最近做一基于改进恒定电压法的MPPT,主电路拓扑是一BUCK,我通过不停的采样光伏电池两端的电压,通过PID调节使得光伏电池两端电压稳在了Vmpp处(利用经验公式:Vmpp=0.7-0.8Voc确定Vmpp),但是另我费解的是如果我后面接蓄电池的话,我可以接多少V的蓄电池,假如Vmpp=68V,Impp=2A。在这个地方困住了,首先我的占空比是通过PID自动调节的,使得光伏电池两端电压稳在了Vmpp处,我们知道MPPT是通过输出的等效阻抗等于光伏电池的内部阻抗相等来设计的,那么当我们通过阻抗匹配确定了占空比后相当于找到了最大功率点,那么假设在周围环境不变的情况下,我的Vmpp也不变,即BUCK的输入电压是Vmpp=68V,前面说了在最大功率点处,周围环境不变的情况下,占空比应该也不变,也就是说输出电压应该是稳在了Vmpp*D处,但是我想知道这个D到底是多少呢,我后面能给多大电压的蓄电池充电呢?
关于MPPT的一个问题,求解。。。
没人回帖啊,自己顶!
这帖子是我昨天发的,但是这个问题我想了好几天了,就是没有解决。后来去网上下载了别人写的关于MPPT的论文,又去IE上下载了几篇,但不幸的是都没有涉及到这方面的讲解。后来索性自己推下公式,看从公式中是否有些收获,呵呵,从公式中算是想通了一些。
其实关于这方面我以前想的有点复杂,但有可能很多做MPPT的都会在这方面卡一下。我就是出现了上一贴中比较乱的思路。下面简单说下我想通的思路:
大家知道MPPT都是基于阻抗匹配设计的,虽然其中有很多这样那样的方法;我是用BUCK拓扑搭建的MPPT,控制器用的是STC单片机,利用的是改进的恒压法;我通过不停的采样光伏电池两端的输出电压,通过单片机自动调节占空比,使其工作于近似的最大功率点处,这是光伏电池的输出电压=Vmppt,输出电流=Imppt,也就是说是后级电路的输入电压电流。从而可以算出后级的等效阻抗R1=Vmppt/Imppt.如果我BUCK输出接的是蓄电池,那么我的BUCK的输出电压应该就是蓄电池两端的电压,即Vb,因为是BUCK电路,Vb=D*Vmppt,Ib=Imppt/D,D是占空比,Ib是蓄电池的充电电流,那么是不是就可以说蓄电池此时此刻的内阻就是Rb=Vb/Ib,由前面知R1=Vmppt/Imppt=(Vb/D)/(Ib/D)=D*D*Vb/Ib
=D*D*Rb。从而可以知道一旦我接上一定电压等级的蓄电池,MPPT会自动进行阻抗匹配,调节占空比,使后级电路从光伏电池上得到尽可能大的功率。
上面只是一家之言,有异议者可以继续讨论呵。
只通过检测电流估计不行吧,电压方面也要考虑吧,从光伏电池的输出特性曲线,当电压较低时同样可以达到较高的电流,这样对应的蓄电池的充电电流就会减小,额,似乎也挺合适的,呵呵,确实如果要求不是很高的话可以考虑采用这种方法。但是我的方法也就是只单单采样光伏电池输出电压,也挺方便的。以后我可以考虑蓄电池充电电流呵。其实在蓄电两端电压变化幅度不是很高的情况下,充电电流最大时对应的就是光伏电池的最大功率输出哦,豁然开朗啊
大侠你好,看到你的精彩讲解,受益匪浅。
有个问题还是想向你请教一下,请问你电路设计时的占空比是怎么样确定的呢?如果我做的控制器想给12V~48V的电池都可以充电,该怎么解决,还请大侠赐教,谢谢。
我用的是PID控制,自动调节占空比使得光伏电池两端电压稳在最大功率电压处,具体的占空比也可以通过计算得出。
如果你的控制器的拓扑采用的是BUCK,给后级蓄电池充电(假设是12v),而你前端光伏电池的最大功率点处电压如果是18V的话,那么占空比就是12/18=0.667.
如果你想给12V至48V蓄电池充电的话,首先得选定你的主电路拓扑,至于控制方法用什么还是看个人喜好。但是有一点可以知道的,当光伏电池工作于最大功率点处时(先不考虑周围环境的变化),光伏电池输出的功率是恒定的,即P=Umppt*Imppt,那么相应的主电路后级输出功率也就确定了,假设输出功率=100W,那么对于你后级接不同电压等级的蓄电池,不同的表现就是充电电流有所不同。
谢谢大侠的解答。
不过大侠说的具体占空比可以计算,那怎么样计算呢?
应为PV的电压时时刻在变的,而如果我给12V、24V、36V、48V电池充电,占空比又不一样。我的意思是说,这个占空比是不是有个范围呢?如果有这个范围是怎么确定的呢?
谢谢
我这里用到的PID控制,占空比是不需要计算的,控制算法会自动调节占空比使得光伏电池工作在最大功率点处,但是可以通过计算得出大概的占空比值。
占空比是有范围的,看你的电路是哪种拓扑以及你的负载端输出电压的范围是多少。
按照我的意思是,假设我控制器前端的输入电压已经稳在了最大功率点电压处,如果后级蓄电池电压等级变换的话,假设由原先给12V蓄电池充电改为给24V蓄电池充电,前面我们说了光伏电池输出功率不变的话(相对稳定的环境下),如果给12V蓄电池的充电电流是6A的话,那么此时给24V蓄电池充电电流就是3A;此时占空比的变化是通过控制算法实现实时跟踪的,不需要计算出具体的数值。如果你确实想知道这时占空比变化,也可以说一下,当是12V蓄电池时(假设采用BUCK),如果Vmppt=28V,那么D=12/28.如果蓄电池变为24v,那么D=24/28;,可以看出具体的取值范围是与你蓄电池电压有关的
谢谢大侠的解答,我也受益匪浅。我也有个问题不太清楚,如何知道我的充电电池是12v还是24v呢?是不是我要自己在里面进行设定,然后对占空比进行限制呢?
您好,我想问一下,你的方法是恒压法,似乎只能控制DC-DC电路的输入电压恒定,占空比变化时,输出电压应该是变化的,如果直接给蓄电池充电,没有问题么,您求占空比的方法就是默认了输出电压也不变了,不知道我的理解有没有问题,请您指教!谢谢