最近做一基于改進(jìn)恒定電壓法的MPPT,主電路拓?fù)涫且籅UCK,我通過(guò)不停的采樣光伏電池兩端的電壓,通過(guò)PID調(diào)節(jié)使得光伏電池兩端電壓穩(wěn)在了Vmpp處(利用經(jīng)驗(yàn)公式:Vmpp=0.7-0.8Voc確定Vmpp),但是另我費(fèi)解的是如果我后面接蓄電池的話,我可以接多少V的蓄電池,假如Vmpp=68V,Impp=2A。在這個(gè)地方困住了,首先我的占空比是通過(guò)PID自動(dòng)調(diào)節(jié)的,使得光伏電池兩端電壓穩(wěn)在了Vmpp處,我們知道MPPT是通過(guò)輸出的等效阻抗等于光伏電池的內(nèi)部阻抗相等來(lái)設(shè)計(jì)的,那么當(dāng)我們通過(guò)阻抗匹配確定了占空比后相當(dāng)于找到了最大功率點(diǎn),那么假設(shè)在周圍環(huán)境不變的情況下,我的Vmpp也不變,即BUCK的輸入電壓是Vmpp=68V,前面說(shuō)了在最大功率點(diǎn)處,周圍環(huán)境不變的情況下,占空比應(yīng)該也不變,也就是說(shuō)輸出電壓應(yīng)該是穩(wěn)在了Vmpp*D處,但是我想知道這個(gè)D到底是多少呢,我后面能給多大電壓的蓄電池充電呢?
關(guān)于MPPT的一個(gè)問(wèn)題,求解。。。
沒(méi)人回帖啊,自己頂!
這帖子是我昨天發(fā)的,但是這個(gè)問(wèn)題我想了好幾天了,就是沒(méi)有解決。后來(lái)去網(wǎng)上下載了別人寫(xiě)的關(guān)于MPPT的論文,又去IE上下載了幾篇,但不幸的是都沒(méi)有涉及到這方面的講解。后來(lái)索性自己推下公式,看從公式中是否有些收獲,呵呵,從公式中算是想通了一些。
其實(shí)關(guān)于這方面我以前想的有點(diǎn)復(fù)雜,但有可能很多做MPPT的都會(huì)在這方面卡一下。我就是出現(xiàn)了上一貼中比較亂的思路。下面簡(jiǎn)單說(shuō)下我想通的思路:
大家知道MPPT都是基于阻抗匹配設(shè)計(jì)的,雖然其中有很多這樣那樣的方法;我是用BUCK拓?fù)浯罱ǖ腗PPT,控制器用的是STC單片機(jī),利用的是改進(jìn)的恒壓法;我通過(guò)不停的采樣光伏電池兩端的輸出電壓,通過(guò)單片機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)占空比,使其工作于近似的最大功率點(diǎn)處,這是光伏電池的輸出電壓=Vmppt,輸出電流=Imppt,也就是說(shuō)是后級(jí)電路的輸入電壓電流。從而可以算出后級(jí)的等效阻抗R1=Vmppt/Imppt.如果我BUCK輸出接的是蓄電池,那么我的BUCK的輸出電壓應(yīng)該就是蓄電池兩端的電壓,即Vb,因?yàn)槭荁UCK電路,Vb=D*Vmppt,Ib=Imppt/D,D是占空比,Ib是蓄電池的充電電流,那么是不是就可以說(shuō)蓄電池此時(shí)此刻的內(nèi)阻就是Rb=Vb/Ib,由前面知R1=Vmppt/Imppt=(Vb/D)/(Ib/D)=D*D*Vb/Ib
=D*D*Rb。從而可以知道一旦我接上一定電壓等級(jí)的蓄電池,MPPT會(huì)自動(dòng)進(jìn)行阻抗匹配,調(diào)節(jié)占空比,使后級(jí)電路從光伏電池上得到盡可能大的功率。
上面只是一家之言,有異議者可以繼續(xù)討論呵。
只通過(guò)檢測(cè)電流估計(jì)不行吧,電壓方面也要考慮吧,從光伏電池的輸出特性曲線,當(dāng)電壓較低時(shí)同樣可以達(dá)到較高的電流,這樣對(duì)應(yīng)的蓄電池的充電電流就會(huì)減小,額,似乎也挺合適的,呵呵,確實(shí)如果要求不是很高的話可以考慮采用這種方法。但是我的方法也就是只單單采樣光伏電池輸出電壓,也挺方便的。以后我可以考慮蓄電池充電電流呵。其實(shí)在蓄電兩端電壓變化幅度不是很高的情況下,充電電流最大時(shí)對(duì)應(yīng)的就是光伏電池的最大功率輸出哦,豁然開(kāi)朗啊
大俠你好,看到你的精彩講解,受益匪淺。
有個(gè)問(wèn)題還是想向你請(qǐng)教一下,請(qǐng)問(wèn)你電路設(shè)計(jì)時(shí)的占空比是怎么樣確定的呢?如果我做的控制器想給12V~48V的電池都可以充電,該怎么解決,還請(qǐng)大俠賜教,謝謝。
我用的是PID控制,自動(dòng)調(diào)節(jié)占空比使得光伏電池兩端電壓穩(wěn)在最大功率電壓處,具體的占空比也可以通過(guò)計(jì)算得出。
如果你的控制器的拓?fù)洳捎玫氖荁UCK,給后級(jí)蓄電池充電(假設(shè)是12v),而你前端光伏電池的最大功率點(diǎn)處電壓如果是18V的話,那么占空比就是12/18=0.667.
如果你想給12V至48V蓄電池充電的話,首先得選定你的主電路拓?fù)洌劣诳刂品椒ㄓ檬裁催€是看個(gè)人喜好。但是有一點(diǎn)可以知道的,當(dāng)光伏電池工作于最大功率點(diǎn)處時(shí)(先不考慮周圍環(huán)境的變化),光伏電池輸出的功率是恒定的,即P=Umppt*Imppt,那么相應(yīng)的主電路后級(jí)輸出功率也就確定了,假設(shè)輸出功率=100W,那么對(duì)于你后級(jí)接不同電壓等級(jí)的蓄電池,不同的表現(xiàn)就是充電電流有所不同。
謝謝大俠的解答。
不過(guò)大俠說(shuō)的具體占空比可以計(jì)算,那怎么樣計(jì)算呢?
應(yīng)為PV的電壓時(shí)時(shí)刻在變的,而如果我給12V、24V、36V、48V電池充電,占空比又不一樣。我的意思是說(shuō),這個(gè)占空比是不是有個(gè)范圍呢?如果有這個(gè)范圍是怎么確定的呢?
謝謝
我這里用到的PID控制,占空比是不需要計(jì)算的,控制算法會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)占空比使得光伏電池工作在最大功率點(diǎn)處,但是可以通過(guò)計(jì)算得出大概的占空比值。
占空比是有范圍的,看你的電路是哪種拓?fù)湟约澳愕呢?fù)載端輸出電壓的范圍是多少。
按照我的意思是,假設(shè)我控制器前端的輸入電壓已經(jīng)穩(wěn)在了最大功率點(diǎn)電壓處,如果后級(jí)蓄電池電壓等級(jí)變換的話,假設(shè)由原先給12V蓄電池充電改為給24V蓄電池充電,前面我們說(shuō)了光伏電池輸出功率不變的話(相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境下),如果給12V蓄電池的充電電流是6A的話,那么此時(shí)給24V蓄電池充電電流就是3A;此時(shí)占空比的變化是通過(guò)控制算法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤的,不需要計(jì)算出具體的數(shù)值。如果你確實(shí)想知道這時(shí)占空比變化,也可以說(shuō)一下,當(dāng)是12V蓄電池時(shí)(假設(shè)采用BUCK),如果Vmppt=28V,那么D=12/28.如果蓄電池變?yōu)?4v,那么D=24/28;,可以看出具體的取值范圍是與你蓄電池電壓有關(guān)的
謝謝大俠的解答,我也受益匪淺。我也有個(gè)問(wèn)題不太清楚,如何知道我的充電電池是12v還是24v呢?是不是我要自己在里面進(jìn)行設(shè)定,然后對(duì)占空比進(jìn)行限制呢?
您好,我想問(wèn)一下,你的方法是恒壓法,似乎只能控制DC-DC電路的輸入電壓恒定,占空比變化時(shí),輸出電壓應(yīng)該是變化的,如果直接給蓄電池充電,沒(méi)有問(wèn)題么,您求占空比的方法就是默認(rèn)了輸出電壓也不變了,不知道我的理解有沒(méi)有問(wèn)題,請(qǐng)您指教!謝謝
通過(guò)數(shù)學(xué)公式推導(dǎo),如果buck電路中電感電流連續(xù),那么等效電阻的阻值=(1/D2)×RL
而我們知道D是個(gè)小于1的正數(shù),這樣的話DCDC與后續(xù)負(fù)載RL的等效電等阻值只會(huì)比負(fù)載大而不會(huì)比負(fù)載小
這就有問(wèn)題了 太陽(yáng)能內(nèi)阻往往是遠(yuǎn)小于后續(xù)電路負(fù)載電阻的 那么buck對(duì)這種情況的MPPT應(yīng)該是無(wú)能為力的