CN204719428U - 自适应模糊控制算法mppt控制器 - Google Patents
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Abstract
一种自适应模糊控制算法MPPT控制器，包括光伏阵列采集电路、单片机PIC16F877、驱动电路、控制开关管，所述的光伏阵列采集电路连接单片机PIC16F877，用于将采集到的电压、电流、温度信号传输给所述的单片机PIC16F877，所述的单片机PIC16F877的一个输出端连接所述控制开关管，用于控制充电电路中功率开关管的开通及关断，另一个输出端通过PWM连接驱动电路，用于脉宽调制及驱动电路。模糊逻辑控制的最大功率点的跟踪能较快的响应，且通过示波器显示后基本没有波动，提高了光伏电池板的使用效率，减小了因波动而引起的损耗。其具有良好的暂、稳态性能。模糊逻辑控制器应用于光伏系统的最大功率跟踪是可行的，而且取得了很好的控制性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源技术领域的一种最大功率跟踪的充电控制器，特别是一种具有自适应模糊算法的控制器。
背景技术
传统的化石能源正日趋枯竭，能源危机已展现在人们面前。太阳能发电作为一种新的电能生产方式，以其无污染、无噪音、维护简单等特点显示出无比广阔的发展空间和应用前景。光伏并网发电作为太阳能发电的主要形式之一，越来越受到关注。
光伏器件是光伏发电系统电能的来源，能否充分发挥光伏器件的效用对整个光伏发电系统具有重要的作用。光伏器件的输出功率是光伏器件所受日照强度、器件结温的非线性函数，要提高光伏系统的整体效率，实时调整光伏电池的工作点,使之始终工作在最大功率点附近。
为了充分的利用太阳能电池板实现最大功率的跟踪，大多数采用了MATALB模拟的方式实现，诸如：扰动观察、电导增量、基于最优梯度、滑模控制、模糊控制等方式，这些方式主要存在以下问题；
1.多用于理论研究，采用数学建模后仿真，仿真波形能实现太阳能电池阵列的最大功率的跟踪，但硬件电路实现起来较困难。
2.电导增量、基于最优梯度等方式跟随波形较好，但参数设计较多，运行速度较慢。
以上的各种缺陷都会导致发电利用率较低，系统响应速度慢，需要强大的CPU处理。
实用新型内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种具有自适应模糊控制算法的控制器，模糊逻辑控制的最大功率点的跟踪不仅跟踪迅速，而且在其达到最大功率点之后的波形基本没有波动，参数的计算方法也没有扰动观察那么繁琐。
为实现上述目的，本实用新型提供一种自适应模糊控制算法MPPT控制器，其特征在于：包括光伏阵列采集电路、单片机PIC16F877、驱动电路、控制开关管，所述的光伏阵列采集电路连接单片机PIC16F877，用于将采集到的电压、电流、温度信号传输给所述的单片机 PIC16F877，所述的单片机PIC16F877的一个输出端连接所述控制开关管，用于控制充电电路中功率开关管的开通及关断，另一个输出端通过PWM连接驱动电路，用于脉宽调制及驱动电路。
单片机PIC16F877芯片的3、4号引脚连接信号采集电路中BUCK电路的电压检测电路，其5号引脚连接仿反充保护电路，7、8号引脚连接电流检测电路，34号引脚连接电池端的过电流保护，35号引脚连接充电端过流保护电路，17号引脚连接驱动电路，2号引脚连接温度检测电路，13、14号引脚连接时钟电路，1号引脚连接复位及电源电路。
本实用新型的有益效果是：模糊逻辑控制的最大功率点的跟踪能较快的响应，且通过示波器显示后基本没有波动，提高了光伏电池板的使用效率，减小了因波动而引起的损耗。其具有良好的暂、稳态性能。模糊逻辑控制器应用于光伏系统的最大功率跟踪是可行的，而且取得了很好的控制性能。
附图说明
图1 为MPPT控制器总体框图；
图2 为单片机PIC16F877控制器硬件连接图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型包括光伏阵列采集电路、单片机PIC16F877、驱动电路、控制开关管，所述的光伏阵列采集电路连接单片机PIC16F877，用于将采集到的电压、电流、温度信号传输给所述的单片机 PIC16F877，所述的单片机PIC16F877的一个输出端连接所述控制开关管，用于控制充电电路中功率开关管的开通及关断，另一个输出端通过PWM连接驱动电路，用于脉宽调制及驱动电路。
参照图2，Buck输出端检测电压分压 的输出端连接电容后直接接地，所述的输出端连接电阻后连接PIC16F877的3号引脚。的输出单连接电容后直接接地，所述的输出端连接电阻后连接PIC16F877的4号引脚。的输出端连接电容后直接接地，所述的输出端连接电阻后连接PIC16F877的5号引脚。的输出端连接电容后直接接地，所述的输出端连接电阻后连接PIC16F877的7号引脚。的输出端连接电容后直接接地，所述的输出端连接电阻后连接PIC16F877的8号引脚。的输出端连接电容后直接接地，所述的输出端连接电阻后连接PIC16F877的33号引脚。的输出端连接电容后直接接地，所述的输出端连接电阻后连接PIC16F877的34号引脚。的输出端连接电容后直接接地，所述的输出端连接电阻后连接PIC16F877的35号引脚。PIC16F877的36.37.38.39.40号引脚连接起来接地，13.14号引脚中间接入4MHZ的晶振，13号引脚输出端接入10的电容后接地，14号引脚输出端接入10的电容后接地，1号引脚接入后接电源，的另一端接入复位按钮后接地，的输出端连接电源，的输入端连接电容后接地，PIC16F877的12、31号引脚连接起来接地。2号引脚的输出端连接电容和后接地，2号引脚的输出端连接电阻后接入电源，17号引脚接，PIC16F877的16.15.18.23.24.25.26接地，19.20.21.22.27.28.29.30接地，6.9.10接地，11.32的引脚连接到一起后接入电容后接地，电容的一端接入电容后接地，电容、电容、PIC16F877的11.32引脚接电源。
工作原理：将光伏电池阵列信号采集电路电压、电流以及温度进行模数变化将信号送入单片机 PIC16F877, 单片机 PIC16F877利用模糊控制算法产生PWM脉冲从而来驱动电路，实现对光伏阵列的最大功率跟踪，然后通过单片机PIC16F877I/0口产生信号用于控制充电电路中功率开关管的开关和通断。
Claims (2)
1.一种自适应模糊控制算法MPPT控制器，其特征在于：包括光伏阵列采集电路、单片机PIC16F877、驱动电路、控制开关管，所述的光伏阵列采集电路连接单片机PIC16F877，用于将采集到的电压、电流、温度信号传输给所述的单片机 PIC16F877，所述的单片机PIC16F877的一个输出端连接所述控制开关管，用于控制充电电路中功率开关管的开通及关断，另一个输出端通过PWM连接驱动电路，用于脉宽调制及驱动电路。
2.根据权利要求1所述的自适应模糊控制算法MPPT控制器，其特征在于：单片机PIC16F877芯片的3、4号引脚连接信号采集电路中BUCK电路的电压检测电路，其5号引脚连接仿反充保护电路，7、8号引脚连接电流检测电路，34号引脚连接电池端的过电流保护，35号引脚连接充电端过流保护电路，17号引脚连接驱动电路，2号引脚连接温度检测电路，13、14号引脚连接时钟电路，1号引脚连接复位及电源电路。
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| CN (1) | CN204719428U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108803771A (zh) * | 2017-05-02 | 2018-11-13 | 南京理工大学 | 基于自适应模糊控制的最大功率点跟踪方法 |
| CN114884139A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-08-09 | 湖南工业大学 | 一种具有最大功率点跟踪功能的光伏逆变器下垂控制方法 |
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2015
- 2015-04-08 CN CN201520206197.4U patent/CN204719428U/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114884139A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-08-09 | 湖南工业大学 | 一种具有最大功率点跟踪功能的光伏逆变器下垂控制方法 |
| CN114884139B (zh) * | 2022-05-12 | 2024-05-31 | 湖南工业大学 | 一种具有最大功率点跟踪功能的光伏逆变器下垂控制方法 |
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