一种太阳能无人机用MPPT控制器

太阳能无人机的能源系统由太阳电池阵、储能电池组、控制器以及配电器组成,由于安装太阳电池的飞机机翼外形为多曲面形状,安装于其上的太阳电池在同一时刻所受光照强度不同,这就造成不同子阵之间的电流不同,按照传统的方法直接互连达到指定电压,则太阳电池各个子阵之间必然发生工作点相互钳位问题造成系统发电能力降低,在太阳高度角较低的早晚时刻甚至造成能源系统失效。提出了一种升降压型MPPT控制器,该控制器由H桥式DC-DC电路组成,在输入端控制器实时追踪太阳电池的最大工作点,在输出端控制器根据外部电路情况通过升降压变换,使多模块之间实现工作点匹配,从而实现太阳电池阵功率的最大程度输出,提升能源系统发电效率,给出了控制器的追踪算法,控制逻辑,并对可行性进行了分析。     

深空探测器供电系统仿真与实验研究

针对深空探测器太阳电池阵最大功率点不恒定所造成的功率浪费问题,将基于数字扰动观察法的最大功率跟踪技术(MPPT)应用于顺序开关串联分流调节器(S4R),建立了新型探测器供电拓扑结构,即顺序开关串联分流最大功率调节器(S4MPR)。仿真与实验结果表明,S4MPR能够根据深空探测器所处环境调节母线电压,使太阳电池阵工作在最大功率点上,避免了功率浪费。     

基于滑模控制的光伏发电MPPT控制

为了快速进行最大功率点跟踪控制,提高太阳电池输出效率,将滑模控制应用在光伏系统最大功率点跟踪控制中,设计了基于光伏MPPT控制的滑模控制器。搭建太阳电池组件模型及Boost变换器和滑模MPPT控制模型,并在MATLAB仿真环境下进行了仿真,结果表明采用滑模MPPT控制可以快速地实现光伏系统的最大功率点跟踪控制,缩短系统调整时间,减小超调量与稳态误差。     

基于S3MPR拓扑和扰动观察法的空间电源系统研究

利用S3R调节器和最大功率点跟踪(MPPT)模块将太阳电池阵控制在最大功率点工作，采用此控制策略的功率调节系统被称为开关分流最大功率调节器，可实现太阳电池阵功率的最大化利用。设计了S3MPR控制系统结构，并基于Matlab/Simulink仿真环境验证了最大功率算法的可靠性以及S3MPR电路的正确性，为后续S3MPR拓扑的应用提供了参考。     

基于Motorola单片机的太阳电池最大功率点追踪控制

为了提高对太阳电池最大功率点的追踪控制效果,研究了太阳电池最大功率点追踪(MPPT)控制.研究了太阳电池的特性,对MPPT控制进行分析,选定了粒子群算法和电导增量法相结合作为控制策略,在此基础上进行Motorola单片机的设计,以此实现对太阳电池最大功率的追踪控制.仿真实验结果显示:在对太阳电池最大功率点进行追踪控制方面,该方法反应快速及时,系统输出功率稳定,实现了对太阳电池最大功率追踪控制,具有一定的应用前景.     

基于修正Newton迭代的MPPT方法研究

针对传统最大功率跟踪(MPPT)方法中输出效率低、跟踪响应慢、容易出现误判的问题,提出了一种基于改进Newton迭代的MPPT方法。通过修正电池片的电气参数,得到功率曲线新的I-V约束方程,在新的约束条件下,利用改进的Newton迭代法进行求解,实时地输出最大功率。仿真结果表明,与传统的电导增量法相比,该方法有效地改善了输出效率,提高了跟踪速度,在环境突变的情况下,太阳电池阵的输出仍能够迅速达到最大功率点而不会产生误判。     

一种适用于空间太阳电池的MPPT限压控制技术

峰值功率跟踪器(MPPT)的特点是在低温条件下和寿命初期，使太阳电池输出最大功率。太阳电池出影后电压较高，增加了电源控制器(PCU)的电压应力，PCU可靠性降低。采用增加MPPT基准限制电路，针对低温太阳电池电压较高的现象，提出了限制太阳电池最高输出电压的控制方法，以此提高可靠性。分析了MPPT电路的控制方法，给出了满足能源平衡时太阳电池电压的工作范围，得到了MPPT基准限制电压，从而降低了电压应力，放宽了参数设计的约束条件，由此简化了PCU设计，提高了可靠性。通过计算、仿真和实验验证了理论分析的正确性。     

太阳能飞机太阳电池组阵设计方法研究

列举了国内外各类太阳能飞机太阳电池的组阵形式,提出了一种普遍适用的太阳能飞机组阵设计方法,并根据此方法研究了典型太阳能飞机机翼段太阳电池组阵功率优化算例,结合分布式MPPT技术,使得太阳电池阵整体发电效率提升约5%。     

基于多峰峰值功率跟踪的月球车一次电源

由于月球上月尘、遮挡等造成太阳电池阵输出功率呈现多峰特性,此时传统的峰值功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)失效。为提高功率利用率,需要跟踪全局最大功率。且月球车处于极度低温环境,需要放射性同位素温差发电器(radioisotope thermoelectric generator,RTG)为月球车提供电能和热能。综上,月球车一次电源系统由太阳电池阵-蓄电池组-放射性同位素温差发电器联合供电。仿真结果表明,太阳电池阵按照需要输出峰值功率,蓄电池组通过恒流恒压(CC-CV)充电,母线电压始终维持在42 V左右,各项功率、电流、电压输出都符合月球车供电要求。     

一种改进的光伏电池最大功率点跟踪控制方法

为了能高效地利用太阳电池,需要对光伏电池进行最大功率点跟踪(MPPT),最终实现光伏电池的最大功率输出。根据增量电导法原理,提出了一种基于Boost电路占空比理论的改进的增量电导法,首先要将当前的输出功率计算出来,再将当前的输出功率P(k)与前一次存储的功率P(k-1)进行比较,从而控制Boost电路的占空比实现最大功率跟踪,能够使输出端的电压更平稳变化,以更好地跟踪太阳电池的最大功率点,提高太阳电池输出效率。     

临近空间飞行器能源系统设计与研究

比较了峰值功率跟踪技术相对于直接能量传递方式的优缺点和适用环境。概括了当前国内外对MPPT技术的研究和应用现状,详细介绍了MPPT能源系统的拓扑结构、跟踪太阳电池阵最大功率点的工作过程、软件和硬件电路设计与实现。最后对我国与国外的技术差距进行了总结,并提出了可行的研究方向。     

太阳能高层住宅供电系统设计

提出一种新颖的太阳能高层住宅供电系统方案,并对系统设计进行了优化.重点研究和论述了智能控制器设计及其功能实现.该控制器实现了基于高性能微处理器STC12C5412AD的工作状态控制和蓄电池充放电,满足了太阳能高层住宅供电系统在不同工作状态下的稳定运行.太阳电池最大功率点跟踪(MPPT)、蓄电池分段式充电和基于蓄电池剩余容量(SOC)的精确放电控制也在此控制器中得到实现.该系统在无锡新世纪房地产公司开发的高层住宅区中得到应用,实际运行结果表明,该太阳能高层住宅供电系统效率高,造价相对低,运行稳定.     

基于MPPT技术的电源控制器工程化研究

最大功率点跟踪(MPPT)技术是空间电源技术的一个重要分支,尤其适用于深空探测和低轨道大功率卫星的电推进平台。基于MPPT技术的电源控制器的工程化研究为MPPT技术的工程应用提供了重要的技术支撑。采用顺序开关分流最大功率调节器(S3RMPR)拓扑结构,通过设计合适的电路参数,实现了MPPT母线调压控制。MPPT控制算法采用扰动观察法,以嵌入式软件的形式内置于单片机中。采用Weinberg升压器实现了高稳定度的负载母线调节。对基于MPPT技术的电源控制器的方案选择、方案设计及实验和测试情况进行了阐述。研制的工程样机可满足深空探测、电推进平台等项目的应用需求。     

一种太阳能电池MPPT控制器实现及测试方法的研究

本文根据太阳能电池的特性,设计了一种基于"电压扰动法"的太阳能电池最大功率点跟踪(MPPT)控制器,并提出了一种简单、实用的模拟太阳能电池对控制器进行测试的方法,理论证明该方法是可行的,并得到实际验证.在此实验方法下,对设计的MPPT控制器进行测试,结果表明它有较好的跟踪性能.     

光伏MPPT系统电压控制器的优化设计

分析了光伏MPPT系统构成及工作原理。使用基于变步长电压扰动法作为功率/电压寻优控制器。为实现快速稳定的光伏MPPT响应,重点对光伏输出电压控制器的电压环进行优化设计。设计了一种光伏MPPT电压复合控制器,采用电压顺馈+PI调节器的方法实现。通过对光伏输出电压控制器进行数学建模得到电压闭环传递函数。确定了最佳PI调节器参数以得到快速稳定的MPPT控制。仿真分析结果以及试验结果表明,此电压复合控制器能够快速、稳定地实现光伏MPPT响应。     

线性自抗扰在光伏发电系统MPPT中的应用

为了保证光伏发电系统能够快速地达到最大功率点并且能够稳定运行,设计了一种基于线性自抗扰控制(LADRC)的最大功率点跟踪(MPPT)控制器。建立了光伏电池与DC-DC变换器相结合的数学模型。设计了1阶LADRC对其进行解耦控制,目的是能够快速地确定光伏电池阵列的最优输出电压,减少功率振荡。分析了MPPT控制器的设计原理。为了验证所设计的MPPT控制器的实效性与普适性,通过Matlab/Simulink进行了仿真研究。仿真实验表明,加入所设计的MPPT控制器,能够明显提高算法的跟踪速度,大大降低功率振荡,即使在外界环境变化剧烈的情况下,也能表现出良好的控制能力,通用性很强。     

基于功率回馈的光伏系统MPPT控制器研究

针对传统光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)技术变负载和环境条件下太阳能利用率低的缺点,根据光伏电池的动态输出特性以及闭环MPPT技术,在对MPPT控制器光伏电池组件进行理论和实验分析的基础上构建了Boost MPPT硬件电路,搭建了光伏发电系统试验台,设计了基于无损功率回馈法的MPPT控制器,进行了该控制策略与传统控制策略的传输效率对比研究,并将这种改进策略应用在光伏发电的最大功率追踪系统中。实验结果证明了该控制方法在提高变换器传输效率方面的作用及其在光伏系统应用中的优势。     

高电压增益MPPT控制器的研究

最大功率跟踪(MPPT)控制器是两级式单相光伏并网逆变器的重要组成部分,通常由DC/DC拓扑构成,可实现光伏电池板的最大功率跟踪和升压功能。选取了一种新颖的高电压增益变换器作为MPPT控制器的DC/DC拓扑形式,引述了该拓扑的电路构成及其工作原理,给出了系统控制框图及基于数字控制的MPPT控制器设计过程,搭建了原理样机,并通过MPPT测试电路测试了该控制器的最大功率跟踪功能。实验结果表明,除了基本的升压功能外,该控制器即使在外界环境发生突变时,也能快速做出判断并准确跟踪到最大功率。     

基于模糊控制离网式小型风电系统MPPT研究

分析了离网式小型风电系统发电过程中MPPT(最大功率点跟踪)原理,以及当前获得MPP(最大功率点)的常规方法。模糊控制具有适应性强,鲁棒性好,不依靠被控对象精确模型等特点,适合风电系统输出非线性的特征。本文提出一种基于模糊控制的MPPT实现方法,论述模糊控制器的结构、模糊决策与推理过程。Matlab仿真结果表明,利用模糊控制法实现MPPT响应速度快,稳态性能好。     

基于扰动法的自学习MPPT控制研究

太阳能板输出功率具有非线性特性,易受温度、光照强度、负载等多种因素影响.为了提高太阳能板的利用效率,需要对其进行最大功率点跟踪(MPPT).这里以“扰动法”为基础,提出了自学习MPPT控制方法,并构建MPPT控制器和普通控制器对蓄电池充电的实验系统进行充电实验,其结果表明基于扰动法的自学习MPPT控制方法能够实现太阳能...