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MPPT光伏控制的討論

起個頭,歡迎大家來指教

對于MPPT光伏控制,我從網(wǎng)上了解,大概有兩種思路

1。改變光伏組件的仰角和方位角,尋求最大的光照。

2。通過控制充電電壓和充電電流的乘積,也就是充電功率,實現(xiàn)其最大化。

前者必須對組件進行移動(仰角和方位角),實現(xiàn)受光最大化;后者可以通過軟件計算來實現(xiàn)在某個角度最大功率點的跟蹤。

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ydcman
LV.8
2
2010-12-24 21:40

我最近想做一個基于后者的MPPT軟件的光伏控制器,我的思路是這樣的,希望有人幫我看看,我的思路有沒有問題?圖如下:

 

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ydcman
LV.8
3
2010-12-24 21:40

通過對AD0采樣充電電壓,再通過采樣充電電流,并計算他們的乘積,改變PWM的占空比,實現(xiàn)尋求最大功率

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qhllzzhh
LV.4
4
2010-12-26 00:10
@ydcman
我最近想做一個基于后者的MPPT軟件的光伏控制器,我的思路是這樣的,希望有人幫我看看,我的思路有沒有問題?圖如下:[圖片] 
好像電路有問題啊,你采用什么拓撲啊?
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ydcman
LV.8
5
2010-12-26 19:05
@ydcman
通過對AD0采樣充電電壓,再通過采樣充電電流,并計算他們的乘積,改變PWM的占空比,實現(xiàn)尋求最大功率
不是什么拓撲,就是一個濾波儲能電感,并不是升壓電路,我上次用升壓的電路做過,發(fā)現(xiàn)電流一大電感超熱,還有就是單端升壓的大功率MOS管也不好選
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davidd
LV.1
6
2010-12-28 16:07
@ydcman
不是什么拓撲,就是一個濾波儲能電感,并不是升壓電路,我上次用升壓的電路做過,發(fā)現(xiàn)電流一大電感超熱,還有就是單端升壓的大功率MOS管也不好選

光伏電池電壓比蓄電池電壓高時,用BUCK電路降壓,通過調(diào)節(jié)開關(guān)管的占空比實現(xiàn)MPPT。

 

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ydcman
LV.8
7
2010-12-28 18:48
@davidd
光伏電池電壓比蓄電池電壓高時,用BUCK電路降壓,通過調(diào)節(jié)開關(guān)管的占空比實現(xiàn)MPPT。 

對的,我就是這個思路

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davidd
LV.1
8
2011-01-02 11:17
@ydcman
對的,我就是這個思路
但是,上面的電路不是BUCK電路。
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qhllzzhh
LV.4
9
2011-01-02 13:42
@davidd
但是,上面的電路不是BUCK電路。

也就是說你這個電路實現(xiàn)不了最大功率跟蹤,需要改進電路。

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ydcman
LV.8
10
2011-01-03 10:16
@qhllzzhh
也就是說你這個電路實現(xiàn)不了最大功率跟蹤,需要改進電路。

假如使用BUCK電路,按這樣的話要想提升輸出功率,和輸出電壓調(diào)節(jié)范圍,是不是選擇正激式比較好些?

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qhllzzhh
LV.4
11
2011-01-04 21:27
@ydcman
假如使用BUCK電路,按這樣的話要想提升輸出功率,和輸出電壓調(diào)節(jié)范圍,是不是選擇正激式比較好些?
不需要啦,效率高點就采用同步降壓拓撲,沒必要什么正激,BOOST,BUCK,BOOST-BUCK,這幾個是MPPT中用的最多的拓撲
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davidd
LV.1
12
2011-01-04 21:43
@qhllzzhh
不需要啦,效率高點就采用同步降壓拓撲,沒必要什么正激,BOOST,BUCK,BOOST-BUCK,這幾個是MPPT中用的最多的拓撲
如果要隔離的話,正激等也可考慮
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ydcman
LV.8
13
2011-01-05 09:40
@davidd
如果要隔離的話,正激等也可考慮

謝謝二位,無需隔離的,那控制方法是用開關(guān)電源的方式,還是用單片機來控制PWM

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lixsmred
LV.3
14
2011-01-05 16:06
@ydcman
謝謝二位,無需隔離的,那控制方法是用開關(guān)電源的方式,還是用單片機來控制PWM

想法是可以的!采用好點的MCU可以提高其跟蹤精度!

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ydcman
LV.8
15
2011-01-07 08:21
@lixsmred
想法是可以的!采用好點的MCU可以提高其跟蹤精度!

老兄能說的更詳細點嗎?先謝謝了!因為事先能有高人指點就免得硬件調(diào)試上的麻煩

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lixsmred
LV.3
16
2011-01-10 13:50
@ydcman
老兄能說的更詳細點嗎?先謝謝了!因為事先能有高人指點就免得硬件調(diào)試上的麻煩

因為輸出是電池,所以只需要控制PV電壓(即控制輸出功率)就可以了,只不過控制的方式和平常的輸出電壓方式相反。電池轉(zhuǎn)入輸出電壓控制的時候,要注意同步Buck電路中是工作在連續(xù)模式,所謂的空載損耗不容忽視。其他的功能可參考同類型的充電器。當(dāng)時(6年前)樣機整機效率大概98%,跟蹤精度一般(10位AD),控制電路基本是硬件,軟件起輔助作用!

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ydcman
LV.8
17
2011-01-10 14:00
@lixsmred
因為輸出是電池,所以只需要控制PV電壓(即控制輸出功率)就可以了,只不過控制的方式和平常的輸出電壓方式相反。電池轉(zhuǎn)入輸出電壓控制的時候,要注意同步Buck電路中是工作在連續(xù)模式,所謂的空載損耗不容忽視。其他的功能可參考同類型的充電器。當(dāng)時(6年前)樣機整機效率大概98%,跟蹤精度一般(10位AD),控制電路基本是硬件,軟件起輔助作用!

謝謝了,我想請問一下,使用的是非隔離的BUCK電路吧,我的硬件電路還有哪里需要改進的地方?

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lixsmred
LV.3
18
2011-01-10 14:49
@ydcman
謝謝了,我想請問一下,使用的是非隔離的BUCK電路吧,我的硬件電路還有哪里需要改進的地方?

主拓撲架構(gòu)采用的是非隔離的同步Buck電路,對了,因為Buck電路前面的電流理論上是脈沖的,因此PV輸入加了LC電路以便檢測輸入電流。兩個環(huán)路都采用的同一PWM控制,原理圖和書上介紹的同步Buck開關(guān)電源都差不多,如果對控制器的其他功能了解了的話,就知道如何在主電路加入相應(yīng)的MOSFET(損耗考慮),由于時間隔得久了,只記得主回路前面和輸出后級加了相應(yīng)得MOSFET防止反灌和其他得一些功能。

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ydcman
LV.8
19
2011-01-10 16:42
@lixsmred
主拓撲架構(gòu)采用的是非隔離的同步Buck電路,對了,因為Buck電路前面的電流理論上是脈沖的,因此PV輸入加了LC電路以便檢測輸入電流。兩個環(huán)路都采用的同一PWM控制,原理圖和書上介紹的同步Buck開關(guān)電源都差不多,如果對控制器的其他功能了解了的話,就知道如何在主電路加入相應(yīng)的MOSFET(損耗考慮),由于時間隔得久了,只記得主回路前面和輸出后級加了相應(yīng)得MOSFET防止反灌和其他得一些功能。
,呵呵,謝謝了,高手深藏不露呀,電源網(wǎng)改版了不好加分,否則就給你加分了
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2011-01-12 09:58
@ydcman
[圖片],呵呵,謝謝了,高手深藏不露呀,電源網(wǎng)改版了不好加分,否則就給你加分了
學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)
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常見澤
LV.1
21
2011-03-11 09:41
@lixsmred
主拓撲架構(gòu)采用的是非隔離的同步Buck電路,對了,因為Buck電路前面的電流理論上是脈沖的,因此PV輸入加了LC電路以便檢測輸入電流。兩個環(huán)路都采用的同一PWM控制,原理圖和書上介紹的同步Buck開關(guān)電源都差不多,如果對控制器的其他功能了解了的話,就知道如何在主電路加入相應(yīng)的MOSFET(損耗考慮),由于時間隔得久了,只記得主回路前面和輸出后級加了相應(yīng)得MOSFET防止反灌和其他得一些功能。
 高手 最近正好也在搞MPPT 請多多指教啊
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ydcman
LV.8
22
2011-03-11 21:07
@常見澤
 高手最近正好也在搞MPPT請多多指教啊

你仔細看看我們的問答,再思考一下就明白了,然后就去搭電路多試唄,我不贊成仿真,那樣比較耗時間,而且和實際不會相符的

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mengshi4376
LV.5
23
2011-03-21 14:24
@ydcman
你仔細看看我們的問答,再思考一下就明白了,然后就去搭電路多試唄,我不贊成仿真,那樣比較耗時間,而且和實際不會相符的

團長好,請問一下如果采用恒壓法的話我要不停的采樣光伏電池兩端電壓,從而調(diào)節(jié)占空比使其工作在最大功率點處,那么我怎么改變DCDC輸出的電壓呢,還要經(jīng)過一級變換么?比如要給12V蓄電池充電,DCDC輸入端電壓控制在了最大功率點電壓處(在光伏電池周圍環(huán)境不變時,表明占空比已經(jīng)確定),但是DCDC輸出電壓我怎么調(diào)節(jié)?

假如當(dāng)天氣情況不變時,假如我的DCDC是一個BUCK電路,我想先對24V的蓄電池充電,通過采樣光伏電池輸出電壓,調(diào)節(jié)占空比使得光伏電池工作在最大功率點處,也就是說這時的占空比已經(jīng)確定了,假設(shè)此時最大功率點處電壓是48V,那么占空比是不是自動會調(diào)節(jié)到0.5?如果我想給12V蓄電池充電,那么占空比是不是會自動調(diào)節(jié)到0.25?這點比較迷惑

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ydcman
LV.8
24
2011-03-21 14:50
@mengshi4376
[圖片]團長好,請問一下如果采用恒壓法的話我要不停的采樣光伏電池兩端電壓,從而調(diào)節(jié)占空比使其工作在最大功率點處,那么我怎么改變DCDC輸出的電壓呢,還要經(jīng)過一級變換么?比如要給12V蓄電池充電,DCDC輸入端電壓控制在了最大功率點電壓處(在光伏電池周圍環(huán)境不變時,表明占空比已經(jīng)確定),但是DCDC輸出電壓我怎么調(diào)節(jié)?假如當(dāng)天氣情況不變時,假如我的DCDC是一個BUCK電路,我想先對24V的蓄電池充電,通過采樣光伏電池輸出電壓,調(diào)節(jié)占空比使得光伏電池工作在最大功率點處,也就是說這時的占空比已經(jīng)確定了,假設(shè)此時最大功率點處電壓是48V,那么占空比是不是自動會調(diào)節(jié)到0.5?如果我想給12V蓄電池充電,那么占空比是不是會自動調(diào)節(jié)到0.25?這點比較迷惑
BUCK電路只是降壓,輸出電壓只能比輸入低,我們討論的是用單片機控制,所以頻率不能高,一則單片機無法實現(xiàn),二則,開關(guān)損耗太大,里面有個最大功率點尋求的程序,有他來決定占空比的
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mengshi4376
LV.5
25
2011-03-21 15:54
@ydcman
BUCK電路只是降壓,輸出電壓只能比輸入低,我們討論的是用單片機控制,所以頻率不能高,一則單片機無法實現(xiàn),二則,開關(guān)損耗太大,里面有個最大功率點尋求的程序,有他來決定占空比的

恩,我也是用單片機自動尋找最大功率點的,但是不知道輸出電壓是怎么調(diào)節(jié)的了。例如既然通過采樣光伏電池輸出電壓調(diào)節(jié)占空比,而如果想得到自己需要的輸出電壓的話,例如12V,一般也是通過采樣輸出電壓來調(diào)節(jié)占空比使輸出電壓穩(wěn)在12V;這樣就有兩個點來控制占空比,到這里我就有點亂了

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2011-03-29 22:54
好帖,有用!收藏學(xué)習(xí)!
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qhllzzhh
LV.4
27
2011-04-04 22:25
@mengshi4376
恩,我也是用單片機自動尋找最大功率點的,但是不知道輸出電壓是怎么調(diào)節(jié)的了。例如既然通過采樣光伏電池輸出電壓調(diào)節(jié)占空比,而如果想得到自己需要的輸出電壓的話,例如12V,一般也是通過采樣輸出電壓來調(diào)節(jié)占空比使輸出電壓穩(wěn)在12V;這樣就有兩個點來控制占空比,到這里我就有點亂了
最大功率跟蹤的時候采集光伏電壓,輸出電壓時不受控制的,由蓄電池來鉗位。只有過壓保護。
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ddmushroom
LV.4
28
2011-04-06 09:23
@qhllzzhh
最大功率跟蹤的時候采集光伏電壓,輸出電壓時不受控制的,由蓄電池來鉗位。只有過壓保護。

也未必

看充電程序怎么設(shè)了

可以從三階段充電模式改,將恒流段改為MPP,恒壓段和浮充段依然照舊

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ydcman
LV.8
29
2011-04-06 09:26
@高等數(shù)學(xué)
好帖,有用!收藏學(xué)習(xí)!

老兄的意思是不是,具體在PWM值設(shè)定上有個上限和下限限制?

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2011-04-09 10:25
@ydcman
BUCK電路只是降壓,輸出電壓只能比輸入低,我們討論的是用單片機控制,所以頻率不能高,一則單片機無法實現(xiàn),二則,開關(guān)損耗太大,里面有個最大功率點尋求的程序,有他來決定占空比的

大俠你好,你的回答中說道,單片機里面有做大功率點尋求的程序,請問是怎么實現(xiàn)的呢?期望得到回答,謝謝。

另外,如果我做的控制器想給12V~48V的電池充電,而PV是一定的,比如現(xiàn)在通用的單片22V的,那我怎么樣實現(xiàn)這個功能呢?

謝謝

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ydcman
LV.8
31
2011-04-10 19:42
@ydcman
老兄的意思是不是,具體在PWM值設(shè)定上有個上限和下限限制?

 呵呵,我現(xiàn)在采用的是這種電路結(jié)構(gòu),輸出防反是借鑒網(wǎng)上的,加了一個二極管是為了防止反向VBEO

 

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