最近做一基于改進恒定電壓法的MPPT,主電路拓撲是一BUCK,我通過不停的采樣光伏電池兩端的電壓,通過PID調節使得光伏電池兩端電壓穩在了Vmpp處(利用經驗公式:Vmpp=0.7-0.8Voc確定Vmpp),但是另我費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。在這個地方困住了,首先我的占空比是通過PID自動調節的,使得光伏電池兩端電壓穩在了Vmpp處,我們知道MPPT是通過輸出的等效阻抗等于光伏電池的內部阻抗相等來設計的,那么當我們通過阻抗匹配確定了占空比后相當于找到了最大功率點,那么假設在周圍環境不變的情況下,我的Vmpp也不變,即BUCK的輸入電壓是Vmpp=68V,前面說了在最大功率點處,周圍環境不變的情況下,占空比應該也不變,也就是說輸出電壓應該是穩在了Vmpp*D處,但是我想知道這個D到底是多少呢,我后面能給多大電壓的蓄電池充電呢?
關于MPPT的一個問題,求解。。。
沒人回帖啊,自己頂!
這帖子是我昨天發的,但是這個問題我想了好幾天了,就是沒有解決。后來去網上下載了別人寫的關于MPPT的論文,又去IE上下載了幾篇,但不幸的是都沒有涉及到這方面的講解。后來索性自己推下公式,看從公式中是否有些收獲,呵呵,從公式中算是想通了一些。
其實關于這方面我以前想的有點復雜,但有可能很多做MPPT的都會在這方面卡一下。我就是出現了上一貼中比較亂的思路。下面簡單說下我想通的思路:
大家知道MPPT都是基于阻抗匹配設計的,雖然其中有很多這樣那樣的方法;我是用BUCK拓撲搭建的MPPT,控制器用的是STC單片機,利用的是改進的恒壓法;我通過不停的采樣光伏電池兩端的輸出電壓,通過單片機自動調節占空比,使其工作于近似的最大功率點處,這是光伏電池的輸出電壓=Vmppt,輸出電流=Imppt,也就是說是后級電路的輸入電壓電流。從而可以算出后級的等效阻抗R1=Vmppt/Imppt.如果我BUCK輸出接的是蓄電池,那么我的BUCK的輸出電壓應該就是蓄電池兩端的電壓,即Vb,因為是BUCK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蓄電池此時此刻的內阻就是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的蓄電池,MPPT會自動進行阻抗匹配,調節占空比,使后級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,有異議者可以繼續討論呵。
只通過檢測電流估計不行吧,電壓方面也要考慮吧,從光伏電池的輸出特性曲線,當電壓較低時同樣可以達到較高的電流,這樣對應的蓄電池的充電電流就會減小,額,似乎也挺合適的,呵呵,確實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,充電電流最大時對應的就是光伏電池的最大功率輸出哦,豁然開朗啊
大俠你好,看到你的精彩講解,受益匪淺。
有個問題還是想向你請教一下,請問你電路設計時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,還請大俠賜教,謝謝。
我用的是PID控制,自動調節占空比使得光伏電池兩端電壓穩在最大功率電壓處,具體的占空比也可以通過計算得出。
如果你的控制器的拓撲采用的是BUCK,給后級蓄電池充電(假設是12v),而你前端光伏電池的最大功率點處電壓如果是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撲,至于控制方法用什么還是看個人喜好。但是有一點可以知道的,當光伏電池工作于最大功率點處時(先不考慮周圍環境的變化),光伏電池輸出的功率是恒定的,即P=Umppt*Imppt,那么相應的主電路后級輸出功率也就確定了,假設輸出功率=100W,那么對于你后級接不同電壓等級的蓄電池,不同的表現就是充電電流有所不同。
謝謝大俠的解答。
不過大俠說的具體占空比可以計算,那怎么樣計算呢?
應為PV的電壓時時刻在變的,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,這個占空比是不是有個范圍呢?如果有這個范圍是怎么確定的呢?
謝謝
我這里用到的PID控制,占空比是不需要計算的,控制算法會自動調節占空比使得光伏電池工作在最大功率點處,但是可以通過計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撲以及你的負載端輸出電壓的范圍是多少。
按照我的意思是,假設我控制器前端的輸入電壓已經穩在了最大功率點電壓處,如果后級蓄電池電壓等級變換的話,假設由原先給12V蓄電池充電改為給24V蓄電池充電,前面我們說了光伏電池輸出功率不變的話(相對穩定的環境下),如果給12V蓄電池的充電電流是6A的話,那么此時給24V蓄電池充電電流就是3A;此時占空比的變化是通過控制算法實現實時跟蹤的,不需要計算出具體的數值。如果你確實想知道這時占空比變化,也可以說一下,當是12V蓄電池時(假設采用BUCK),如果Vmppt=28V,那么D=12/28.如果蓄電池變為24v,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的
謝謝大俠的解答,我也受益匪淺。我也有個問題不太清楚,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行設定,然后對占空比進行限制呢?
您好,我想問一下,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,輸出電壓應該是變化的,如果直接給蓄電池充電,沒有問題么,您求占空比的方法就是默認了輸出電壓也不變了,不知道我的理解有沒有問題,請您指教!謝謝