基于STM32温差发电系统MPPT控制器设计

为提高温差发电系统的热电转换效率设计了一款基于STM32F103C8T6芯片的最大功率点跟踪(MPPT)控制系统。通过对热电系统输出电压、电流的实时检测,改变脉宽调制波(PWM)的占空比,经驱动电路进行功率放大后输入升压斩波电路,用于控制电路中MOS开关管的关断,达到改变输出电压和功率的目的。通过对控制电路的仿真和优化,确定器件类型和参数,制作了MPPT控制器。将该控制器连接到热电实验系统,可准确测量热电片输出的电压和电流,通过占空比的调整改变热电系统的输出电压。该控制器的设计为后续控制器控制算法的设计提供了坚实的硬件基础。

基于光伏MPPT采样电流的自适应变步长INC算法

针对传统电导增量INC(incremental conductance)算法在跟踪最大功率点的过程中无法兼顾跟踪速度与稳态精度的问题,以及传统变步长算法在光照变化时容易发生误判的问题,提出了一种新型的自适应变步长INC算法。光照强度变化较大时,利用负载曲线与I-V特性曲线的工作原理,在暂稳态和非稳态下都可以根据最大功率点跟踪MPPT(maximum power point tracking)采样电流的变化,自适应调节跟踪速度;光照强度变化较小时,能够根据输出电压与功率的变化自适应减小步长,提高稳态精度。追踪速度是传统算法的9.3倍,是现有变步长算法的4.2倍,有效减少了光照强度变化带来的功率损失。

基于自适应电流追踪的光伏储能电路及其MPPT控制

为最大化光伏电池的输出功率,本文以Boost结构DC/DC变换器作为光伏储能电路,利用自适应变步长电流追踪算法CT-AVS对光伏电池输出功率进行MPPT控制。在CT-AVS算法中,根据光伏电池实际输出状态自适应追踪光伏电池的MPPT电流值,通过对储能电路中开关管的导通/关断控制迫使光伏电池实际输出电流实时跟踪其MPPT电流值,以使光伏电池实时工作在其MPPT工作点附近,从而最大化光伏电池输出功率。理论分析和仿真实验结果表明,基于CT-AVS进行MPPT控制的Boost结构光伏储能电路能实现光伏电池输出功率最大化。

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。

基于模拟定位电路的多峰值MPPT方法

针对局部遮荫或者不同特性光伏组件组合的光伏发电系统,提出一种基于模拟定位电路的多峰值最大功率点跟踪方法。采用硬件模拟定位电路和软件数字控制算法相结合的方式,先利用定位电路在极短的时间内准确地找到多峰值情况下的全局最大功率点,再选择相应的控制算法进行跟踪调节和保持稳定,最终实现光伏发电系统的最大功率输出。与传统功率曲线扫描方法相比,该方法不需要使用高速的AD转换电路,对后级控制电路的扰动小,并且对系统工作效率的影响也非常小。仿真和实验的研究结果表明所提方法易于实现,稳定可靠。

基于模糊自适应PID的光伏电池MPPT研究

光伏电池输出的非线性特点,决定了其最大功率点的时变性。根据电路阻抗匹配原则,建立了基于Buck拓扑结构的光伏电路系统,将系统最大功率点跟踪转化为占空比系数调节,并根据当功率电压满足d P/d V=0时,光伏电池达到最大功率点,以此为基础提出了模糊自适应PID控制算法,与单纯模糊控制法和扰动观察法的相对比,波动率分别降低了8.9%和20.4%,系统响应速度分别提高了4.5 ms和9.5 ms。

基于自适应占空比扰动的MPPT算法研究

光伏发电系统的效率很大程度上决定于其最大功率点跟踪.在Matlab/Simulink环境下,对光伏电池进行建模,通过模拟任意太阳辐射强度和环境温度,建立光伏模块特性曲线.并采用Boost电路作为DC-DC变换器完成阻抗变换,在对常规占空比扰动的MPPT算法研究基础上,提出一种自适应占空比扰动的MPPT算法.实验结果表明,改进后的算法在动态和稳态响应上都得到了有效的改善,提高了系统的效率.

基于隔离式Cuk电路的黄金分割法MPPT

基于隔离式Cuk电路对光伏电池进行DC/DC变换,着重阐述了用黄金分割变步长算法实现最大功率点跟踪(MPPT)的基本原理,并在Matlab/Simulink环境下建立其光伏电池动态仿真模型,仿真结果验证了该系统具有加快跟踪速度,提高跟踪灵敏度和准确度,提高效率的优点。最后,构建了带RCD吸收电路的隔离式Cuk电路的硬件电路,实验结果证明了该系统的可行性和可靠性。

基于MPPT算法的风光互补发电实验系统的研究与实现

从电力电子、自动控制和优化算法3个角度,采用开放式架构,设计基于MPPT控制技术的风光互补发电的实验系统。在该系统中,采用模拟的风光能源展示风光发电的特性;利用升降压组合电路及多种控制优化算法,测试、比较不同工况条件下的最大功率跟踪(MPPT)控制策略。同时完善了风光互补控制的保护措施,对蓄电池充电控制方案分段优化,采用良好的人机交互界面,实现了风光互补发电实验系统多功能和智能化。

基于MPPT技术的太阳能发电的路灯控制系统案例分析

将MPPT技术引入到太阳能路灯控制系统中,以降低其成本,提高太阳能路灯的可靠性。采用单片机C8051F330控制太阳能路灯工作过程,并采用Buck电路引入最大功率跟踪技术,增强了太阳能光伏电池的转换效率。着重对太阳能路灯控制系统的硬件电路设计进行论述,并设置MPPT技术电路的主要器件的参数,对整个路灯控制系统的设计流程进行了分析。

基于Boost电路的光伏发电MPPT控制系统仿真研究

基于光伏电池输出特性及MPPT控制原理的分析,研究了基于Boost电路的光伏发电MPPT控制系统的模型,并分析了该模型中各子模块的工作原理,并应用Simulink软件搭建了整个系统的仿真模型。以光伏阵列STP0950S-36为例,仿真验证了所研究的MPPT控制系统能很好地实现最大功率跟踪,并能快速响应外界环境的变化,有效提高光伏发电的效率。

采用模糊指数趋近律的光伏MPPT滑模算法

针对现有滑模MPPT普遍采用的等速趋近律且不能兼顾MPPT的快速性与稳定性的问题,提出了一种基于模糊指数趋近律的滑模控制算法。基于光伏电池的工作特性,建立了Buck型光伏直流发电系统的周期平均状态模型,并给出了基于李亚普诺夫函数稳定性的滑模存在性证明和控制律的详细设计。用Matlab/Simulink对系统建模与仿真分析。系统仿真结果表明,设计的控制算法能很好地实现光伏系统MPPT,控制算法实用有效。

太阳能电池接Boost电路MPPT控制仿真分析

针对实时数字仿真仪(RTDS)/RSCAD中提供的太阳能阵列模型,测试其I-V及P-V特性,并外接Boost变换电路进行实时仿真。采用恒定电压跟踪法,对太阳能阵列输出的实时电压值与给定值的偏差信号进行PI调节,控制升压斩波(Boost Chopper)变换电路的占空比D,进而实现太阳能阵列外接电路的等效电阻值的自动寻优。当电阻值达到太阳能阵列工作于最大功率点(MPP)处外接等效电阻Req值时,即实现了太阳能电池阵列最大功率点跟踪(MPPT)控制,从而大大提高了太阳能利用效率。

太阳能光伏MPPT技术仿真研究与硬件电路设计

最大功率点跟踪(MPPT)技术是太阳能光伏发电系统的核心技术,如何进行快速、准确地跟踪,直接影响到整个光伏发电系统的性能。提出一种简单易行、快速、准确的最大功率点跟踪技术,并进行了仿真研究。最后对直流升压-逆变的两级拓扑结构设计的光伏逆变系统,进行了直流升压电路及其功率开关管IGBT驱动的硬件电路设计。驱动电路的测试结果表明,该驱动电路响应快、性能好、设计简洁,为MPPT技术的动态跟踪提供了有效的硬件基础。

新型交错反激电路及MPPT控制策略的研究

设计了一种应用于光伏发电的高频微型逆变器,其DC/DC转换采用交错反激电路,详细分析了该电路结构和工作原理。根据电池板的P-V特性曲线,研究了基于变步长扰动观测法的最大功率点跟踪(MPPT)控制策略,通过仿真验证了该方法可以快速、稳定地实现最大功率点跟踪。

永磁直驱风力发电系统MPPT控制的研究

文章首先介绍了风力机模型。然后介绍了一种改进型的变步长爬山算法,通过该算法改变直驱风力发电系统三重交错并联Boost变换电路的占空比,从而实现最大功率跟踪,获取最大风能。最后,利用MATLAB/SIMULINK建立直驱永磁风力发电系统仿真模型并进行研究。试验结果表明,改进型变步长爬山算法比传统爬山算法能更快跟踪最大功率点,控制系统具有较好的控制精度和稳定性。

基于玻尔兹曼函数的光伏MPPT系统研究

光伏发电系统的效率很大程度上决定于其最大功率点的跟踪。介绍了光伏电池电路模型,在Matlab/Simulink环境下对光伏电池的电气特性进行了仿真,分析了光伏电池最大功率点跟踪控制原理,利用玻尔兹曼函数自适应算法,设计了一基于三重Boost电路的最大功率点跟踪系统,并进行了仿真和实验研究;仿真和实验结果证明所设计的方法是可行的。

基于改进MPPT算法的光伏并网系统研究

光伏并网逆变器是光伏发电系统中重要环节,为使逆变过程中光伏电池输出功率最大,需要对光伏电池的最大功率点进行跟踪。常用最大功率跟踪方法会产生误判现象,不仅会降低光伏电池能量转换效率,而且还会造成并网电流产生畸变。针对上述问题,笔者改进了传统扰动观察法,提出了一种改进型MPPT算法,并在Matlab/Simulink环境下搭建了含有Boost电路的两级式光伏并网逆变器系统。仿真实验表明,含有改进型MPPT的光伏并网逆变器能够有效提高光伏电池输出功率。

适用于降压型MPPT的同步Cuk电路研究

同步Cuk电路是适用于降压型MPPT的充电硬件电路,它具有结构简单、性能突出等特点,能满足MPPT的功能要求。用Cadence软件进行太阳能充电模拟仿真,系统频率为100 k Hz,结果显示输入输出波纹连续、平滑,效率达到92%。

光伏发电系统的MPPT优化控制与仿真研究

针对光伏发电系统中发电效率低下的问题,开展光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT)研究。首先,分析了不同光照强度和温度下光伏电池的输出特性。其次,结合升压(BOOST)电路和PWM控制,搭建了光伏发电系统的仿真模型。最后,基于近似梯度法提出了一种变步长的扰动观察算法,完成光伏电池的最大功率点跟踪控制。仿真结果表明,相较于传统的电导增量法,上述方法能够有效避免误判,快速准确地实现了光伏电池的最大功率跟踪。