功率輸出點(Maximum?Power?Point，MPP)。

在實際的應用系統中，自然光的輻射強度及大氣的透光率均處十動態變化中，為了在同樣的日照強度和電池結溫下獲得盡可能多的電能，就存在著一個最大功率輸出點跟蹤(Maximum?Power?Point?Tracking，MPPT)的問題。

為了獲得光伏電池的最大輸出功率，需要在光伏電池與負載之間增加串聯一級轉換器。最大功率點跟蹤控制技術就是用于控制中間串聯的這級轉換器，使其調整光伏電池的輸出電壓，在變化環境條件下依然使光伏電池輸出電壓始終跟蹤當前環境所對應的最大功率點電壓，從而實現光伏電池輸出功率最大化技術。

傳統的電壓擾動法采用固定步長對光伏陣列輸出電壓進行擾動，存在工作電壓在光伏陣列最大工作電壓附近擺動的問題。如果選擇的步長過小，則最大功率點跟蹤的速度較慢；如果選擇的步長過大，則工作電壓在光伏陣列最大工作電壓附近的擺動幅度大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術存在的缺陷提供一種用于太陽能光伏發電系統的MPPT控制系統。

本發明采用如下技術方案實現：一種太陽能光伏MPPT控制系統，其包括：連接在太陽能光伏電池的正極與負極之間的電池電壓采樣電路；陽極連接太陽能光伏電池正極的二極管D1，其陰極連接晶體管的漏極；與晶體管的源極連接的電流采樣電路；與負載并聯的負載電壓采樣電路；電池電壓采樣電路的輸出端、電流采樣電路的輸出端和負載電壓采樣電路的輸出端均連接控制器，由控制器輸出PWM信號至晶體管的柵極，通過改變PWM信號的占空比來產生擾動電流，通過測量擾動電流導致太陽能光伏電池輸出功率和電壓的變化，決定下一周期的擾動方向：當擾動方向正確時，太陽能光伏電池的輸出功率增加，下周期繼續朝同一方向擾動，反之，朝反方向擾動。

其中，電池電壓采樣電路包括串接在太陽能光伏電池的正極與負極之間的電阻R1和電阻R2，電阻R1和電阻R2的公共端為電池電壓采樣電路的輸出端。

其中，電流采樣電路包括串接晶體管源極的電感器，原邊與電感器串接的變壓器，變壓器的副邊連接控制器。

其中，負載電壓采樣電路包括串接在負載兩端的電阻R3和電阻R4，電阻R3和電阻R4的公共端為負載電壓采樣電路的輸出端。

其中，在太陽能光伏電池的負極與晶體管的源極之間串接二極管D2，其中二極管D2的陽極連接太陽能光伏電池的負極，而陰極連接晶體管的源極。

其中，太陽能光伏電池的正極與負極之間通過開關連接負載。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

本發明的有益效果在于避免了現有最大功率點跟蹤技術存在的跟蹤速度慢、在最大工作電壓附近擺動的現象，實現太陽能光伏電池輸出功率最大化。

附圖說明

圖1是本發明的原理示意圖；

圖2是本發明一個具體實施例的電路示意圖。

具體實施方式