摘要:介绍独立光伏转换系统的一般构架,提出了独立型光伏发电系统设计。为研究太阳能电池最大功率点跟踪的算法,首先建立了太阳能电池的仿真模型,然后利用此模型,在MATLAB中对扰动观察法和电导增量法这两种常用的方法进行仿真验证,接下来介绍蓄电池三阶段充电的控制策略。最后通过实验验证了此系统的可行性。 |
①恒流充电
在充电初期,蓄电池的荷电状态比较低,采用恒流充电,充电器的控制对象为Buck变换器的输入电压,即太阳能电池输出电压,通过MPPT算法找到最大功率点所对应的电压,作为太阳能电池的电压基准,并且通过数字PI算法使太阳能电池功率工作在最大点。假设理想情况下,充电器没有损耗,太阳能电池输出的功率全部用于蓄电池充电,当太阳能电池实现MPPT时,蓄电池也就是最大功率充电,由于蓄电池电压变化比较缓慢,可以认为短时间内是不变的,而且最大功率在短时间内也是不变的,因此一段时间内充电电流基本上是不变的,从而实现了恒流充电。
②恒压充电
当恒流充电进行到一段时间以后,蓄电池的电压升高到29V时,退出恒流充电,进入恒压充电阶段。此时,充电器的控制对象为Buck变换器的输出电压,即蓄电池的电压,并且通过数字PI算法使蓄电池的电压稳定在29V,从而实现了恒压充电。
③浮充
随着恒压充电进行后,蓄电池对电流的接受能力减弱,充电电流开始变小,当充电电流减小到0.5A以下,则退出恒压充电,进入浮充状态。根据蓄电池手册上的数据,浮充电压为27V左右。此时,充电器的控制对象仍然为Buck变换器的输出电压,即蓄电池的电压,并且通过数字PI算法使蓄电池的电压稳定在27V,从而实现了浮充。