CN105116956A - 一种应用于光伏发电系统的最大功率跟踪控制装置 - Google Patents
一种应用于光伏发电系统的最大功率跟踪控制装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开的一种应用于光伏发电系统的最大功率跟踪控制装置,包括光伏阵列、滤波电路、DC-DC功率转换电路、电压检测电路、电流检测电路、信号调理电路、DSP控制芯片、驱动电路,以及AVR单片机、以AVR单片机为核心的显示模块;通过电压检测电路、电流检测电路获得光伏阵列输出信号,该信号经由信号调理电路输入DSP控制芯片而实现MPPT控制信号的实时调整;DSP控制芯片输出的PWM控制信号经由驱动电路产生驱动开关管动作的信号;AVR单片机与DSP控制芯片利用RS485进行通讯,相关控制参数在以AVR单片机为核心的显示电路上进行显示。该发明的控制装置,稳态跟踪精度高,动态响应速度快。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电领域,特别涉及一种应用于光伏发电系统的最大功率跟踪控制装置。
背景技术
太阳能作为一种新型绿色能源,可解决因常规能源枯竭而引发的能源危机,受到国内外的广泛关注。而光伏发电则是当前利用太阳能的主要形式之一。光伏阵列的输出特性具有较强非线性特征,它的输出功率不仅与光伏阵列内部特性有关,还受到外界环境条件(光照、温度)的影响,采用最大功率点跟踪技术(Maximumpowerpointtrack,MPPT)可有效提升光伏系统的能量转换效率。
常用最大功率跟踪装置的跟踪方法中开路电压系数法和短路电流系数法,控制简单易于实现,但需要周期性的断开或短路光伏阵列,导致较多功率损失,且其工作点并不是真正的最大功率点,该策略主要是用于光伏路灯等对跟踪精度要求不高的场合。扰动观察法通过对光伏板的输出电压施加扰动,检测输出功率的变化来跟踪最大功率。对定步长扰动观察法,大步长可提升跟踪速度,但最大功率点附近功率振荡大,能量损失严重;小步长可减少能量损失,提高稳态精度,但会降低跟踪速度。电导增量法通过比较光伏阵列的电导增量和瞬间电导来改变系统的控制信号。
除此之外,还有基于智能控制的MPPT方法,文献EfficiencyOptimizationofaDSP-BasedStandalonePVSystemUsingFuzzyLogicandDual-MPPTControl(AlNabVlsiA,DhaoVadiR.IEEETransactionsonIndustrialInformatics,2012,8(3):573-584.)提出基于模糊算法的最大功率点跟踪控制策略,具有稳态精度高,鲁棒性强的特点,但该算法有效性依赖于设计者的经验。文献Acost-effectivesingle-stageinverterwithmaximumpowerpointtracking(ChenY,SmedleyKM.PowerElectronics,IEEETransactionson,2004,19(5):1289-1294)采用神经网络算法进行最大功率跟踪,但需要对每块光伏板进行训练以获取其控制规则。文献DesignofaSliding-Mode-ControlledSEAVRforPvMPPTApplications(MamarelisE,PetroneG,SpagnuoloG.IEEETransactionsonIndustrialElectronics,2014,61(7):3387-3398)采用滑膜变结构控制提高系统的动态性能,但其参数设计较为复杂,实用性不高。High-performancealgorithmsfordriftavoidanceandfasttrackinginsolarMPPTsystem(PandeyA,N.DasguptaandA.K.Mukerjee,High-performancealgorithmsfordriftavoidanceandfasttrackinginsolarMPPTsystem.IEEETransactionsonEnergyConversion,2008.23(2):p.681-689.)提出一种变步长扰动观察法,能较好的兼顾系统稳态性能和动态性能。但适用范围有限,并且变步长系数确定比较麻烦。AvariableStepSizeINCMPPTMethodforPVSystems(FangruiL,ShanxuD,FeiL,etal.AvariableStepSizeINCMPPTMethodforPVSystems.IEEETransactionsonIndustrialElectronics,2008.55(7):p.2622-2628.)讨论了一种结合变步长电导增量控制策略的最大功率跟踪装置,在光照稳定的条件下,该装置可以较好的跟踪最大功率点,但在外界条件剧烈变化的情况下跟踪效果不是很好,存在稳态功率损失较大,动态跟踪速度较慢的问题。因此,非常有必要开发一种适用于环境变化比较剧烈的条件下的最大功率跟踪装置,并满足稳态跟踪精度高,动态响应速度快的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种应用于光伏发电系统的最大功率跟踪控制装置。
本发明的目的通过以下的技术方案实现:
一种应用于光伏发电系统的最大功率跟踪控制装置,包括光伏阵列、滤波电路、DC-DC功率转换电路、电压检测电路、电流检测电路、信号调理电路、DSP控制芯片、驱动电路,以及AVR单片机、以AVR单片机为核心的显示模块;其中,光伏阵列的输出经过滤波电路连接DC-DC功率转换电路,功率转换电路的输出连接负载;通过电压检测电路、电流检测电路获得光伏阵列输出信号,该信号经由信号调理电路输入DSP控制芯片,DSP控制芯片实现MPPT控制信号的实时调整;DSP控制芯片输出PWM控制信号,PWM控制信号经由驱动电路产生驱动开关管动作的信号;AVR单片机与DSP控制芯片利用RS485进行通讯,相关控制参数(光伏电池端电压、电流、输出功率等)在以AVR单片机为核心的显示电路上进行显示。
所述的DC-DC功率转换电路为buck-boost电路。buck-boost电路可同时满足光伏系统升压和降压的要求,具有广泛的应用空间。
所述的buck-boost电路包括电源E、MOSFET驱动器VT、电感L、二极管VD、电容C,以及负载,其中电源E正极与MOSFET驱动器VT漏极相连,MOSFET驱动器VT源极分别与电感L、二极管VD负极相连,电感L的另一端与电源E负极相连;电容C和负载并联后一端与二极管VD正极相连,另一端与电源E负极相连。
所述的负载为独立用电设备或者光伏并网逆变器。
所述的DSP控制芯片为TI公司的DSPTMS28035。该芯片具备强大的数据、信号处理能力。
所述的MPPT控制信号的调整步骤具体为:
(1)采样k时刻光伏阵列输出端电压U(k)、电流I(k);
(2)求出k时刻的功率P(k),计算k时刻的电压变化量ΔU(k)=U(k)-U(k-1)、电流变化量ΔI(k)=I(k)-I(k-1)和功率变化量ΔP(k)=P(k)-P(k-1);其中U(k-1)、I(k-1)、P(k-1)分别为k-1时刻的电压、电流和功率;
(3)判断ΔU(k)是否为0:若为0,则判断ΔI(k)是否为0;若ΔI(k)=0,不改变参考电压Uref(k),返回继续采样;若ΔI(k)<0,说明系统当前工作在最大功率点处右侧,以步长ΔUref对参考电压Uref(k)施加负向扰动;若ΔI(k)>0,说明系统当前工作在最大功率点处左侧,以步长ΔUref对参考电压Uref(k)施加正向扰动;
(4)若判断ΔU(k)≠0,计算G=ΔI(k)/ΔU(k)+I(k)/U(k);若G=0,不改变参考电压,返回继续采样;若G>0,说明系统当前工作点在最大功率点右侧,计算S(k)=abs(ΔP(k)/ΔU(k))/I(k),以ΔUref*S(k)为扰动步长对参考电压Uref(k)施加正向扰动;若G<0,说明系统当前工作点在最大功率点左侧,计算S(k)=abs(ΔP(k)/ΔU(k))/I(k),限制S(k)的值小于或等于1,并以ΔUref*S(k)为扰动步长对参考电压Uref(k)施加负向扰动;
(5)重复以上步骤直到k+1时刻系统工作在最大功率点。
所述的参考电压Uref(k)是由MPPT控制器输出的,参考电压与光伏电池实际输出电压的偏差信号经过离散PI控制器产生占空比信号,该信号经过PWM发生器产生PWM波,PWM控制信号经由驱动电路产生驱动开关管动作的信号。
所述的电压检测电路,包括电容C18、电容C1、电容C9、电容C104,电阻R33、电阻R40、电阻R27、电阻R45、电阻R39、电阻R157、二极管D11、二极管D12、二极管D16、二极管D17、二极管D36、二极管D37、运算放大器U2A,其中电容C18并联于输入电压两端,电容C18正极接二极管D11、二极管D12,电容C18负极接二极管D16、二极管D17;二极管D11负极与二极管D12正极相连,接于电容C18正极;二极管D11正极与-15V电压源相连,二极管D12负极与+15V电压源相连;二极管D16负极与二极管D17正极相连,接于电容C18负极;二极管D16正极与-15V电压源相连,二极管D17负极与+15V电压源相连;电阻R33一端与电容C18正极相连,另一端与电阻R27的一端相连,共同接于运算放大器U2A同相输入端;电阻R27的另一端接地;电阻R40一端和电容C18负极相连,另一端和电阻R45的一端共同接于运算放大器U2A反相输入端,电阻R45的另一端与运算放大器U2A的输出端相连;运算放大器U2A的端口11分别接-15V电源和电容C15,电容C15另一端接地,运算放大器U2A的端口4分别接+15V电源和电容C9,电容C9另一端接地;运算放大器U2A输出端与电阻R39的一端相连,二极管D36负极和二极管D37正极相连,和电阻R157的一端共同和电阻R39的另一端相连,其中,二极管D36正极接地,二极管D37负极接入DSP端口,电阻R157的另一端和电容C104相连,并将模拟信号送入DSP的ad端口,这里采用网络标号vpv_M,电容C104的另一端接地。
所述的电流检测电路,包括电容C33、电容C28、电容C34、电容C6、电容C35、电阻R55、电阻R49、电阻R61、电阻R7、电阻R8、电阻R68、电阻R73、电阻R74、运算放大器U7C、运算放大器U7D、二极管D49、二极管D50;其中电容C33与电容C28串联后并联于电流信号输入端,两电容连接端接地,电容C33的非接地端与电阻R55相连,电容C28的非接地端和电阻R49一端相连,电阻R49另一端接于运算放大器U7C反相输入端,电阻R55另一端接于运算放大器U7C同相输入端;电阻R61和电容C34并联,一端接于运算放大器U7C同相输入端,另一端接地;电阻R7和电容C6并联,一端接于运算放大器U7C反相输入端,另一端接于运算放大器U7C输出端;电阻R8一端接于运算放大器U7C输出端,另一端接于运算放大器U7D同相输入端,电阻R68一端接于运算放大器U7D同相输入端,另一端接+3V电压源,运算放大器U7D反相输入端和输出端相连,电阻R73一端和运算放大器U7D输出端相连,二极管D49正极接地,二极管D50接+3.3V电压源,二极管D49负极和二极管D50正极相连,与电阻R73另一端共同接于电阻R74的一端,电阻R74另一端连接电容C104,并将电流信号送至DSP,电容C104另一端接地。
本发明与现有技术相比,具有如下优点和有益效果:
(1)本发明能同时减少光伏系统稳态功率损失和提高动态跟踪速度,并改善光照强度剧烈变化时最大功率跟踪性能,从而提高光伏发电系统的能量转换效率。
(2)与现有装置相比,本发明整体结构简单,Buck-Boost电路满足系统升降压的需求,具有较广的运行范围;以AVR单片机为核心的显示电路可实现装置运行数据的存储和显示;最大功率跟踪控制策略具有逻辑清晰,计算量小的特点,可以较为方便的利用DSP来实现;不需要增加光照强度和温度检测环节,降低了装置成本。本发明不仅适用于环境缓慢变化的情形,也适用于环境条件剧烈变化的情况,可有效地提高最大功率点跟踪的速度和稳态精度,降低了输出功率振荡,可以快速稳定地跟踪光伏阵列的最大输出功率,很好的满足了光伏系统最大功率的跟踪要求。
附图说明
图1为本发明所述的一种应用于光伏发电系统的最大功率跟踪控制装置的结构框图;
图2为图1所述装置的buck-boost电路的电路图;
图3为图1所述装置的电压检测电路的电路图;
图4为图1所述装置的电流检测电路的电路图;
图5-1为图1所述装置的试验光照强度在0.1s时由300W/m2变为1000W/m2,并在0.2s时变回300W/m2占空比波形图;图5-2为图1所述装置的试验光照强度在0.1s时由300W/m2变为1000W/m2,并在0.2s时变回300W/m2功率波形图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
本发明最大功率跟踪装置的结构框图如附图1所示,其结构包括光伏电池阵列,滤波电路,功率转换电路(Buck-Boost),电压检测电路、电流检测电路,信号调制电路,DSP控制芯片,驱动电路,以及以AVR单片机为核心的显示模块,显示电路包括:液晶显示部分、LED指示信号部分、时钟电路、数据存储部分、按键和备用电源,通过RS485与DSP控制芯片进行通讯,实现相关数据的存储及显示的功能。
光伏阵列板的输出端连接Buck-Boost电路的输入端,Buck-Boost电路如附图2所示,该电路承担功率转换、升降压的功能,Buck-Boost电路的输出接负载。该负载可以是独立的用电设备,或者是光伏并网逆变器的输入端。电压电流检测电路的输入信号是光伏阵列的输出电压和电流,电压检测电路如附图3所示,将光伏电池的电压先经过电阻分压之后,再由运算放大器按一定比例转换成小电压信号,经RC滤波之后,送入DSP的ADC端口。电流检测电路如附图4所示,光伏电池电流经电流传感器之后,由运算放大器按一定的比例进行缩小,再经过电压跟随器及RC滤波后送入DSP的ADC端口。检测电路的输出接信号调理电路的输入,信号调理电路的输出端连接微处理器的模拟信号输入端,DSP的PWM输出端连接驱动电路的输入端,驱动电路的输出端连接Buck-Boost电路的MOS管。
如图2,所述的buck-boost电路包括电源E,MOSFET驱动器VT,电感L,二极管VD,电容C,以及负载。电源E正极与MOSFET驱动器VT漏极相连,MOSFET驱动器VT源极分别与电感L、二极管VD负极相连,电感L的另一端与电源E负极相连;电容C和负载并联后一端与二极管VD正极相连,另一端与电源E负极相连。
如图3,所述的电压检测电路,包括电容元件C18(100PF),C15(100nF),C9(100nF),C104(10nF),电阻元件R33(30kΩ),R40(30kΩ),R27(30kΩ),R45(30kΩ),R39(1kΩ),R157(2kΩ),二极管D11,D12,D16,D17,D36,D37,采用型号为BAV99LT1G,运算放大器U2A,型号为LM224D。电容C18并联于输入电压两端,正负极分别接两组二极管D11D12,D16D17,二极管D11负极与二极管D12正极相连,接于电容C18正极,二极管D11正极与-15V电压源相连,二极管D12负极与+15V电压源相连,二极管D16负极与二极管D17正极相连,接于电容C18负极,二极管D16正极与-15V电压源相连,二极管D17负极与+15V电压源相连。电阻R33一端与电容C18正极相连,另一端与电阻R27的一端相连,共同接于运算放大器U2A同相输入端,电阻R27的另一端接地;电阻R40一端和电容C18负极相连,另一端和电阻R45的一端共同接于运算放大器U2A反相输入端,电阻R45的另一端与运算放大器U2A的输出端相连。U2A的11端口分别接-15V电源和电容C15,C15另一端接地,U2A的4端口分别接+15V电源和电容C9,电容C9另一端接地。运算放大器U2A输出端与电阻R39的一端相连,二极管D36负极和二极管D37正极相连,和电阻R157的一端共同和电阻R39的另一端相连,其中,二极管D36正极接地,二极管D37负极接入DSP端口,考虑到管压降0.3V,电压限幅后最大值为3.3V,电阻R157的另一端和电容C104相连,并将模拟信号送入DSP的ad端口,这里采用网络标号vpv_M,电容C104的另一端接地。
如图4,所述的电流检测电路,包括电容C33(220pF),C28(220pF),C34(100pF),C6(100pF),C35(1nF),电阻R55(10kΩ),R49(10kΩ),R61(10kΩ),R7(10kΩ),R8(5kΩ),R68(5kΩ),R73(1kΩ),R74(1kΩ),运算放大器U7C,U7D,型号为LM224D,二极管D49,D50,型号为BAV99LT1G。电容C33与电容C28串联后并联于电流信号输入端,两电容连接端接地,电容C33的非接地端与电阻R55相连,电容C28的非接地端和电阻R49一端相连,电阻R49另一端接于运算放大器U7C反相输入端,电阻R55另一端接于运算放大器U7C同相输入端。电阻R61和电容C34并联,一端接于运算放大器U7C同相输入端,另一端接地。电阻R7和电容C6并联,一端接于运算放大器U7C反相输入端,另一端接于运算放大器U7C输出端。电阻R8一端接于运算放大器U7C输出端,另一端接于运算放大器U7D同相输入端,电阻R68一端接于运算放大器U7D同相输入端,另一端接+3V电压源,运算放大器U7D反相输入端和输出端相连,电阻R73一端和运算放大器U7D输出端相连,二极管D49正极接地,二极管D50接+3.3V电压源,二极管D49负极和二极管D50正极相连,与电阻R73另一端共同接于电阻R74的一端,电阻R74另一端连接电容C104,并将电流信号送至DSP,电容另一端接地。
系统中的微处理器采用的DSP使用TI公司的C2000系列的DSPTMS320F28035,它具备强大的数据、信号处理能力,并具备相对较高的性价比,主要完成功率转换电路的具体控制功能及通讯功能。显示电路的主控芯片采用的AVR单片机,型号为ATmega164PA,它是美国ATMEL公司研制的低功耗、高可靠性、功能强大的16单片机,其主要功能是提供友好的人际操作界面,实现光伏系统数据的存储和显示。
下面详细介绍该装置进行最大功率点跟踪的控制策略:
第一步:通过电压传感器、霍尔传感器采集光伏阵列板电压和电流,将采集到的电压和电流经过电压、电流调理电路,送至数字信号处理器(DSP)中,通过U*I计算出当前时刻的功率P,计算前后两时刻功率偏差ΔP(k)、前后两时刻电压偏差ΔU(k)、前后两时刻电压偏差ΔI(k)。计算当前时刻功率对电流的导数。其中功率对电压的导数,可以采用前后两时刻功率偏差ΔP(k)除以前后两时刻电压偏差ΔU(k)来近似求解功率对电压的导数。
第二步:判断前后两时刻电压偏差ΔU(k)绝对值是否小于设定精度ε1,设定精度ε1大小决定系统最大功率跟踪的稳定性,设定精度ε1选择太大将增加系统在最大功率点波动,一般是越小越好。
第三步:如果小于设定精度ε1,判断前后两时刻电流偏差ΔI(k)绝对值是否小于设定精度ε2,如果同样满足,则不改变参考电压Uref(k)的值。如果不满足,判断ΔI(k)是否大于零,如果大于零,说明系统工作在最大功率点左侧、,则以设定步长ΔUref对参考电压Uref(k)施加正向扰动;否则,说明系统工作在最大功率点右侧,以设定步长ΔUref对参考电压Uref(k)施加负向扰动。
第四步:如果电压偏差ΔU(k)绝对值大于设定精度ε1,计算函数G=ΔI(k)/ΔU(k)+I(k)/U(k)的值。若G等于0,则不改变参考电压Uref(k)的值。
第五步:若G>0,说明系统当前工作在最大功率点左侧,计算S(k)=abs(ΔP(k)/ΔU(k))/I(k);以扰动步长为ΔUref1*S(k)对参考电压Uref(k)施加正向扰动;若G<0,说明系统当前工作点在最大功率点右侧,计算S(k)=abs(ΔP(k)/ΔU(k))/I(k),并限制S(k)的取值小于或等于1,以扰动步长为ΔUref1*S(k)对参考电压Uref(k)施加负向扰动;
第六步:重复以上步骤,并将所得参考电压值与光伏阵列输出检测电压比较,经过离散PI控制器得到PWM信号的占空比,占空比输入PWM发生器得到PWM信号,PWM信号经由驱动电路控制Buck-Boost电路中开关管的通断,达到跟踪光伏发电系统最大功率点的目的。
设定光照强度在0.1s时由300W/m2变为1000W/m2,并在0.2s时变回300W/m2,图5-1为图1所述装置的试验光照强度在0.1s时由300W/m2变为1000W/m2,并在0.2s时变回300W/m2占空比波形图;图5-2为图1所述装置的试验光照强度在0.1s时由300W/m2变为1000W/m2,并在0.2s时变回300W/m2功率波形图,从实验结果可以看出该装置能快速跟踪最大功率点并具有较高的稳态跟踪精度,适用于环境条件剧烈变化的情况。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种应用于光伏发电系统的最大功率跟踪控制装置,其特征在于:包括光伏阵列、滤波电路、DC-DC功率转换电路、电压检测电路、电流检测电路、信号调理电路、DSP控制芯片、驱动电路,以及AVR单片机、以AVR单片机为核心的显示模块;其中,光伏阵列的输出经过滤波电路连接DC-DC功率转换电路,功率转换电路的输出连接负载;通过电压检测电路、电流检测电路获得光伏阵列输出信号,该信号经由信号调理电路输入DSP控制芯片,DSP控制芯片实现MPPT控制信号的实时调整;DSP控制芯片输出PWM控制信号,PWM控制信号经由驱动电路产生驱动开关管动作的信号;AVR单片机与DSP控制芯片利用RS485进行通讯,相关控制参数在以AVR单片机为核心的显示电路上进行显示。
2.根据权利要求1所述的应用于光伏发电系统的最大功率跟踪控制装置,其特征在于:所述的DC-DC功率转换电路为buck-boost电路。
3.根据权利要求2所述的应用于光伏发电系统的最大功率跟踪控制装置,其特征在于:所述的buck-boost电路包括电源E、MOSFET驱动器VT、电感L、二极管VD、电容C,以及负载,其中电源E正极与MOSFET驱动器VT漏极相连,MOSFET驱动器VT源极分别与电感L、二极管VD负极相连,电感L的另一端与电源E负极相连;电容C和负载并联后一端与二极管VD正极相连,另一端与电源E负极相连。
4.根据权利要求1所述的应用于光伏发电系统的最大功率跟踪控制装置,其特征在于:所述的负载为独立用电设备或者光伏并网逆变器。
5.根据权利要求1所述的应用于光伏发电系统的最大功率跟踪控制装置,其特征在于:所述的DSP控制芯片为TI公司的DSPTMS28035。
6.根据权利要求1所述的应用于光伏发电系统的最大功率跟踪控制装置,其特征在于:所述的MPPT控制信号的调整步骤具体为:
(1)采样k时刻光伏阵列输出端电压U(k)、电流I(k);
(2)求出k时刻的功率P(k),计算k时刻的电压变化量ΔU(k)=U(k)-U(k-1)、电流变化量ΔI(k)=I(k)-I(k-1)和功率变化量ΔP(k)=P(k)-P(k-1);其中U(k-1)、I(k-1)、P(k-1)分别为k-1时刻的电压、电流和功率;
(3)判断ΔU(k)是否为0:若为0,则判断ΔI(k)是否为0;若ΔI(k)=0,不改变参考电压Uref(k),返回继续采样;若ΔI(k)<0,说明系统当前工作在最大功率点处右侧,以步长ΔUref对参考电压Uref(k)施加负向扰动;若ΔI(k)>0,说明系统当前工作在最大功率点处左侧,以步长ΔUref对参考电压Uref(k)施加正向扰动;
(4)若判断ΔU(k)≠0,计算G=ΔI(k)/ΔU(k)+I(k)/U(k);若G=0,不改变参考电压,返回继续采样;若G>0,说明系统当前工作点在最大功率点右侧,计算S(k)=abs(ΔP(k)/ΔU(k))/I(k),以ΔUref*S(k)为扰动步长对参考电压Uref(k)施加正向扰动;若G<0,说明系统当前工作点在最大功率点左侧,计算S(k)=abs(ΔP(k)/ΔU(k))/I(k),限制S(k)的值小于或等于1,并以ΔUref*S(k)为扰动步长对参考电压Uref(k)施加负向扰动;
(5)重复以上步骤直到k+1时刻系统工作在最大功率点。
7.根据权利要求5所述的应用于光伏发电系统的最大功率跟踪控制装置,其特征在于:所述的参考电压Uref(k)是由MPPT控制器输出的,参考电压与光伏电池实际输出电压的偏差信号经过离散PI控制器产生占空比信号,该信号经过PWM发生器产生PWM波,PWM控制信号经由驱动电路产生驱动开关管动作的信号。
8.根据权利要求1所述的应用于光伏发电系统的最大功率跟踪控制装置,其特征在于:所述的电压检测电路,包括电容C18、电容C1、电容C9、电容C104,电阻R33、电阻R40、电阻R27、电阻R45、电阻R39、电阻R157、二极管D11、二极管D12、二极管D16、二极管D17、二极管D36、二极管D37、运算放大器U2A,其中电容C18并联于输入电压两端,电容C18正极接二极管D11、二极管D12,电容C18负极接二极管D16、二极管D17;二极管D11负极与二极管D12正极相连,接于电容C18正极;二极管D11正极与-15V电压源相连,二极管D12负极与+15V电压源相连;二极管D16负极与二极管D17正极相连,接于电容C18负极;二极管D16正极与-15V电压源相连,二极管D17负极与+15V电压源相连;电阻R33一端与电容C18正极相连,另一端与电阻R27的一端相连,共同接于运算放大器U2A同相输入端;电阻R27的另一端接地;电阻R40一端和电容C18负极相连,另一端和电阻R45的一端共同接于运算放大器U2A反相输入端,电阻R45的另一端与运算放大器U2A的输出端相连;运算放大器U2A的端口11分别接-15V电源和电容C15,电容C15另一端接地,运算放大器U2A的端口4分别接+15V电源和电容C9,电容C9另一端接地;运算放大器U2A输出端与电阻R39的一端相连,二极管D36负极和二极管D37正极相连,和电阻R157的一端共同和电阻R39的另一端相连,其中,二极管D36正极接地,二极管D37负极接入DSP端口,电阻R157的另一端和电容C104相连,并将模拟信号送入DSP的ad端口,这里采用网络标号vpv_M,电容C104的另一端接地。
9.根据权利要求1所述的应用于光伏发电系统的最大功率跟踪控制装置,其特征在于:所述的电流检测电路,包括电容C33、电容C28、电容C34、电容C6、电容C35、电阻R55、电阻R49、电阻R61、电阻R7、电阻R8、电阻R68、电阻R73、电阻R74、运算放大器U7C、运算放大器U7D、二极管D49、二极管D50;其中电容C33与电容C28串联后并联于电流信号输入端,两电容连接端接地,电容C33的非接地端与电阻R55相连,电容C28的非接地端和电阻R49一端相连,电阻R49另一端接于运算放大器U7C反相输入端,电阻R55另一端接于运算放大器U7C同相输入端;电阻R61和电容C34并联,一端接于运算放大器U7C同相输入端,另一端接地;电阻R7和电容C6并联,一端接于运算放大器U7C反相输入端,另一端接于运算放大器U7C输出端;电阻R8一端接于运算放大器U7C输出端,另一端接于运算放大器U7D同相输入端,电阻R68一端接于运算放大器U7D同相输入端,另一端接+3V电压源,运算放大器U7D反相输入端和输出端相连,电阻R73一端和运算放大器U7D输出端相连,二极管D49正极接地,二极管D50接+3.3V电压源,二极管D49负极和二极管D50正极相连,与电阻R73另一端共同接于电阻R74的一端,电阻R74另一端连接电容C104,并将电流信号送至DSP,电容C104另一端接地。
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