CN204423223U - 一种光伏系统mppt非线性控制装置 - Google Patents
一种光伏系统mppt非线性控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204423223U CN204423223U CN201520037652.2U CN201520037652U CN204423223U CN 204423223 U CN204423223 U CN 204423223U CN 201520037652 U CN201520037652 U CN 201520037652U CN 204423223 U CN204423223 U CN 204423223U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- photovoltaic
- current detection
- voltage detecting
- output voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
本实用新型公开了光伏系统领域内的一种光伏系统MPPT非线性控制装置，包括主电路和控制电路，所述主电路包括顺序连接的光伏电池板、前置电容、逆变电路、高频变压器、整流电路和滤波电路，所述控制电路包括光伏电池输出电流检测电路、光伏电池输出电压检测电路、DC/DC控制器输入电流检测电路、A/D转换电路、CPU、输出电压检测电路、输出电流检测电路和分别驱动各IGBT的隔离驱动电路；本控制装置通过多个数据的同时测量，保证了跟踪精度和速度，提高其对最大功率的跟踪能力，可用于光伏发电中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光伏控制系统，特别涉及一种光伏控制装置。
背景技术
在光伏发电系统中采用移相全桥DC/DC升压环节，光伏电池的伏安特性具有强烈的非线性，对负载适应性较差，且太阳电池的输出功率随光照强度和温度等因素而变化，负载工作点需要经常改变来适应太阳电池输出特性的变化，达到输出功率最大、能量利用率最高，因此最大功率跟踪(MPPT)成为了研究的重要问题。
目前，最大功率跟踪（MPPT）的算法很多，常规的有扰动观察法，电导增量法，固定电压法等。其中，扰动观测法概念清晰，原理简单，被测参数少，但扰动电压的补偿对跟踪精度和速度有较大影响，且在最大功率点附近存在功率振荡现象，日照突变时则有可能失去对最大功率的跟踪能力；电导增量法对MPPT的控制稳定性高，但对系统的硬件要求较高，此外，电压的初始化对系统启动过程中的跟踪性能有较大的影响，若设置不当则可能产生较大的功率损失；固定电压法实际上是一种开环的MPPT算法，其控制简单快速，但忽略了温度对光伏电池输出电压的影响，因此，随着温差的加大，其跟踪的误差也就越大。针对固定补偿的扰动观察法缺点，出现了多种变步长或自适应算法。为减小光伏电池的输出的波动，一般在控制器前加前置电容，一般MPPT控制中没有考虑前置电容对MPPT的影响，但是前置电容一般较大，其耦合的动态过程不可忽略。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种光伏系统MPPT非线性控制装置，保证系统在最大功率点工作，提高能源的利用效率。
本实用新型的目的是这样实现的：一种光伏系统MPPT非线性控制装置，包括主电路和控制电路，所述主电路包括顺序连接的光伏电池板、前置电容、逆变电路、高频变压器、整流电路和滤波电路，所述控制电路包括光伏电池输出电流检测电路、光伏电池输出电压检测电路、DC/DC控制器输入电流检测电路、A/D转换电路、CPU、输出电压检测电路、输出电流检测电路和分别驱动各IGBT管的隔离驱动电路；所述光伏电池输出电流检测电路、光伏电池输出电压检测电路与前置电容前端电连接，输出电压检测电路、输出电流检测电路均与滤波电路的后端电连接，DC/DC控制器输入电流检测电路与逆变电路的前端相连，光伏电池输出电流检测电路、光伏电池输出电压检测电路、DC/DC控制器输入电流检测电路、输出电压检测电路、输出电流检测电路均接入A/D转换电路相，A/D转换电路与CPU连接，隔离驱动电路与CPU相连。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，本实用新型通过使用光伏电池输出电流检测电路、光伏电池输出电压检测电路、DC/DC控制器输入电流检测电路、输出电压检测电路以及输出电流检测电路将光伏发电系统中的输入输出数据进行采集，并发送给CPU，CPU通过隔离驱动电路控制逆变电路中的各IGBT管动作，从而实现最大功率跟踪，本控制装置通过多个数据的同时测量，保证了跟踪精度和速度，提高其对最大功率的跟踪能力。本实用新型可用于光伏发电中。
作为本实用新型的进一步限定，所述逆变电路由全桥逆变模块和并联电容和并联二极管构成，全桥逆变模块由四个IGBT组成，第一IGBT（G1）和第三IGBT（G3）构成全桥逆变模块的超前臂，第二IGBT（G2）和第四IGBT（G4）构成全桥逆变模块的滞后臂。
作为本实用新型的进一步限定，所述CPU采用的是TMS320F28335芯片，A/D转换电路的16位数字输出口分别与TMS320F28335芯片的数字接口GPIO64-GPIO79电连接。保证系统工作的稳定性，提高运算处理的精度和速度。
附图说明
图1为本实用新型的系统结构框图。
图2为本实用新型的主电路。
图3为本实用新型的系统工作流程图。
图4为本实用新型的MPPT控制原理图。
其中，系统结构框图中，1光伏电池板；2前置电容；3逆变电路；4高频变压器；5整流电路；6滤波电路；7DC/DC控制器输入电流检测电路；8A/D转换电路；9输出电流检测电路；10光伏电池输出电流检测电路；11光伏电池输出电压检测电路；12隔离驱动电路；13CPU；14输出电压检测电路。
具体实施方式
如图1-2所示的一种光伏系统MPPT非线性控制装置，包括主电路和控制电路，主电路包括顺序连接的光伏电池板1、前置电容2、逆变电路3、高频变压器4、整流电路5和滤波电路6，控制电路包括光伏电池输出电流检测电路10、光伏电池输出电压检测电路11、DC/DC控制器输入电流检测电路7、A/D转换电路8、CPU13、输出电压检测电路14、输出电流检测电路9和分别驱动各IGBT管的隔离驱动电路12；光伏电池输出电流检测电路10、光伏电池输出电压检测电路11与前置电容2前端电连接，输出电压检测电路14、输出电流检测电路9均与滤波电路6的后端电连接，DC/DC控制器输入电流检测电路7与逆变电路3的前端相连，光伏电池输出电流检测电路10、光伏电池输出电压检测电路11、DC/DC控制器输入电流检测电路7、输出电压检测电路14、输出电流检测电路9均接入A/D转换电路8相，A/D转换电路8与CPU13连接，隔离驱动电路12与CPU13相连，逆变电路3由全桥逆变模块和并联电容和并联二极管构成，全桥逆变模块由四个IGBT组成，第一IGBT（G1）和第三IGBT（G3）构成全桥逆变模块的超前臂，第二IGBT（G2）和第四IGBT（G4）构成全桥逆变模块的滞后臂，CPU13采用的是TMS320F28335芯片，A/D转换电路8的16位数字输出口分别与TMS320F28335芯片的数字接口GPIO64-GPIO79电连接。
本实用新型工作时，如图3-4所示，光伏电池输出电流检测电路10、光伏电池输出电压检测电路11将采集到的光伏电池板1输出电流和电压经过A/D转换后送至CPU13，CPU13计算后得到最大功率点对应的电流，将此电流加上一定的正弦扰动作为DC/DC控制器输入电流的基准值，由DC/DC控制器输入电流检测电路7采集到的电流与此基准值比较，经过CPU13内部调节器输出移相角度，移相电路处理后，输出至隔离驱动电路12，隔离驱动电路12根据CPU13输出的信号控制由第二IGBT（G2）和第四IGBT（G4）构成的滞后臂，实现MPPT外环控制、电流内环的控制模式，提高了MPPT的响应速度，也减小了最大功率点的波动。
本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1. 一种光伏系统MPPT非线性控制装置，其特征在于，包括主电路和控制电路，所述主电路包括顺序连接的光伏电池板、前置电容、逆变电路、高频变压器、整流电路和滤波电路，所述控制电路包括光伏电池输出电流检测电路、光伏电池输出电压检测电路、DC/DC控制器输入电流检测电路、A/D转换电路、CPU、输出电压检测电路、输出电流检测电路和分别驱动各IGBT的隔离驱动电路；所述光伏电池输出电流检测电路、光伏电池输出电压检测电路与前置电容前端电连接，输出电压检测电路、输出电流检测电路均与滤波电路的后端电连接，DC/DC控制器输入电流检测电路与逆变电路的前端相连，光伏电池输出电流检测电路、光伏电池输出电压检测电路、DC/DC控制器输入电流检测电路、输出电压检测电路、输出电流检测电路均接入A/D转换电路相，A/D转换电路与CPU连接，隔离驱动电路与CPU相连。
2. 根据权利要求1所述的一种光伏系统MPPT非线性控制装置，其特征在于，所述逆变电路由全桥逆变模块和并联电容和并联二极管构成，全桥逆变模块由四个IGBT组成，第一IGBT（G1）和第三IGBT（G3）构成全桥逆变模块的超前臂，第二IGBT（G2）和第四IGBT（G4）构成全桥逆变模块的滞后臂。
3. 根据权利要求1或2所述的一种光伏系统MPPT非线性控制装置，其特征在于，所述CPU采用的是TMS320F28335芯片。
4. 根据权利要求3所述的一种光伏系统MPPT非线性控制装置，其特征在于，A/D转换电路的16位数字输出口分别与TMS320F28335芯片的数字接口GPIO64-GPIO79电连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520037652.2U CN204423223U (zh) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | 一种光伏系统mppt非线性控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520037652.2U CN204423223U (zh) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | 一种光伏系统mppt非线性控制装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204423223U true CN204423223U (zh) | 2015-06-24 |
Family
ID=53473573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520037652.2U Expired - Fee Related CN204423223U (zh) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | 一种光伏系统mppt非线性控制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204423223U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105471387A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-04-06 | 中国空间技术研究院 | 一种卫星电源系统的电路拓扑和能量管理方法 |
-
2015
- 2015-01-20 CN CN201520037652.2U patent/CN204423223U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105471387A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-04-06 | 中国空间技术研究院 | 一种卫星电源系统的电路拓扑和能量管理方法 |
| CN105471387B (zh) * | 2015-11-26 | 2017-12-22 | 中国空间技术研究院 | 一种卫星电源系统的电路拓扑和能量管理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108616141B (zh) | 微电网中lcl并网逆变器功率非线性的控制方法 | |
| CN101604848B (zh) | 单级三相光伏并网系统的模糊滑模控制方法 | |
| CN103488239B (zh) | 一种光伏并网逆变器中的最大功率点跟踪方法 | |
| CN102611138B (zh) | 一种无延时的单相光伏并网功率调节方法 | |
| CN103887822A (zh) | 一种lcl型单相并网逆变器功率控制及有源阻尼优化方法 | |
| CN103560690A (zh) | 一种单相lcl型并网逆变器谐波阻尼控制方法 | |
| CN202818091U (zh) | 一种有源功率因数校正装置 | |
| CN103972922B (zh) | 基于改进型准谐振控制加重复控制的光伏并网控制方法 | |
| CN105871242B (zh) | 单相双向变流器控制系统 | |
| CN102929325A (zh) | 一种高精度单级式光伏发电系统最大功率跟踪方法 | |
| CN103166489A (zh) | 一种三相高功率因数整流器的控制电路 | |
| CN106451494B (zh) | 一种基于网侧电流反馈的有源阻尼控制方法 | |
| CN112217225A (zh) | 直流微电网自适应虚拟阻容控制方法 | |
| CN108205595B (zh) | 一种适用于谐波分析的pscad双馈风电机组仿真模型系统 | |
| Liu et al. | Stability control method based on virtual inductance of grid-connected PV inverter under weak grid | |
| CN103259284B (zh) | 基于锁相环的电压矢量稳定器及其控制方法 | |
| CN104795836B (zh) | 一种单相光伏并网发电检测系统及其非线性电流控制方法 | |
| CN103346581A (zh) | 具有功率因数校正功能的动态电压恢复器 | |
| CN105024395A (zh) | 一种抑制光伏并网发电系统输入电流脉动的装置及方法 | |
| CN204423223U (zh) | 一种光伏系统mppt非线性控制装置 | |
| CN205283137U (zh) | 一种基于ladrc的电压补偿器 | |
| CN102637056B (zh) | 一种维持光伏发电系统最大功率点的方法 | |
| CN107544610A (zh) | 一种基于mpp电压规律与梯度寻优的光伏mppt控制方法 | |
| CN103762614A (zh) | Pwm并网变流器电流内环的二阶内模控制方法 | |
| CN203574376U (zh) | 一种基于电压矢量分别定向控制策略的超导储能装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150624 Termination date: 20180120 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |