基于扰动观察法的MPPT控制优化策略

为了提高光伏发电系统的充电效率,系统控制器采用高性能低功耗的ATmega16单片机为核心,通过调节PWM波占空比实时改变Buck变换器的输出电压,采用扰动观察法的MPPT控制策略,实现对光伏发电系统最大功率点的跟踪。针对扰动观察法跟踪过程中可能由于快速扰动导致功率振荡和误判的问题,系统对MPPT算法进行优化,并通过友好的人机界面实时显示最大功率曲线图。测试结果表明,该方法能够保证光伏发电系统快速、稳定、精确地跟踪最大功率点,提高了充电效率。     

滑模控制在两级级联光伏发电系统中的应用

在光伏发电系统的应用中存在太阳能的间歇性导致电网不稳定的难题。为解决该问题,提出一种两级级联分布式光伏发电系统,该系统有两个独立控制的太阳能电源,每个光伏电池板包含一组两级级联升压转换器,由两个独立的滑模控制器分别控制。首先,采用极值搜索控制(ESC)算法实现最大功率点跟踪(MPPT)控制策略以最大限度地改善可再生能源的能量收集;然后,根据每个太阳能电源的可用发电量和蓄电池的充电状态,提出四种监控策略由监控中心选择;最后,通过数字化仿真来演示监视控制器的精确操作和每一种运行条件下MPPT算法的功能。仿真结果显示了该方法的可操作性和实用性。     

基于模糊最优梯度法的光伏MPPT控制策略研究

光伏发电系统中光伏电池的输出特性易受环境因素的影响,使光伏电池不能以最大功率输出,影响系统的发电效率,因此采用最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)技术来保证光伏发电系统的输出效率和稳定性.该文提出了一种基于模糊最优梯度法的光伏MPPT控制策略,当系统功率距离最大功率点较远...     

基于STM32的MPPT光伏控制器设计

文章设计了一种光伏控制器,采用STM32F103RBT6单片机作为控制单元,采用降压式Buck变换电路作为控制主电路。控制器通过采集光伏板的输出电压和电流,计算输出功率,通过扰动观察算法保持充电功率的最大值,实现了最大功率点跟踪技术(Maximum Power Point Tracking, MPPT),提高光伏转换效率。文章加入温度检测,实现温度补偿,动态调整控制程序充放电阈值,防止蓄电池过充过放,提高蓄电池利用率。     

变论域模糊控制器在光伏系统MPPT中的应用研究

为了解决光伏发电系统非线性特点及一般模糊控制存在稳态误差的问题,将变论域模糊控制应用到光伏发电系统的MPPT（Maximum Power Point Tracking）中,介绍了变论域模糊控制伸缩因子的选取及控制器的设计,运用Matlab/Simulink建立基于BOOST转换电路的MPPT系统仿真模型。通过调节Boost电路开关管的占空比使光伏电池工作在最大功率点,并对该方法进行了仿真验证。仿真结果表明,变论域模糊控制能够改善光伏发电系统MPPT的稳定性,减小稳态误差与波动,提高太阳能的利用率。     

基于PSCAD的光伏发电系统MPPT控制仿真研究

针对光伏阵列输出功率具有非线性和时变性的特点,在PSCAD仿真软件中搭建了光伏发电系统模型,通过BOOST电路并采用扰动观察法实现MPPT控制.通过模型仿真,结果表明在外部环境参数变化时MPPT控制可以实现对于光伏阵列的最大输出功率进行快速、有效的跟踪,并且使其始终保持最大功率输出.     

光伏发电LED照明的最大功率跟踪及控制技术研究

分析研究了太阳能电池、蓄电池和光伏发电的最大功率点跟踪控制技术,对太阳能LED照明控制驱动系统的高效可靠应用进行了分析,应用MPPT原理提高太阳能电池的能效和蓄电池的充放电管理,设计了太阳能光伏发电LED照明最大功率点跟踪控制系统电路,实现了光伏发电的最大功率跟踪和LED节能照明应用。     

5kW光伏并网发电系统及其仿真研究

随着新能源发电的迅速发展,越来越多的可再生能源被转化为电能并通过并网逆变器输送到电网。利用MATLAB仿真工具箱建立了由光伏阵列输出、Boost升压电路、逆变器、控制器、电网等组成的5 kW光伏并网发电系统的仿真模型,研究了光伏并网系统的特性。采用变结构模糊PID控制器实现5 kW光伏发电系统的MPPT;采样电网电压作为逆变器电流的参考信号,利用滞环比较法控制逆变器,实现系统输出电流与电网电压同频同相,功率因素近似为1。仿真结果表明,系统较好地实现了光伏发电系统的MPPT及安全并网,对实际光伏并网系统的设计有参考意义。     

基于MATLAB光伏并网逆变系统的仿真研究

光伏并网发电系统是光伏发电系统发展的趋势。文中介绍了单极式光伏系统的拓扑结构和实现最大功率的工作原理,阐述了电导增量法实现MPPT的基本思想。根据光伏系统并网发电拓扑结构,设计了一套新型的实现最大功率跟踪的单极式光伏并网逆变器。逆变器控制部分由DSP实现最大功率跟踪和输出电流跟踪控制,实现了逆变输出电流与电网同步,且高功率因数运行。仿真结果表明,单极式光伏并网逆变系统能准确跟踪太阳能电池最大功率点,并具有较好的稳定性。     

基于推挽电路的光伏电池最大功率点追踪系统

太阳能光伏阵列的输出特性受外界环境因素的影响,为了使光伏阵列工作在最大功率点,因此经常在系统中加入最大功率追踪器。文中论述了一种利用推挽电路对光伏电池进行最大功率点追踪(MPPT)的控制器,以TMS320LF2407DSP为控制核心。通过Matlab仿真,结果表明控制器能够准确追踪最大功率点。     

Modeling and Control of PV Charger System With SEPIC Converter

The photovoltaic (PV) stand-alone system requires a battery charger for energy storage. This paper presents the modeling and controller design of the PV charger system implemented with the single-ended primary inductance converter (SEPIC). The designed SEPIC employs the peak-current-mode control with the current command generated from the input PV voltage regulating loop, where the voltage command is determined by both the PV module maximum power point tracking (MPPT) control loop and the battery charging loop. The control objective is to balance the power flow from the PV module to the battery and the load such that the PV power is utilized effectively and the battery is charged with three charging stages. This paper gives a detailed modeling of the SEPIC with the PV module input and peak-current-mode control first. Accordingly, the PV voltage controller, as well as the adaptive MPPT controller, is designed. An 80-W prototype system is built. The effectiveness of the proposed methods is proved with some simulation and experimental results.     

多路输入大功率LED智能驱动电路系统设计

采用单片机智能控制以实现由风、光、市电多路输入的大功率LED驱动电路设计。其中,风光发电互补系统实现了不同工作情况下的最大功率点跟踪控制策略,并以模拟的风光能源展示发电特性,完善了风光互补措施。蓄电池充电控制方案分段优化充电过程,以智能化操控实现能源的最大利用。从而实现了驱动电路整体最优性能的设计。     

基于Buck拓扑的光伏充电控制器设计

介绍了一种基于Buck拓扑的光伏充电控制器,以PIC16F1829为主控MCU,实现具有MPPT和恒压充电的分段充电功能,实验结果表明,该充电控制器可充分利用太阳能电池板,具有较高的工作效率。     

宽电压输入智能光伏充电控制系统

设计一款具有最大功率点追踪功能的宽电压输入智能光伏充电控制系统。系统采用恒压法和小步长扰动观察法相结合的方式,实现最大功率点的跟踪控制,通过对充电电压、充电电流及蓄电池表面温度的检测,智能地选择快速脉冲充电、浮充充电、自动停止充电等工作模式,使充电过程始终处于安全状态。实际运行结果表明：该系统可在5～26V的输入电压范围内正常工作,充电过程精确可控。     

基于电流控制的光伏太阳能充电器系统研究

提出一种基于电流控制的最大功率点跟踪方法用于光伏太阳能充电器,以DC/DC变换器中的Boost电路作为开关充电器,系统由一个光伏电池模块、一个基于Boost变换器开关电池充电器和电池组成.采用光伏电池输出电流控制实现系统的最大功率点跟踪,调整占空比,从而使太阳电池阵列输出功率最大,以输出稳定的电压对蓄电池进行充电,可以提高蓄电池使用寿命,有效地提高独立光伏系统的综合效率,降低整个系统的成本.     

A fuzzy-logic-controlled single-stage converter for PV-poweredlighting system applications

This paper presents a fuzzy-logic-controlled single-stage power converter (SSC) for photovoltaic (PV)-powered lighting system applications. The SSC is the integration of a bidirectional buck-boost charger/discharger and a class-D series resonant parallel loaded inverter. The designed fuzzy logic controller (FLC) can control both the charging and discharging current, and can improve its dynamic and steady-state performance. Furthermore, a maximum power point tracker (MPPT) based on a perturb-and-observe method is also realized to effectively draw power from PV arrays. Both the FLC and the MPPT are implemented on a single-chip microprocessor. Simulated and experimental results obtained from the proposed circuit with an FLC have verified the adaptivity, robustness and feasibility     

太阳能半导体照明系统控制器的研究与设计

在增量电导法的基础上提出一种改进的最大功率点跟踪算法.该算法在最大功率点两侧取不同变化步长,可减小在最大功率点附近的振荡,降低振荡造成的能量损失.设计了基于此算法进行最大功率点跟踪的太阳能半导体照明系统控制器,并进行了系统工作状态分析.控制器通过ATmega16单片机实现系统在不同工作状态间的切换和对蓄电池充放电的精确控制,提高了太阳电池的利用率,结合了太阳电池和半导体照明的优点.     

锂电池组储能的混合动力RTG系统设计

锂电池组与柴油机构成的混合动力起重机系统是港口节能减排的一项重要技术。针对起重机再生制动能量的回收,设计了双向DC-DC变换器来实现锂电池组储能系统的两种工作模式(再生制动模式和锂电池组放电模式);对双向DC-DC变流器升压工作方式设计了双闭环控制器,降压工作方式设计了电流环和电压环两种控制器,并进行了对比,从而实现了对锂电池组储能系统充、放电过程和不同运行模式间切换过程的控制。运用PLECS搭建了系统仿真模型,仿真结果表明,在制动能量回收过程中,采用电压环控制器可以实现较高效率的制动能量回收。     

Residential photovoltaic energy storage system

This paper introduces a residential photovoltaic (PV) energy storage system, in which the PV power is controlled by a DC-DC power converter and transferred to a small battery energy storage system (BESS). For managing the power, a pattern of daily operation considering the load characteristic of the homeowner, the generation characteristic of the PV power, and the power-leveling demand of the electric utility is prescribed. The system looks up the pattern to select the operation mode, so that powers from the PV array, the batteries and the utility are utilized in a cost-effective manner. As for the control of the system, a novel control technique for the maximum power-point tracking (MPPT) of the PV array is proposed, in which the state-averaged model of the DC-DC power converter, including the dynamic model of the PV array, is derived. Accordingly, a high-performance discrete MPPT controller that tracks the maximum power point with zero-slope regulation and current-mode control is presented. With proposed arrangements on the control of the BESS and the current-to-power scaling factor setting, the DC-DC power converter is capable of combining with the BESS for performing the functions of power conditioning and active power filtering. An experimental 600 W system is implemented, and some simulation and experimental results are provided to demonstrate the effectiveness of the proposed system