一種基于MXT8051控制平臺的高效MPPT光伏控制器設計
負載控制模塊
本文引用地址:http://www.104case.com/article/110390.htm負載控制模塊是由MXT8051控制一個低內阻的MOS開關管實現負載輸出控制。其電路結構如圖9所示。負載控制模塊按照下列四種方式,獨立或組合控制負載開通和關閉。
1. 通過讀取光伏板電壓,判斷當前是在黑夜還是白天, 黑夜開負載,白天關負載;
2. 通過讀取事先設定好的時間表事件, 再與當前系統時間比較,產生控制事件決定負載開關;
3. 通過手動鍵盤直接控制負載開關;
4. 通過RS232或RS485實現組網,通過網絡指令控制負載開關。
同時控制系統實時監測電池電壓,防止電池過放損壞電池,電池電壓低于設定最小值,立即關閉負載,等到電池電壓恢復到某一設定值再重新開通負載;在過流保護方面,控制系統實時監測放電電流,防止負載短路導致過流,燒壞設備和電池,如果出現過流現象,首先是限制放電電流在最大值上,如果無法限制,放電電流出現過大,系統就會暫時關閉負載輸出。
實驗結果與分析
根據上述設計理論,試制了兩臺實驗樣機,其中一臺關閉MPPT功能,一臺開通MPPT功能,其他參數設置一致,分別連接兩塊功率都為80W的光伏電池板,和兩塊全新的200AH/12V鉛酸電池(在使用前,用電阻將電池放電,直到電池電壓等于12V)。
首先,進行充電效率測試,兩臺放在同一位置,角度一樣進行測試,第一天充電完成后,將清零電量,鉛酸電池放空,交換光伏控制器,第二天繼續充電測試。每天測試時間段都是早上7:00—晚上6:00, 測試結果如表1。
表中的結果可以看出,MPPT功能對提高采集光伏能量效率十分有效,特別是在多云陰暗的天氣下,采集效率高達37%。
用一臺30V/20A直流電源串聯一個200W/20Ω可調電阻模擬光伏電池板,不斷調節模擬光伏電池板的輸出功率,進行常規參數測試,測試結果如表2。
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