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    新能源专题
    

 

 

论：在不同的环境下，太阳能电池输出曲线是不同 的， 最大功率点随着光照强度和温度

 

 

的变化而变化。 因此为了提高太阳能电池的发电效率，就要对太阳 能电池最大功率点进行
跟踪。
    图 3
    太阳能发电系统框图
    （a）相同温度不同光照
    

 

太阳能控制器包括

DC/DC 

 

转换电路、微控制 器、电压电流检测、驱动电路和充放电保护电

 

 

路等 电路单元。该控制器采用低功耗、高性能

8 

 

 

位微控 制器

MC9S08QG8，电压电流检测

 

 

电路采集到的模 拟信号经

A/D 

 

端口送入微控制器进行分析计算，微 控制器通过驱动电路

 

输出

PWM 

 

脉冲控制信号调节

DC/DC 

 

 

转换电路内部开关管的通断， 实现对转换电 路输出

 

电压及电流的控制。控制器还能实时测量蓄 电池的端电压，对蓄电池进行充放电保护，防止

 

蓄 电池过充或过放。
    （b）相同光照不同温度
    图 1
    

 

太阳能电池

U-I 特性曲线

    4
    4.1
    最大功率点跟踪的实现
    （a）相同温度不同光照
    

 

最大功率点跟踪控制原理

DC/DC 

 

转换电路是接在直流电源和负载之间， 通过控制电压

 

 

的方法将不可控的直流输入变为可控 的直流输出的一种变换电路，它被广泛的应用于逆 变

 

系统、开关电源和用直流电动机驱动的设备中。 本文设计的太阳能控制器通过采用升降压式

 

DC/DC 

 

 

 

转换电路， 将太阳能电池的不可控输出电压 转换成可控的输出电压。 升降压式

 

DC/DC 

 

 

转换电路是输出电压既可高 于又可低于输入电压的单管不隔离直流转换电路。如图

 

4 

 

所示，主电路由开关管

Q

 

、二极管

D

 

、电感

L 

 

和电容

C 等构成，其输出电压极性与输入电

压极
    性相反。
    （b）相同光照不同温度
    图 2
    

 

太阳能电池

P-U 特性曲线

    3
    太阳能光伏发电系统概述
    

 

 

太阳能光伏发电系统主要由光伏板、太阳能控 制器、蓄电池和负载

4 部分构成。其中太阳

 

 

能控制 器是整个系统的核心部分，主要完成最大功率点跟 踪（

MPPT  

） 、蓄电池的充电、负

 

 

载的供电和蓄电池 保护等功能，其性能的好坏直接决定了整个光伏系 统的性能。系统框图

 

如图

3 所示。

    图 4
    

 

升降压式

DC/DC 转换电路

    

 

从图

4 

 

 

可以看出， 当开关管

Q 

 

 

处于导通状态时， 二极管

D 

 

截止，电源给电感

L 充电。 

VL 

 

可以表示为

VL = Vi ? I L Rl （1  

 

） 因为导通的时间

Ton 很短，所以有

    2009 

 

年第

8 期

    105