基于MPPT控制器的光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、光伏發(fā)電技術(shù)由于可將無污染、可再生的太陽能轉(zhuǎn)換為方便存儲(chǔ)的電能，因此在全球能源緊張和環(huán)境污染嚴(yán)重的今天，日益受到人們的關(guān)注和重視。然而，光伏發(fā)電一直面臨著轉(zhuǎn)換效率低的問題，因此對(duì)光伏發(fā)電的一個(gè)主要研究方向就是如何提高光伏電池的利用效率。
　　最大功率跟蹤(MPPT：Maximum Power Point Tracking)技術(shù)是目前公認(rèn)的提高光伏電池效率的有效手段。本文對(duì)硬件電路和軟件進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于MPPT控

2、制器的光伏發(fā)電系統(tǒng)。論文主要研究工作和成果包括以下方面：
　　首先，從光伏電池的工作原理入手，對(duì)光伏電池的數(shù)學(xué)模型和輸出特性進(jìn)行了研究。利用在 Matlab/Simulink平臺(tái)上搭建的光伏電池的仿真模型，分析外界環(huán)境對(duì)光伏電池的影響。同時(shí)構(gòu)建了擾動(dòng)觀測(cè)法、增量電導(dǎo)法以及Buck轉(zhuǎn)換電路的仿真模型，并進(jìn)行仿真分析。仿真結(jié)果顯示增量電導(dǎo)法的跟蹤效果優(yōu)于擾動(dòng)觀測(cè)法，提高了光伏電池的輸出功率。
　　其次，在基于MPPT控制器的光伏

3、系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)中，采用Buck電路作為主電路，用MOSFET代替了傳統(tǒng)Buck電路中的續(xù)流二極管，在減少能耗的同時(shí)也解決了二極管散熱的問題。電路中利用AVR單片機(jī)對(duì)太陽能電池輸出電壓和電流數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理。軟件方面，采用增量電導(dǎo)法結(jié)合定電壓?jiǎn)?dòng)的方法實(shí)現(xiàn)快速高效的最大功率跟蹤。
　　最后，構(gòu)建了基于 MPPT控制器的光伏系統(tǒng)，對(duì)設(shè)計(jì)的 MPPT控制器硬件和軟件進(jìn)行了綜合調(diào)試和實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，MPPT控制器對(duì)蓄電池充電正常。