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MPPT光伏控制的讨论

起个头,欢迎大家来指教

对于MPPT光伏控制,我从网上了解,大概有两种思路

1。改变光伏组件的仰角和方位角,寻求最大的光照。

2。通过控制充电电压和充电电流的乘积,也就是充电功率,实现其最大化。

前者必须对组件进行移动(仰角和方位角),实现受光最大化;后者可以通过软件计算来实现在某个角度最大功率点的跟踪。

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ydcman
LV.8
2
2010-12-24 21:40

我最近想做一个基于后者的MPPT软件的光伏控制器,我的思路是这样的,希望有人帮我看看,我的思路有没有问题?图如下:

 

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ydcman
LV.8
3
2010-12-24 21:40

通过对AD0采样充电电压,再通过采样充电电流,并计算他们的乘积,改变PWM的占空比,实现寻求最大功率

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qhllzzhh
LV.4
4
2010-12-26 00:10
@ydcman
我最近想做一个基于后者的MPPT软件的光伏控制器,我的思路是这样的,希望有人帮我看看,我的思路有没有问题?图如下:[图片] 
好像电路有问题啊,你采用什么拓扑啊?
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ydcman
LV.8
5
2010-12-26 19:05
@ydcman
通过对AD0采样充电电压,再通过采样充电电流,并计算他们的乘积,改变PWM的占空比,实现寻求最大功率
不是什么拓扑,就是一个滤波储能电感,并不是升压电路,我上次用升压的电路做过,发现电流一大电感超热,还有就是单端升压的大功率MOS管也不好选
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davidd
LV.1
6
2010-12-28 16:07
@ydcman
不是什么拓扑,就是一个滤波储能电感,并不是升压电路,我上次用升压的电路做过,发现电流一大电感超热,还有就是单端升压的大功率MOS管也不好选

光伏电池电压比蓄电池电压高时,用BUCK电路降压,通过调节开关管的占空比实现MPPT。

 

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ydcman
LV.8
7
2010-12-28 18:48
@davidd
光伏电池电压比蓄电池电压高时,用BUCK电路降压,通过调节开关管的占空比实现MPPT。 

对的,我就是这个思路

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davidd
LV.1
8
2011-01-02 11:17
@ydcman
对的,我就是这个思路
但是,上面的电路不是BUCK电路。
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qhllzzhh
LV.4
9
2011-01-02 13:42
@davidd
但是,上面的电路不是BUCK电路。

也就是说你这个电路实现不了最大功率跟踪,需要改进电路。

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ydcman
LV.8
10
2011-01-03 10:16
@qhllzzhh
也就是说你这个电路实现不了最大功率跟踪,需要改进电路。

假如使用BUCK电路,按这样的话要想提升输出功率,和输出电压调节范围,是不是选择正激式比较好些?

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qhllzzhh
LV.4
11
2011-01-04 21:27
@ydcman
假如使用BUCK电路,按这样的话要想提升输出功率,和输出电压调节范围,是不是选择正激式比较好些?
不需要啦,效率高点就采用同步降压拓扑,没必要什么正激,BOOST,BUCK,BOOST-BUCK,这几个是MPPT中用的最多的拓扑
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davidd
LV.1
12
2011-01-04 21:43
@qhllzzhh
不需要啦,效率高点就采用同步降压拓扑,没必要什么正激,BOOST,BUCK,BOOST-BUCK,这几个是MPPT中用的最多的拓扑
如果要隔离的话,正激等也可考虑
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ydcman
LV.8
13
2011-01-05 09:40
@davidd
如果要隔离的话,正激等也可考虑

谢谢二位,无需隔离的,那控制方法是用开关电源的方式,还是用单片机来控制PWM

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lixsmred
LV.3
14
2011-01-05 16:06
@ydcman
谢谢二位,无需隔离的,那控制方法是用开关电源的方式,还是用单片机来控制PWM

想法是可以的!采用好点的MCU可以提高其跟踪精度!

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ydcman
LV.8
15
2011-01-07 08:21
@lixsmred
想法是可以的!采用好点的MCU可以提高其跟踪精度!

老兄能说的更详细点吗?先谢谢了!因为事先能有高人指点就免得硬件调试上的麻烦

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lixsmred
LV.3
16
2011-01-10 13:50
@ydcman
老兄能说的更详细点吗?先谢谢了!因为事先能有高人指点就免得硬件调试上的麻烦

因为输出是电池,所以只需要控制PV电压(即控制输出功率)就可以了,只不过控制的方式和平常的输出电压方式相反。电池转入输出电压控制的时候,要注意同步Buck电路中是工作在连续模式,所谓的空载损耗不容忽视。其他的功能可参考同类型的充电器。当时(6年前)样机整机效率大概98%,跟踪精度一般(10位AD),控制电路基本是硬件,软件起辅助作用!

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ydcman
LV.8
17
2011-01-10 14:00
@lixsmred
因为输出是电池,所以只需要控制PV电压(即控制输出功率)就可以了,只不过控制的方式和平常的输出电压方式相反。电池转入输出电压控制的时候,要注意同步Buck电路中是工作在连续模式,所谓的空载损耗不容忽视。其他的功能可参考同类型的充电器。当时(6年前)样机整机效率大概98%,跟踪精度一般(10位AD),控制电路基本是硬件,软件起辅助作用!

谢谢了,我想请问一下,使用的是非隔离的BUCK电路吧,我的硬件电路还有哪里需要改进的地方?

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lixsmred
LV.3
18
2011-01-10 14:49
@ydcman
谢谢了,我想请问一下,使用的是非隔离的BUCK电路吧,我的硬件电路还有哪里需要改进的地方?

主拓扑架构采用的是非隔离的同步Buck电路,对了,因为Buck电路前面的电流理论上是脉冲的,因此PV输入加了LC电路以便检测输入电流。两个环路都采用的同一PWM控制,原理图和书上介绍的同步Buck开关电源都差不多,如果对控制器的其他功能了解了的话,就知道如何在主电路加入相应的MOSFET(损耗考虑),由于时间隔得久了,只记得主回路前面和输出后级加了相应得MOSFET防止反灌和其他得一些功能。

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ydcman
LV.8
19
2011-01-10 16:42
@lixsmred
主拓扑架构采用的是非隔离的同步Buck电路,对了,因为Buck电路前面的电流理论上是脉冲的,因此PV输入加了LC电路以便检测输入电流。两个环路都采用的同一PWM控制,原理图和书上介绍的同步Buck开关电源都差不多,如果对控制器的其他功能了解了的话,就知道如何在主电路加入相应的MOSFET(损耗考虑),由于时间隔得久了,只记得主回路前面和输出后级加了相应得MOSFET防止反灌和其他得一些功能。
,呵呵,谢谢了,高手深藏不露呀,电源网改版了不好加分,否则就给你加分了
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2011-01-12 09:58
@ydcman
[图片],呵呵,谢谢了,高手深藏不露呀,电源网改版了不好加分,否则就给你加分了
学习学习
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常见泽
LV.1
21
2011-03-11 09:41
@lixsmred
主拓扑架构采用的是非隔离的同步Buck电路,对了,因为Buck电路前面的电流理论上是脉冲的,因此PV输入加了LC电路以便检测输入电流。两个环路都采用的同一PWM控制,原理图和书上介绍的同步Buck开关电源都差不多,如果对控制器的其他功能了解了的话,就知道如何在主电路加入相应的MOSFET(损耗考虑),由于时间隔得久了,只记得主回路前面和输出后级加了相应得MOSFET防止反灌和其他得一些功能。
 高手 最近正好也在搞MPPT 请多多指教啊
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ydcman
LV.8
22
2011-03-11 21:07
@常见泽
 高手最近正好也在搞MPPT请多多指教啊

你仔细看看我们的问答,再思考一下就明白了,然后就去搭电路多试呗,我不赞成仿真,那样比较耗时间,而且和实际不会相符的

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mengshi4376
LV.5
23
2011-03-21 14:24
@ydcman
你仔细看看我们的问答,再思考一下就明白了,然后就去搭电路多试呗,我不赞成仿真,那样比较耗时间,而且和实际不会相符的

团长好,请问一下如果采用恒压法的话我要不停的采样光伏电池两端电压,从而调节占空比使其工作在最大功率点处,那么我怎么改变DCDC输出的电压呢,还要经过一级变换么?比如要给12V蓄电池充电,DCDC输入端电压控制在了最大功率点电压处(在光伏电池周围环境不变时,表明占空比已经确定),但是DCDC输出电压我怎么调节?

假如当天气情况不变时,假如我的DCDC是一个BUCK电路,我想先对24V的蓄电池充电,通过采样光伏电池输出电压,调节占空比使得光伏电池工作在最大功率点处,也就是说这时的占空比已经确定了,假设此时最大功率点处电压是48V,那么占空比是不是自动会调节到0.5?如果我想给12V蓄电池充电,那么占空比是不是会自动调节到0.25?这点比较迷惑

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ydcman
LV.8
24
2011-03-21 14:50
@mengshi4376
[图片]团长好,请问一下如果采用恒压法的话我要不停的采样光伏电池两端电压,从而调节占空比使其工作在最大功率点处,那么我怎么改变DCDC输出的电压呢,还要经过一级变换么?比如要给12V蓄电池充电,DCDC输入端电压控制在了最大功率点电压处(在光伏电池周围环境不变时,表明占空比已经确定),但是DCDC输出电压我怎么调节?假如当天气情况不变时,假如我的DCDC是一个BUCK电路,我想先对24V的蓄电池充电,通过采样光伏电池输出电压,调节占空比使得光伏电池工作在最大功率点处,也就是说这时的占空比已经确定了,假设此时最大功率点处电压是48V,那么占空比是不是自动会调节到0.5?如果我想给12V蓄电池充电,那么占空比是不是会自动调节到0.25?这点比较迷惑
BUCK电路只是降压,输出电压只能比输入低,我们讨论的是用单片机控制,所以频率不能高,一则单片机无法实现,二则,开关损耗太大,里面有个最大功率点寻求的程序,有他来决定占空比的
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mengshi4376
LV.5
25
2011-03-21 15:54
@ydcman
BUCK电路只是降压,输出电压只能比输入低,我们讨论的是用单片机控制,所以频率不能高,一则单片机无法实现,二则,开关损耗太大,里面有个最大功率点寻求的程序,有他来决定占空比的

恩,我也是用单片机自动寻找最大功率点的,但是不知道输出电压是怎么调节的了。例如既然通过采样光伏电池输出电压调节占空比,而如果想得到自己需要的输出电压的话,例如12V,一般也是通过采样输出电压来调节占空比使输出电压稳在12V;这样就有两个点来控制占空比,到这里我就有点乱了

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高等数学
LV.10
26
2011-03-29 22:54
好帖,有用!收藏学习!
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qhllzzhh
LV.4
27
2011-04-04 22:25
@mengshi4376
恩,我也是用单片机自动寻找最大功率点的,但是不知道输出电压是怎么调节的了。例如既然通过采样光伏电池输出电压调节占空比,而如果想得到自己需要的输出电压的话,例如12V,一般也是通过采样输出电压来调节占空比使输出电压稳在12V;这样就有两个点来控制占空比,到这里我就有点乱了
最大功率跟踪的时候采集光伏电压,输出电压时不受控制的,由蓄电池来钳位。只有过压保护。
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ddmushroom
LV.4
28
2011-04-06 09:23
@qhllzzhh
最大功率跟踪的时候采集光伏电压,输出电压时不受控制的,由蓄电池来钳位。只有过压保护。

也未必

看充电程序怎么设了

可以从三阶段充电模式改,将恒流段改为MPP,恒压段和浮充段依然照旧

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ydcman
LV.8
29
2011-04-06 09:26
@高等数学
好帖,有用!收藏学习!

老兄的意思是不是,具体在PWM值设定上有个上限和下限限制?

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2011-04-09 10:25
@ydcman
BUCK电路只是降压,输出电压只能比输入低,我们讨论的是用单片机控制,所以频率不能高,一则单片机无法实现,二则,开关损耗太大,里面有个最大功率点寻求的程序,有他来决定占空比的

大侠你好,你的回答中说道,单片机里面有做大功率点寻求的程序,请问是怎么实现的呢?期望得到回答,谢谢。

另外,如果我做的控制器想给12V~48V的电池充电,而PV是一定的,比如现在通用的单片22V的,那我怎么样实现这个功能呢?

谢谢

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ydcman
LV.8
31
2011-04-10 19:42
@ydcman
老兄的意思是不是,具体在PWM值设定上有个上限和下限限制?

 呵呵,我现在采用的是这种电路结构,输出防反是借鉴网上的,加了一个二极管是为了防止反向VBEO

 

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