mcu控制的太阳能电池最大功率跟踪控制器

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摘要:介绍了- -种采用AT89C4051单片机以及外围器件实现太阳能电池最大功率点跟踪(MPPT)控制的精简设计。
在该设计中提出了采用“爬山改进法”来实现最大功率点控制,并给出了实验方法。实验结果表明,控制器达到了最
; d+ u& f1 X. [$ V2 E7 w* b大功率点跟踪的目的。
关键词:控制器;单片机/最大功率点跟踪;太阳能电池;爬山改进法
6 ?+ D+ H) B5 C: [中图分类号:TM914.4; TM76
, o3 W0 j( X/ I) ?文献标识码:A
文章编号:1000 -100X(2008)11-0045-02
1引言
8 y1 J* L) f& F. I& H太阳能光伏利用日益被人们重视，世界各国都
) G/ ]! g) T8 m) S投入大量的人力、物力、财力争相发展。在光伏控制
$ s5 l- m1 {, P- k技术上,由于恒定电压跟踪器(CVT)的制造相对简
5 B  E: p, A; t+ }单,许多产品仍然采用这种跟踪方式以代替相对复
) y' k* r* z* o$ a% x杂一些的最大功率点跟踪(MaximumPowerPoint
2 P( S; I( B# dTracking,简称MPPT),但这种方式不可避免带来了
$ a  y& o5 g' J8 T" i功率损失，随着近代微电子技术的迅速发展及微电
4 K$ y. v# l% k- t; v- @子器件的价格大幅度降低,CVT已经显得很不经济。
1 |# \4 z, ~  t/ b/ H) H, F具有太阳能MPPT功能控制器使光伏利用技术
) H$ E+ c# D1 }得以提高，采用高性能价格比的单片机以及相关的
: `) U+ [) P. G# |* [外围器件来实现MPPT的控制将会比CVT控制带来
更大的效益"。
9 M/ v# i+ l  {) m; k2太阳能电池的光伏特性
- N5 [; ?. _  M) R) S; C光伏电池的输出特性具有非线性,这种非线性
受到外部环境(如日照强度温度、负载等)以及本身
+ A5 X% _) C* Z' @. q6 n技术指标(如输出阻抗)的影响，使得光伏电池的输
0 z% U, @0 V8 I5 a( K+ E出功率发生变化,其实际转换效率也受到限制。图1
' m" j' o( U: k, M1 ?# A4 c4 A' g" u示出太阳能电池阵列输出的伏安特性和伏瓦特性。
7 i* H3 @* i9 F9 W" x由图可见，常温下,200 W/m2日照时,最大功率
点(MPP)发生在350V处;而1 kW/m2日照时, MPP
发生在410V处，如图1c,d中虚线所示。在同一日
照下,温度为50C时,MPP发生在380V处;温度为
0C时,MPP发生在520V处，如图1a,b中虚线所
1 K' l# _0 g# t2 m) M; n. H4 u

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道法自然

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