光伏发电最大功率跟踪 Eboost电路的光伏电池最大功率点跟踪系统 导读：就爱阅读网友为您分享以下“Eboost电路的光伏电池最大功率点跟踪系统”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对92to 的支持!本文由maikeai贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看维普资讯 :// cqvip 第３ ８卷 第 ３期 ２０ ０ ４年 ６ 月 电 力 电 子 技 术 Ｐ ｗｅ ｌ ｃ ｒ ｎ ｃ ｏ ｒ Ｅ ｅ ｔｏ ｉ ｓＶｏ ＿８ Ｎｏ３ ｌ ． ． ３Ｊ ｎ ，０ ４ ｕ ｅ ２０ 基于Ｂ ｏｔ ｏｓ 电路的光伏电池最大功率点跟踪系统 赵 宏 ，潘 俊 民 （ 海交 通 大学 ， 海 ２０ ３） 上 上 ０ｏ ０ 摘要 ：论述 了利用 Ｂｏｔ 对 光伏 电池进 行最 大功 率 点跟踪 （ Ｐ Ｔ ｏｓ电路 Ｍ Ｐ ）的原理 ，分 析 ＴＢ ｃ 电路 和 Ｂｏｔ ｕｋ ｏｓ 电路在 Ｍ Ｐ 电路 中的优 缺 点 ， 出 了 一种 单 片机 控 制 的 ， ｏｓ电路 为核 心 的ＭＰＴ ＰＴ 提 以Ｂｏｔ Ｐ 系统 ， 对 以蓄 电池 为负 载 的系 统进 并 行 了的 实验研 究 。
结果 表 明 ， 该系统 在 各种辐 射强 度下 均 明显增 加 了输 出功率 关键 词 ： 换器，ｏｓ 变 Ｂ ｏ 变换器 ； ｔ 光伏 电池 ； 大功 率 点跟踪 系统 最 中 图分 类号 ：Ｍ １． Ｔ ９４ ４ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ：００ １０ （ ０ ）３０ ５ － ３ １０ － ０Ｘ ２ ４０ －０ ５ ０ ０Ｐｈ ｔ ｖ ｌ ｉ ａ ｉ ｕ ｗｅ ｉ ｔＴｒ ｃ ｉ ｇ Ｓ ｓｅ ｓｎ ｏ ｔＣｏ ｖ ｒ ｅ ｏ ｏ ｏ ｔ ｃ Ｍ ｘ ｍ ｍ Ｐｏ ｒ Ｐｏ ｎ ａ ｋ ｎ ｙ ｔ ｍ ｕ ｉ ｇ Ｂｏ ｓ ｎ ｅ ｔ ｒ ａｚ ０ Ｈｏ ｇ Ｐ Ｎ Ｊ ｎｍｉ ＨＡ ｎ ， Ａ ｕ — ｎ （ ａｇ ａＪ ｏ ｎ ｎｖｒｔ Ｓａｇａ ２０ ３， ｈ ａ Ｓ ｎｈｉ ｉ ｔ ｇＵ ｉ ｓｙ ｈｎｈｉ ００ ０ Ｃ ｉ ） ｈ ａｏ ｅ ｉ， ｎ Ａｂ ｔａ ｔ ｈ ａｅ ｔ ｄ ｃｓｔｅｐ ｎ ｉｌｓｏ ｈ ｔｖｈ ｉ ｍａ ｉ ｍ ｐ ｗ ｒ ｏｎ ａｋｎ ＭＰ Ｔ ｕ ｉｇＢ ｏｔ ｏ — ｓｒ ｃ： ｅｐ ｐ ｒ ｎｒ ｕ ｅ ｒ ｃｐｅ ｆ ｏ ｏ ａｃ ｘｍｕ ｏ ｅ ｉｔ ｒｃ ｉｇ（ Ｐ ） ｓ ｏｓ ｃ ｎ Ｔ ｉ ｏ ｈ ｉ ｐ ｏ ｐ ｔ ｎ ｖ ｒｅ ｎ ｉｅ ｒｅ ｏ Ｅ ｒ ｏ ｅｗｅ ｎ ｔｅ Ｂｕ ｋ ａ ｄ Ｂ ｏ ｔｃ ｎ ｅｔｒｉ Ｐ ｅ ｔｒａ ｄ ｇｖ ｓｂ ｆｃ ｍｌ ｉ ｎ ｂ ｔ ｅ ｈ ｃ ｎ ｏ ｓ ｏ ｖ ｒ ｎ ＭＰ Ｔ． Ａ ｃｏ ｏ ｔｏｌｒｂ ｓ ｄ Ｍ Ｐ Ｔ ｙ ｔｍ ｉ ? ｓ ａ ｅ ｍｉｒ ｃ ｎｒ ｌ ．ａ ｅ Ｐ ｓ ｓｅ ｅ ｗ ｔ ｏ ｓ ｏ ｖ ｒｅ ｓｐ ｏ ｏｅ ． Ｅｘ ｅ ｍｅ ｔｒ ｓａ ｃ ｓｐ ｏ ｅ ｄ ｄ ｔ ｈ ｉｈ Ｂ ｏ ｔｃ ｎ ｅ ｒｉ ｒｐ ｓ ｄ ｔ ｐ ｒ ｎ ｅｅ ｒｈ ｉ ｒｃ ｅ ｅ ｏ ｔｅ ＭＰＰｒｓ ｓｅ ｗｉ ｂ ｔ ｙｌａ ． ｘ ｅ ｍｅ ｔｒ— ｉ ， ｙ ｔｍ ｔ ｈ ａｔ —ｏ ｄ Ｅ ｐ ｒ ｎ ｅ ｒ ｉ ｓ ｌ ｈ ｗ ｈ ｔｏ ｔ ｕ ｏ ｒｉｃｅ ｓ ｓｏ ｖｏ ｓ ｎ ｅ ｉｅｅ ｔｓ ｌｒｒｄ ａｉｎ ｕ ｔ ｓ ｏ ｔ ａ ｕｐ ｔ ｗｅ ｎ ｒａ ｅ ｂ ｉｕ ｌ ｕ ｄ ｒｄｆ ｒｎ ｏａ ａ ｉｔ ． ｓ ｐ ｙ ｆ ｏＫｅ ｒ ｓ ｃ ｎｅ ｅ／ ｏｓ ｃｎ ｅ ｅ； ｈｔｖｔｉ ｍ ｉ ｍ ｐ ｗ ｒ ｏｎ ｔ ｃ （ Ｐ ） ｙｗｏ ｄ ： ｏ ｖ ｒ ｒ ｏｔ ｏ ｖｒ ｒ ｐ ｏｏｏａｃ ａ ｍｕ ｏ ｅ ｉｔ ｒ ｋＭＰ Ｔ ｔ Ｂ ｔ ； ｘ ｐ ａ１ 引 言 光 伏发 电具有 无污 染 、 噪音 、 之不尽 、 无 取 用之 不竭等优 点 ． 来越受到关注 ， 越 在未来 的供 电系统 中 将 占有 重要的地位 。
光伏 发 电存在 的问题 是光伏 电 池 的输 出特性 受外界环境影 响大 ，温度和光 照辐射 强度 的变化 都可 以导致 输 出特 性 发生较 大 的变化 ； 另外 ， 光伏 电池 转换效率低且价格 昂贵 ， 期投入较 初 大 因此 ， 充分利用光 伏 电池 所产 生的能量 是光伏发 电系统的基本要求 要 解决这一 问题可在光 伏 电池 与 负载间加入最大功率 点跟 踪装置 ，使光 伏 电池始 终 能够输 出最大功率 ． 以便更有 效地 利用太 阳能 ， ． —— 光 伏 电池 的输 出电流 和输 出 电压 — —标 准 测试 条件 下 电池 的短路 电流 暗饱 和 电流 一 光 伏 电池 的表 面温度 ——ｋ — 玻耳 兹曼 常数 Ｋ—— 短路 电流 的温 度 系数 — ． 口 — 单位 电荷 — 参 考温 度 常数 Ａ —辐 射 强度 — —— 的暗饱 和 电流 下Ｅ（一 硅 的禁 带宽 度 ， —— 光 电流 厂 Ｌ ｃ— —一电池 的 并联 电阻 —— 电池 的串联 电阻 Ａ． 由图１ ， 可 见 ． ｂ１ ｃ 光伏 电池 的温度主 要影 响开路 电压 ． 辐射 强度主要影 响短路 电流 。
另外 ， 在一定 的 温 度和辐射强度 下 ，光伏 电池 具有唯一 的最大功率 输 出点 由于实际使用 中不 能保证负载 总是工作在 最大功率点上 ．因此需在负载 和光伏 电池之 间加入 Ｍ Ｐ装置， ＰＴ 以保证光伏 电池 始终输 出最大 功率 ２ 光伏 电池 的特 性 图ｌ示 出光伏 电池 的等效 电路 ，图ｌ 为光伏 电 ａ ｂ 池 在不 同温 度 、 射 强度 下 的， 辐 ， 性 ， １为 光伏 特 图 ｃ 电池 在不同温度 、 辐射强度 下的 特性 光 伏 电池 的输 出特 性方程 ： 为 ｅ （ １） ｘ ＿一 １ 式 ， 】ｐ （一） 中 ｎ ｅ［ 专］ ［ ｘ 吾 ＾ ＝ ｓ＋ ￣－ ５ｌ／ ０ ｃ【ｃ Ｋ Ｔ２ ） ｌ ０ ＩＲ Ａ Ｏ定 稿 日期 ：０ ３ ｌ— ６ ２０ 一 １２ （ １ ） 作 者简 介 ： 赵宏（９ ２ ） 男 ， 南辉 县人 ， 士 生 ， 究 １７一， 河 博 研方 向为 电 力 电子 技 术在 太 阳能发 电 系统 中的 应 用 （） ｂ（） ｃ 图ｌ 光伏 电池 的等 效 电路及 输 出特性 ５ ５维普资讯 :// cqvip 第３ ８卷 第 ３期 ２０ ０ ４年 ６ 月 电 力 电 子 技 术 Ｐ ｗｅ ｅ ｔｏ ｉ ｓ ｏ ｒＥｌ ｃ ｒ ｎ ｃ Ｖｏ ． ８ Ｎｏ ３ １ ． ． ３Ｊｎ ２ ０ ｕ ｅ． Ｏ ４３ Ｂｃ ｕ ｋ变 换 器 与 Ｂ ｏｔ 换 器 用 于 ｏｓ 变 最 大 功 率 跟 踪 的 分 析 由于 Ｂ ｃ ｕ ｋ电路 的输 入 端 工 作在 断续 状 态 下 ． 若不 加入储 能 电容 ， 则光伏 电池 的工作 时断时续 ． 不 在 一个Ｄ 的下 限值Ｄ 在Ｄ Ｄ ， ＞ 的情况下 ， 光伏 电池 才能对蓄 电池 组 的充 电电流产生影 响。
该值可 按下 列方法求 出设输入端 电压 为光伏 电池 的开路 电压 ，则 由式（ 可得 ： ２ ） Ｖ： ／ 一 （ Ｄ ｎ １ ） （ ３ ）（） ４ 能处 于最佳 工作状态 加入 了储能 电容 后 ， ｕ ｋ电 Ｂｃ 路功率 开关 断开 时光 伏 电池对储 能 电容充 电 ．使光 伏 电池始终 处 于发 电状 态 ．此 时调 节 Ｂ ｃ ｕ ｋ电路 占 空 比才能有 效跟 踪最 大功率 点 ． 因此储 能 电容对 于 利用 Ｂ ｃ ｕ ｋ电路实现 ＭＰ Ｔ功能 是必不可少 的 Ｐ 然而 由上式可得 ： Ｄ．＝ － ／ ￣ １ Ｖ Ｖ 当Ｄ在Ｄ １０ ０ ％的 区 间 内变 化 时 ，ｏ ｓ电路 输 Ｂ ｏｔ 入输 出端 的 电压应满足 式（ ， ２ 在 不变 的情 况下 ， ） 改 变Ｄ 将改变 与Ｂ ｏｔ ｏｓ 变换 器输入 端相连 的光伏 电池两 端 的电压 由此可得 ： Ｖ＝ － ） ｉ Ｖ（ Ｄ ． Ｉ （ ５ ）在大功率情 况下 ，储 能 电容始终处 于大 电流充放 电 状态 ． 对其可靠 工作不利 ， 同时 由于储 能 电容通 常为 电解 电容 ． Ｂ ｃ 使 ｕ ｋ电路无法 工 作在 更高 的频率 下 ． 增大 了 Ｍ Ｐ Ｐ Ｔ装 置的体积 ， 使整个系统 变得 笨重 。
相 比之 下 ， ｏｓ Ｂ ｏｔ 变换器 可 以始终 工作在 输入 电 流连续 的状 态下 ， 只要输入 电感足 够大 ． 电感上 的 则 纹波 电流小到接近平滑 的直流 电流 ．因此 只需加入 容量较 小的无感 电容甚 至不加 电容 ．避 免 了加 电容 因此，ｏｓ Ｂ ｏｔ 电路 的输入端 电压 ｉ 可在 ０ Ｖ 之 间 ～ 变化 只要光伏 电池 具有合适 的开路 电压 ． 过改变 通 Ｂ ｏｔ ｏｓ 变换器 的Ｄ．就能找 到与光伏 电池最 大功率 点 对应 的 值 ， 此时光伏 电池输 出功率最 大 另外 ， 在常规 电网下利用Ｂ ｏｔ ｏｓ 变换 器对 蓄 电池 充 电时， 占空 比过 大而输 出滤波 电容较小 ． 若 会产 生 脉动很大 的充 电电流 ， 影响蓄 电池 的寿命 但光伏 系 统输 出的功率 有一上 限值 ，因此蓄 电池 的最大充 电 电池也有 一上 限值 ， 在选 择输 出滤波 电容 ｃ ， 需 ｆ 只 时 保 证其在功率 开关导通期 间能够供给最 大功率时 的 。