TMTTP 太阳能控制器设计 设计:陈培国 2007 年10 月25 日 设计要求: 1) 光伏系统实行MTTP 控制,给系统提供最大功率输出
2) 基本规格:24V/5A 120W 输出功率 3) 蓄电池充电保护功能 4) 蓄电池充电电压温度补偿(选用) 5) 定时、光敏控制功能(备用) 6) 双路输出功能(备用) 7) 遥控设置功能(备用) 8) 实时时钟(备用) 9) 液晶显示(备用,设置时间,显示充放电电流及充放电安时数) 1 太阳电池的特性 太阳电池的 p-u 特性如图 1 所示,图 1(a)为温度变化时的 p- u 特性曲线,图 1(b)是日照强度变化时的 p- u 特性曲线
太阳电池具有明显的非线性,既包含了电压源的特性,也包含了电流源的特性
(a)温度变化时 (b)日照强度变化时 图 1 太阳电池的 p-u 特性曲线 太阳电池的输出受日照强度,电池结温等因素的影响
当结温增加时,太阳电池的开路电压下降,短路电流稍有增加,最大输出功率减小;当日照强度增加时,太阳电池的开路电压变化不大,短路电流增加,最大输出功率增加
在一定的温度和日照强度下,太阳电池具有唯一的最大功率点,当太阳电池工作在该点时,能输出当前温度和日照条件下的最大功率
2 太阳电池的最大功率跟踪 在光伏系统中,通常要求太阳电池的输出功率始终最大,即系统要能跟踪太阳电池输出的最大功率点
太阳电池的伏安特性如图2 所示,图中L 是负载特性曲线,交点a,b,c,d,e 对应于不同的工作点
可以看出,这些工作点并不正好落在电池提供的最大功率点(a′, b′,c′,d′,e′)处,这就不能充分利用在当前条件下电池所能提供的最大功率
因此,必须在太阳电池和负载之间加入阻抗变换器,使得变换后的工作点正好和太阳电池的最大功率点重合,使太阳电池以最大功率输出,这就是所谓的太阳电池的最大功率跟踪
2.1 CV