[實(shí)用新型]基于單片機(jī)和AIC的光伏MPPT控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520760046.3
• 申請日: 2015-09-28
• 公開（公告）號: CN205080462U
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喻景康;索亞楠;羅心宇;郭誠;任擁偉
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種基于單片機(jī)和AIC的光伏MPPT控制裝置，具體是一種MPPT控制結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

近年來，隨著能源危機(jī)爆發(fā)和溫室效應(yīng)嚴(yán)重化，人們把目光投向了新能源的開發(fā)和應(yīng)用。其中，因太陽能的清潔、便捷、廣闊的應(yīng)用前景等優(yōu)點(diǎn)受到了人們更多地關(guān)注。然而，人們在研究中發(fā)現(xiàn)，工程用數(shù)學(xué)模型光伏電池的輸出特性呈非線性，特別是輸出U-P特性是單峰值曲線，故要使光伏電池輸出最大功率，則必須要讓光伏電池的工作點(diǎn)趨于最大電壓、最大電流處。此外，輸出電壓和輸出電流還隨著日照強(qiáng)度和環(huán)境溫度的變化而變化。由此，人們研究出了一系列方法來追蹤最大功率點(diǎn)(MaximumPowerPointTracking，MPPT)。例如，恒定電壓法、擾動觀察法、電導(dǎo)增量法等等。但是，恒定電壓法忽略了溫度對其的影響，故當(dāng)溫度發(fā)生較大變化時，該方法會使光伏電池輸出功率偏離最大功率。后二者方法，雖然本質(zhì)上相似，但是無法兼顧跟蹤精度和響應(yīng)速度，即若步長選取較大，則響應(yīng)速度快，但易造成在MPP附近震蕩，導(dǎo)致功率損失；若步長選取較小，則響應(yīng)速度慢，但能更好地接近于MPP。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是提供一種基于單片機(jī)和AIC的光伏MPPT控制裝置，可改善上述背景技術(shù)中的不足之處。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案為：基于單片機(jī)和AIC的光伏MPPT控制裝置，其特征在于包括：環(huán)境溫度傳感器，日照強(qiáng)度傳感器，電壓電流檢測模塊，采樣裝置，AIC控制，模數(shù)轉(zhuǎn)換器，單片機(jī)，數(shù)模轉(zhuǎn)換器，PWM控制。

環(huán)境溫度傳感器、日照強(qiáng)度傳感器其特征在于：兩者分別與采樣裝置連接且將各自獲得的數(shù)值傳入采樣裝置中。

AIC控制其特征在于：該控制是模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)化的依據(jù)。

模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器其特征在于：兩者分別與單片機(jī)連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)傳入單片機(jī)中，單片機(jī)將處理后的數(shù)據(jù)傳入數(shù)模轉(zhuǎn)換器中。

單片機(jī)其特征在于：可采用型號為STC12C2052單片機(jī)，其抗干擾能力強(qiáng)，工作效率高且低功耗。

PWM控制其特征在于：該控制與數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接且處理數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)據(jù)。

本實(shí)用新型的有益效果包括：

1.MPPT控制裝置能迅速響應(yīng)經(jīng)采樣電壓、電流后跟蹤MPP的動作，且能自適應(yīng)的改變步長大小，從而有效地降低功率振蕩程度和提高收斂時間。

2.MPPT控制裝置能在外界環(huán)境變化時更新MPP，從而避免系統(tǒng)的誤操作過程。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的MPPT控制裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。其中，1環(huán)境溫度傳感器、2日照強(qiáng)度傳感器、3電壓電流檢測模塊、4采樣裝置、5AIC控制、6模數(shù)轉(zhuǎn)換器、7單片機(jī)、8數(shù)模轉(zhuǎn)換器、9PWM控制。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)例圖。其中，10光伏電池，11DC/DC轉(zhuǎn)換器，12MPPT控制裝置，13負(fù)載。

圖3為本實(shí)用新型的AIC控制流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合圖1，圖2，圖3來進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。

具體實(shí)施方式如下：

如圖2所示，當(dāng)把MPPT控制裝置接入電路中時，圖1中環(huán)境溫度傳感器1、日照強(qiáng)度傳感器2感應(yīng)外界條件并與電壓電流檢測模塊3一起把數(shù)據(jù)傳入采樣裝置4，接著，采樣裝置4輸出的溫度、日照、電壓、電流模擬量和AIC控制5(圖3所示)統(tǒng)統(tǒng)傳入模數(shù)轉(zhuǎn)換器6中，經(jīng)由模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后，再把數(shù)據(jù)傳入單片機(jī)7并由其處理數(shù)據(jù)，處理后的數(shù)據(jù)再經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器8轉(zhuǎn)換為模擬量，最后模擬量信號與PWM控制9中的載波信號進(jìn)行比較大小，并輸出PWM信號波，用于控制DC/DC轉(zhuǎn)換器中開關(guān)的通斷。

以上所述，為本實(shí)用新型的實(shí)施案例，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型。