江蘇大學(xué)智能開關(guān)論文-開關(guān)電源最大功率的跟蹤與實(shí)現(xiàn)-資料下載頁
2025-06-04 06:06本頁面
【正文】 1024級）時(shí)，無論 P(n) ?P(n1)或是 P(n1)? P(n)，脈寬都進(jìn)行調(diào)寬動(dòng)作，當(dāng) UI其中之一參量超過最大范圍即停止調(diào)節(jié)，這樣系統(tǒng)不用設(shè)定最初的 P（ n） MAX ，可以非常方便的進(jìn)行系統(tǒng)的移植應(yīng)用，提高了系統(tǒng)的兼容性。 開關(guān)電源最大功率的跟蹤與實(shí)現(xiàn) 11 系統(tǒng)的控制電路（ PWM 信號發(fā)生電路、 PWM 調(diào)節(jié)電路、 A/D 采樣電路）采用 PIC16F876 單片機(jī)。 PIC16F876 單片機(jī)如圖 9 所示： 圖 9 PIC16F876 單片機(jī) 圖 PIC16F876 是 MIRCOCHIP 生產(chǎn)的高性能的 8 位單片機(jī)。該單片機(jī)采用精簡指令集、哈佛總線結(jié)構(gòu)、帶有 FIALH 程序存儲(chǔ)器、有 10 位 A/D 采樣、可實(shí)現(xiàn)最大分辨率為 10 位的 PWM 輸出，具有簡單、實(shí)用、低價(jià)、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)采用霍爾傳感器檢測太陽電池的輸出電流提供給單片機(jī) A/D 采樣。續(xù)流二極管采用高速、通態(tài)壓降低的肖特基二極管。開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)采用帶光電隔離功能的 TL為提高充電效率可采用多只 MOSFET 并聯(lián)運(yùn)行， 當(dāng)外界環(huán)境變化，開關(guān)電源的輸出電壓也隨之連續(xù)變化。因此可以改變開關(guān)管的占空比來跟蹤開關(guān)電源的最大功率點(diǎn)。對于開 關(guān)管的開關(guān)頻率的選取須考慮系統(tǒng)的效率、造價(jià)以及重量等因素。當(dāng)開關(guān)管的開關(guān)頻率高時(shí)，所選電感量就小，但開關(guān)管上的損耗會(huì)增加；當(dāng)開關(guān)頻率低時(shí)，所選電感量就大，增加了系統(tǒng)的體積與重量，但開關(guān)管上的損耗會(huì)減少。因此對于開關(guān)頻率的選取須考慮到上述因素取一適當(dāng)?shù)恼壑辛俊Ｓ捎谳敵鲭姼斜仨氃谥绷鞔呕贾饕那闆r下工作，在電感磁芯需加入氣隙以防止電感的磁芯飽和。對于電感的繞制須考慮到氣隙、繞組匝數(shù)與電感量之間的關(guān)系：當(dāng)氣隙過小，電感量會(huì)增加，但電感中所允許通過的直流電流就較小，磁芯在很小的安匝下就會(huì)飽和，使得匝數(shù)不能多繞；若 氣隙過大，可通過較大的直流分量，但電感量又較小。由此可見，輸出電感的氣隙，要在電感量、匝數(shù)、電流之間找出一個(gè)最佳值。 開關(guān)電源最大功率的跟蹤與實(shí)現(xiàn) 12 圖 10 軟件流程圖 圖 11 自動(dòng)尋優(yōu)圖 系統(tǒng)軟件如圖 10 所示，其實(shí)現(xiàn)思想，采用自尋優(yōu)方法實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源最大功率點(diǎn)的跟蹤功能。由于開關(guān)電源的輸出功率 P 與開關(guān)電源輸出電流 I 之間的關(guān)系是一非線性的單峰函數(shù)，可以利用尋優(yōu)的方法找到最大功率點(diǎn) maxP 。在實(shí)際的尋優(yōu)過 程中，輸出電流 I 受到占空比的控制，因此通過調(diào)節(jié) PWM 實(shí)現(xiàn)最大功率的跟蹤功能。尋優(yōu)過程如圖 11 所示，通過改變 PWM 信號，尋優(yōu)出最大功率點(diǎn) maxP 所對應(yīng)的 PWM 的調(diào)節(jié)量，然后采樣開關(guān)電源的輸出電流與輸出電壓得到當(dāng)前的輸出功率 pn 。用此次檢測到的輸出功率 pn 與上一次的輸出功率 Pn1 相比較，如果當(dāng)前輸出功率 pn 大于上一次的輸出功率 Pn1，則加大 PWM 信號，如果當(dāng)前的輸出功率 pn 小于上次的輸出功率 Pn1 是，則減小 PWM 信號，一直調(diào)到PWM 到找到最大功率點(diǎn)時(shí)菜停止調(diào)節(jié)。在系統(tǒng)中，由于采用單片機(jī)，系統(tǒng)運(yùn)行速度很快，所示的一個(gè)循環(huán)周期所用時(shí)間是毫秒級的。但環(huán)境溫度與變化相對來說較慢，所以系統(tǒng)能夠很快地跟蹤上太陽電池陣列的最大功率點(diǎn)的變化。結(jié)論通過對比試驗(yàn)可以看出，采用此種方法進(jìn)行尋優(yōu)，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源最大功率的跟蹤。 開關(guān)電源最大功率的跟蹤與實(shí)現(xiàn) 13 在光伏系統(tǒng)中，由于光伏太陽電池是非線性的，受環(huán)境及溫度的影響較大，使得光伏電池的跟蹤 復(fù)雜多樣化，因此，在對其最大功率跟蹤時(shí)，選擇除了需要考慮各種方法本身的特點(diǎn)外 ,還需要考慮控制方法實(shí)現(xiàn)的難易程度、經(jīng)濟(jì)成本、傳感器類型、跟蹤速度與精度、應(yīng)用領(lǐng)域等因素，本文介紹了五種常見的跟蹤方法的原理及特點(diǎn)， 最后分析了最大功率跟蹤方法在開關(guān)電源中的實(shí)現(xiàn)。 參加文獻(xiàn)： [1] 趙斌，許洪華 .可再生能源發(fā)電 [J].太陽能， 2021，（ 3）： 24 [2] 趙爭鳴，劉建政，孫曉英等 .太陽能光伏發(fā)電及其應(yīng)用 [J].北京科學(xué)出版社， 2021， 35（ 10）： 57 [3] 張強(qiáng)，劉建政，李國 杰 .單相光伏并網(wǎng)逆變器瞬時(shí)電流與補(bǔ)償控制 [J],2021,31(10):5053 [4] 楊海柱，金新民 .最大功率跟蹤的光伏并網(wǎng)逆變器研究 [J].北方交通大學(xué)學(xué)報(bào)， 2021,28（ 2):6668. [5] 徐鵬威 ,康勇 ,等 .一種光伏系統(tǒng)變步長 MPPT策略研究 [J].通信電源術(shù) , 2021, 24 (2): 15. [6] 楊化鵬 ,薛媛 ,王云麗 ,等 .一種新型光伏系統(tǒng)最大功率跟蹤算法的研究 [ J].西北水力發(fā)電 , 2021, 22(4): 13. [7] 黃瑤，黃洪全 .電導(dǎo)增量法實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)的最大 功率跟蹤控制 [J].現(xiàn)代電子技術(shù) .2021（ 22） [8] 楊海柱，金新民 .500W 光伏并網(wǎng)逆變器設(shè)計(jì) [J].國內(nèi)電子元器件， 2021， 3（ 3）： 5052. [9] 劉輝，吳麟章，江曉濤，等 .太陽能最大功率跟蹤技術(shù)研究 [J].武漢科技學(xué)院學(xué)報(bào)， 2021 18（ 8）：1215. ?10? 王飛 ,余世杰 ,蘇建徽 .太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究 [J].電工技術(shù)學(xué)報(bào) , 2021, 20 (5): 7274 ?11? 謝磊 .光伏充電器中最大功率點(diǎn)跟蹤的設(shè)計(jì) [C] //第 8屆全國光伏會(huì)議論文集 .杭州 :中國輕工 雜志社 ,2021: 519522
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1