基于MPPT的光伏系统充电控制器的研究_MPPT原理

太阳能电池充电控制器电路图

太阳能电池充电控制器电路图(含原理说明) 采用专用蓄电池充电管理芯片UC3906设计太阳能充电控制器，经过实验室调试，其各项性能达到要求。控制器由切换电路、充电电路、放电电路三部分组成(见附图)。下面分别介绍其各个组成部分。切换电路：太阳能电池接在常闭触点，继电器线圈受三极管Q2控制，当太阳能电池受光照时，Q1导通而02截止，使得继电器线圈绝大部分时间不耗电。在太阳能电池不受光照时，Q1截止而Q2导通，交流电经常开触点送出。充电电路：由UC33906和一些附属元件共同组成了"双电平浮充充电器"。太阳电池的输入电压加入后．利用电阻R，检测出电流的大小，再利用R2、R3、R4、R5、R6检测蓄电池的工作参数，经过内部电路分忻．进而通过Q3对输出电压、电流进行控制。Rs取值为0.025Ω，充电电流最大为10A，根据蓄电池的容量大小．可改变R，以改变充电电流。在恒流快速充电状态下，充电器输出恒定的充电电流Imax，同时充电器监视电池两端电压，当电池电压达到转换电压V12时，电池的电量已恢复到容量的70％～90％，，充电器转入过充电状态，在此状态下，充电器输出电压升高到V。。由于充电器输出电压恒定不变．所以充电电流连续下降．当充电电流下降到Io ct 时，电池容量已达到额定容量的100％，充电器输出电压下降到较低的浮充电压Vf蓄电池进入浮充状态。此时U C3906的⑩脚输出高电平，LM2903的①脚输出低电平，发光二极管发光，指示蓄电池已充足电。图中的电路还具有涓流充电的功能，涓流充电的电流值为It,R2为涓流充电的限流电阻。放电电路：用LM2903接成双迟滞电压比较器，可使电路在比较电压的临界点附近不会产生振荡。R10、R Pl、RP2、LJ2B、Q4、Q5和K2组成过放电压检测比较控制电路。电位器RPl、RP2起设定过放电压的作用。可调三端稳压器LM317给LM2903提供稳定的8V工作电压。当蓄电池端电压大于预先设定的过放电压值时，U2B的⑥脚电位高于⑤脚电位，⑦脚输出低电位使04截止，Q5导通，K2动作，其常开触点闭合，LED2发光指示负载工作正常；蓄电池对负载放电时端电压会逐渐降低，当端电压降低到小于预先设定的过放电址值时。U2B的⑥脚电位低于⑤脚电位，⑦脚输出高电位使Q 4导通，Q5截止，K2释放，LED2熄灭，指示过放电。该控制器能有效地防止蓄电池过充、过放、过流，可满足了太阳能充电控制器的需要。

太阳能充电控制器原理图之经典

● ZigBee Module产品，已经通过各种EMC/EMI测试，可以直接嵌入现有产品中使用。产品特色: 2.4GHz IEEE802.15.4 compliant / 2.7 - 3.6V operation / Sleep current (with active sleep timer) < 14?A / 0dBm power with on board antenna / Receiver sensitivity -90dBm / TX current < 45mA / RX current < 50mA / Modul e size 18x30mm ● Jennic的JN5121芯片: 全集成单芯片ZigBee解决方案ZigBee是最新的基于I EEE802.15.4规范的超低功耗，低速率（250Kbps），短距离（<100米）无线网络通信技术。ZigBee技术最大优势就是超低功耗，3节AA电池可以连续工作2年！固有的数据安全特性以及非常灵活的组网能力。目前主要应用市场包括：工业无线传感器网络/ 智能无线家庭监控网络/ 个人健康监护产品/ 汽车电子安全报警产品 ● Jennic的JN5121是目前市场上唯一一颗开始大量出货的全集成单芯片ZigBee 解决方案。单个芯片即可以构成标准的ZigBee终端产品，因此可以在很大程度上降低产品成本，并缩短新产品的上市时间。JN5121主要特性：全集成﹑单芯片/ 2.4GHz兼容IEEE802.15.4规范/ 内建128位AES安全协处理器/ 内建高效的电源管理器/ 内建32位RISC处理器/ 内建96K RAM静态存储器/ 内建64K ROM程序存储器/ 内建4路12bit ADC，2路11bit DAC，2个比较器，1个温度传感器/ 内建3个系统Timer和2个用户Timer / 内建2个UART端口/ 内建1个SPI接口，带有5个片选线/ 内建1个2线串行接口，兼容SM-B US和I2C规范/ 内建21个通用I/O口/ 8 X 8 mm 56PIN的QFN封装. ● 借助Jennic的JN5121-EK000评估板开发套件，协议栈以及完整的ZigBee SD K软件开发包，您可以在短时间内构建出符合IEEE802.15.4以及ZigBee规范的无线产品。 LMP2231 是一枚专为电池供电应用而设计的单路微功率高精度放大器。器件的1.8V 至5.0V 保证电源电压范围和仅仅18μW的静态功耗能够为便摈电池工作系统延长电池的寿命。LMP2231 是LMP高精度放大器家族的其中一员。器件当中的高阻抗CMOS输入令到它成为精密仪器和其它传感器接口应用上的最理想选择。 LMP2231 的最大失调电压为150 μV，而其最大的失调电压漂移和偏置电流分别只仅有0.4 μV/°C和±20 fA。这些精密的规格皆使到LMP2231 有利于维持系统的准确度和长期稳定性。 LMP2231 拥有一个轨到轨输出，其从电源电压的摇摆幅度为15 mV，从而增加了系统的动态范围。这样，器件的共模输入电压范围便可进一步扩展到负电源以下的200mV，因而令到LMP2231 适合使用在设有接地传感的单路电源应用中。

太阳能光伏发电逐日自动控制系统的设计

太阳能光伏发电逐日自动控制系统的设计【摘要】：随着石油、煤炭和天然气等化石能源的不断减少,可再生能源的重要性不断增加,其开发利用备受人们关注。研究和实践表明,太阳直接辐射到地球的能量丰富,分布广泛,可以再生,不污染环境,是理想的替代能源,世界各国都在积极开发利用太阳能,太阳能发电已成为全球发展速度最快的技术。然而太阳能不易收集、能量密度低、随着季节、天气和昼夜等变化而变化,使太阳能发电效率低下成为制约太阳能利用的一个重要因素,因此高效率的利用太阳能是太阳能发电的关键问题。目前,太阳能电池板阵列大多是固定安装的,不能时刻保证太阳光到电池板阵列的垂直照射,发电效率低。本文采用地平坐标系下的太阳跟踪系统,运用太阳运动轨迹跟踪和光强传感器相结合的方法。由光强传感器的检测结果来判断天气的状况,从而控制跟踪的启停,选用天文公式计算太阳的运行轨迹确定太阳的方位,通过单片机MSP430f149输出控制信号,控制云台带动太阳能电池板运动,实现太阳光到电池板的垂直入射,从而提高太阳光照辐射量,达到提高光伏系统发电效率,节约能源的目的,并将跟踪时间划分了几个不同的时间区间,每个区间内的跟踪间歇时间间隔不同,使系统获得了更多的太阳辐射能量,并提高跟踪精度。调试结果证明,该系统易于实现,运行平稳,可应用在大型光伏电站项目中。【关键词】：光伏发电自动跟踪太阳运动轨迹光强检测【学位授予单位】：山西大学

【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013 【分类号】：TM615;TK513.4 【目录】：中文摘要8-9ABSTRACT9-11第一章绪论11-171.1课题研究的背景111.2课题研究的意义11-121.3国内外太阳能开发利用现状12-141.3.1国内太阳能开发利用现状12-131.3.2国外太阳能开发利用现状13-141.4太阳跟踪系统的国内外研究现状14-151.4.1太阳跟踪系统的国内研究现状14-151.4.2太阳跟踪系统的国外研究现状151.5课题研究的主要内容15-161.6本章小结16-17第二章跟踪控制系统研究及方案设计17-252.1跟踪方法原理简介172.2跟踪系统简介17-182.3太阳跟踪方案的选择18-242.3.1太阳运动轨迹模型18-192.3.2太阳运动轨迹计算19-232.3.3日照时间23-242.4本章小结24-25第三章系统的硬件设计25-413.1系统组成253.2设备选型25-333.2.1微控制器选型25-273.2.2光敏元件选型27-293.2.3太阳能电池板29-303.2.4蓄电池303.2.5充电控制器30-313.2.6执行机构31-323.2.7设备连接32-333.3跟踪控制器电路设计33-403.3.1晶振电路333.3.2复位电路33-343.3.3电源电路343.3.4485通信接口设计34-363.3.5外部时钟电路36-393.3.6光强检测电路39-403.4本章小结40-41第四章软件设计41-454.1自动跟踪主程序设计41-424.2间隔模式程序设计42-434.3IAR软件使用说明43-444.4本章小结44-45第五章结论和展

太阳能充电控制器及逆变器设计

摘要太阳能光伏发电现已成为新能源和可再生能源的重要组成部分，也被认为是当前世界最有发展前景的新能源技术。目前太阳能光伏发电装置已广泛应用于通讯，交通，电力等各个方面，其核心部分就是充电控制器。在总体方案的指导下，本设计使用低功耗、高性能，超强抗干扰的STC89C52单片机作为核心器件对整个电路进行控制。系统硬件电路由太阳能电池充放电电路，电压采集和显示电路，单片机控制电路和RS232串口通信电路组成，主要实现对蓄电池电压的采集和显示。软件部分依据PWM（Pulse Width Modulation）脉宽调制控制策略，编制程序使单片机输出PWM控制信号，通过控制光电耦合器通断进而控制MOSFET管开启和关闭，达到控制蓄电池充放电的目的，同时按照功能要求实现了对蓄电池过充、过放保护和短路保护。实验表明，该控制器性能优良，可靠性高，可以时刻监视太阳能电池板和蓄电池状态，实现控制蓄电池最优充放电，达到延长蓄电池的使用寿命。关键词：充电控制器太阳能光伏发电PWM脉宽调制

Abstract Solar photovoltaic power generation has become an important part of new energy and renewable energy, it is considered the current world's most promising new energy technologies. At present solar photovoltaic device has been widely used in communications, transport, electricity and other aspects, the core part is the charge controller. Under the guidance of the overall program, the design uses low-power, high performance, super anti-jamming STC89C52 microcontroller as a core device to control the entire circuit. Hardware circuit consists of a solar battery charging and discharging circuit, voltage acquisition and display circuit, the MCU control circuit and RS232 serial communication circuit, the main achievement of the acquisition and display battery voltage. Software is based in part on PWM (Pulse Width Modulation) pulse width modulation control strategy, programming the microcontroller output PWM control signal, by controlling the photocoupler on-off the control MOSFET opening and closing, to control battery charging and discharging purposes, and in accordance with the functional requirements implemented the battery over charge, over discharge protection and short circuit protection. Experiments show that the controller performance, high reliability, can always monitor the state of solar panels and batteries to achieve optimal control of battery charge and discharge, to prolong battery life. Keywords:charge controller, solar photovoltaic, PWM pulse width modulation

光伏发电系统控制系统设计

编号淮安信息职业技术学院毕业论文题目光伏发电系统控制系统设计学生姓名*** 学号**** 系部电气工程系专业机电一体化班级***** 指导教师【***】【讲师】顾问教师二〇一二年十月摘要进入二十一世纪，人类面临着实现经济和社会可持续大战的重大挑战，而能源问题日益严重，一方面是常规能源的缺乏，另一方面石油等能源的开发带来一系列的问题，如环境污染，温室效应等。人类需要解决能源问题，实现可持续发展，只能依靠科技进进步，大规模开发利用可再生能源和新能源。太阳能是一种有前途的新型能源，具有永久性、清洁型和灵活性三大优点。太阳能电池寿命长，

只要有太阳在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染问题；光伏发电系统可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组，而且还缓解了目前能源危机与环境危机，只是其它电源无法比拟。关键词：太阳能供电系统蓄电池逆变

目录编号 ..................................................................................................................... 错误!未指定书签。摘要 ................................................................................................................. 错误!未指定书签。目录 ............................................................................................................. 错误!未指定书签。第一章绪论 ................................................................................................... 错误!未指定书签。光伏发电控制系统简介 ........................... 错误!未指定书签。问题的提出 ..................................... 错误!未指定书签。本课题设计的主要目的和意义 ..................... 错误!未指定书签。本课题设计的主要内容 ........................... 错误!未指定书签。第二章可编程控制器（）基础知识 ............................................................. 错误!未指定书签。可编程控制器（） ............................... 错误!未指定书签。的定义......................................... 错误!未指定书签。的特点......................................... 错误!未指定书签。的简介及模块................................... 错误!未指定书签。第三章系统硬件设计 ..................................................................................... 错误!未指定书签。光伏供电装置................................... 错误!未指定书签。光伏供电系统 ................................... 错误!未指定书签。基于的硬件电路设计............................. 错误!未指定书签。基于的硬件电路设计............................. 错误!未指定书签。第四章系统软件设计 ..................................................................................... 错误!未指定书签。主程序设计..................................... 错误!未指定书签。子程序设计..................................... 错误!未指定书签。监控界面的设计................................. 错误!未指定书签。第五章系统调试 ............................................................................................... 错误!未指定书签。调试主要内容................................... 错误!未指定书签。调试结果 ....................................... 错误!未指定书签。第六章总结与展望 ........................................................................................... 错误!未指定书签。总结........................................... 错误!未指定书签。展望........................................... 错误!未指定书签。

NCP1294太阳能充电控制器及其设计要点

NCP1294太阳能充电控制器及其设计要点 NCP1294太阳能充电控制器及其设计要点中心议题：增强型电压模式PWM控制器NCP1294 动态MPPT工作原理前馈电压模式控制NCP1294太阳能充电控制器应用设计流程众所周知，太阳能电池板有一个IV曲线，它表示该太阳能电池板的输出性能，分别代表着电流电压数值。两条线的交叉点表示的电压电流就是这块太阳能电池板的功率。不利的是，IV曲线会随辐照度、温度和使用年限而变化。辐照度是给定表面辐射事件的密度，一般以每平方厘米或每平方米的瓦特数表示。如果太阳能电池板没有机械式阳光追踪能力，一年中辐照度会随着太阳的移动变化约±23度。此外，每天从地平线到地平线太阳移动的辐照度变化，可导致输出功率在一整天的变化。为此，安森美半导体开发了一款太阳能电池控制器NCP1294，用来实现太阳能电池板的最大峰值功率点跟踪（MPPT），以最高能效为蓄电池充电。本文将介绍该器件的一些主要功能和应用时需要注意的问题。增强型电压模式PWM控制器NCP1294是一款固定频率电压模式PWM 前馈控制器，包含电压模式运作所需的所有基本功能。作为支持降压、升压、降压-升压及反激等不同拓扑结构的充电控制器，NCP1294针对高频初级端控制操作进行了优化，具有

逐脉冲限流及双向同步功能，支持功率最高达140 W的太阳能板。这款器件提供的MPPT功能能够定位最大功率点，并实时根据环境条件来调节，使控制器保持接近最大功率点，从而从太阳能板析取最大的电量，提供最佳的能效。此外，NCP1294还具有软启动、精确控制占空比限制、低于50 μA的启动电流、过压和欠压保护等功能。在太阳能应用中，NCP1294可以作为一种灵活的解决方案，用在模块级电源管理（MLPM）解决方案。基于NCP1294的参考设计最大功率点追踪误差小于5%，可以为串联或并联的四个电池充电。图1是NCP1294 120 W太阳能控制器框图。图1：安森美半导体的NCP1294 120 W太阳能控制器框图如图1所示，该系统的核心是功率段，它必须承受12 V至60 V的输入电压，并产生12 V至36 V的输出。由于输入电压范围覆盖了所需的输出电压，必须有一个降压-升压拓扑结构来支持应用。设计人员可以选择多种拓扑结构：SEPIC、非反相降压-升压。反激式、单开关正激、双开关正激、半桥、全桥或其他拓扑结构。设计工作包括根据功率需求的增加隔离拓扑结构。电池充电状态的管理是由适当的充电算法完成的。太阳能电池板安装技师可以选择输出电压和电池充电速率。由于控制器要连接到太阳能电池板，它必须具有最大功率点跟踪，为最终客户提供高价值。控制器有两个正使能(Enable)电路，一个电路检测黑夜时间，另一个检测电池的充

太阳能电源控制器使用说明书

JA系列太阳能电源控制器使用说明书一：产品主要特点 1.使用了工业级MCU和专用软件，实现了智能控制。能在寒冷，高温，潮湿环境运行自如。 2.利用放电率特性修正的准确放电控制，放电终了电压是由放电率修正的控制点，消除了单纯的电压控制过放的不准确性，符合蓄电池固有的特性，即不同的放电率具有不同的终了电压。 3.具有过充，过放，电子短路，过载保护，独特的防反接保护等全自动控制；产品所有的保护功能均不损坏任何器件，不烧保险丝。 4.采用了串联式PWM充电电路，使充电回路的电压损失较小，比传统的二极管式充电电路降低近一半的压降，充电效率较非PWM高5%以上，增加了用电时间；过放恢复的提升充电，正常的直充，浮充自动控制方式使系统有更长的使用寿命；同时具有高精度的温度补偿。 5.直观的LED发光指示充电和电量状态，让用户了解使用状况。 6.采用Flash存储器记录各工作点，使设置数字化，精度和可靠性更高。 7.使用了数字LED显示及设置，一键式操作即可完成所有设置，使用方便直观。 8.系统电压自动识别。二：系统说明本控制器专为太阳能直流供电系统，太阳能直流路灯系统设计，并使用了专用电脑芯片智能化控制。采用一键式轻触开关，完成所有操作及设置。具有短路，过载，独特的防反接保护，充满，过放自动关断，恢复等全功能保护措施，详细的充电指示，蓄电池状态，负载及各种故障指示。本控制住通过电脑芯片对蓄电池的端电压，放电电流，环境温度等涉及蓄电池容量的参数进行采样，通过专用控制模型计算，实现符合蓄电池特性的放电率，温度补偿修正的高效高准确率控制，并采用了高效PWM充电模式，保证蓄电池工作在最佳的状态极大的延长蓄电池的使用寿命。具有多种工作模式，满足各种需要。并具有模式选择掉电保护功能。三：控制器面板及外形尺寸四：安装及使用 1.控制器的固定要牢靠，安装孔如图：外形尺寸： 124 X 92 X 28（mm）安装孔尺寸： 117 X 68 (mm) 2.导线的准备：建议使用多股铜芯绝缘导线。在保证安装位置的情况下，尽可能减少连线的长度，减少损耗。按照不大于4A/mm2的电流密度选择铜导线面积，将控制器一侧的接线头剥去5mm的绝缘。 3.太阳能电池板、蓄电池及负载连接到控制器时不分先后，可按任意顺序连接，但注意正负极不能接反，如若连接正确，控制器上的power指示灯就会亮起。五：使用说明充电指示：当系统连接正常，且有阳光照射到光电池板时，充电指示灯为常亮,表示系统充电电路正常；充电过程使用了PWM方式，如果发生过放动作，充电要达到提升充电电压，并保持60分钟，而后降到直充电压，保持60分钟，以激活蓄电池，避免硫化结晶，最后降到浮充电压，保持浮充充电。如果没有发生过放，将不会有提升充电方式，以防蓄电池失水。这些自动控制过程将使蓄电池达到最佳充电效果并保证或延长其使用寿命。当电池板对蓄电开始充电数码管显示为流水作业。当停止充电或充满后，数码管停止充电指示，显示电量。蓄电池状态指示：蓄电池电压由数码管显示（1-25%，2-50%，3-75%，4-100%）；当电池电压降到过放/过压时故障指示灯常亮，此时控制器自动关闭输出。当电池电压恢复到正常工作范围时，将自动打开输出，故障指示灯灭。负载指示：当负载开通/关断时，负载指示灯常亮/长灭。故障指示灯亮，负载关断，对应数码管显示对照表查看何种原因；如果负载电流超过控制器1.25倍额定电流60S时，或负载电流超过额定电流1.5倍5S时，故障指示灯为红色慢闪，表示过载，控制器将关闭输出。当负载或负载侧出现短路故障时，控制器立即关闭输出，故障指示灯慢闪。出现上述现象时，用户应当仔细检查负载连接情况。断开有故障的负载后，按一次按键，控制器自动恢复正常工作，或等到第二天可以正常工作。控制器默认第一次上电打开负载，用户可以自行按键开关负载，负载指示灯亮，负载输出；负载指示灯灭，负载关断。对应故障显示见下表。注意：故障查看时请断开太阳能电池板！六：技术指标型号JA1205 JA1210 JA2405 JA2410 额定充电电流 5 10 5 10 额定负载电流 5 10 5 10 系统电压12 24 过载保护额定电流的1.25倍60秒保护，额定电流的1.5倍5秒保护短路保护大于或等于额定电流的3倍进行短路保护动作空载损耗≤6mA 充电回路压降≤0.26V 放电回路压降≤0.15V 过压保护16.5V/33V 过压恢复15V/30V 工作温度工业级：-35℃至+55℃ 提升充电电压14.6V/29.2V（维持时间：1H）直充充电电压14.4V/28.8V（维持时间：1H）浮充13.8V/27.6V 温度补偿-5mV/℃/2V(提升、直充、浮充电压补偿) 欠压电压12V/24V 过放电压11.1V/22.2V 过放恢复电压12.6V/25.2V 充电方式PWM脉宽调制产品重量0.22kg 七：常见故障现象及处理方法现象解决方法有阳光照射到电池组件但充电指示灯不亮检测光电池两端接线是否正确、可靠充电指示灯快闪蓄电池开路，或充电电路损坏电源指示灯亮且故障指示灯不亮，无输出检测用电器连接是否正确、可靠故障指示灯快闪且无输出输出有短路或过载，检测输出线路，移除所有负载后，按一次按键恢复正常输出电源指示灯不亮且故障指示灯常亮，无输出蓄电池过放，充足电后自动恢复注：本公司保留变更的权利，恕不令行通知！感谢您的使用，使用前，请仔细阅读产品说明书。数码管显示对照表 25%电量1过放 50%电量2过压U 75%电量3短路E 100%电量4过载C

太阳能光伏照明控制系统的硬件电路项目设计方案

太阳能光伏照明控制系统的硬件电路项目设计方案 1.1概述传统的化石能源资源日益枯竭，严重的环境污染制约了世界经济的可持续发展。能源的需求有增无减，能源资源已成为重要的战略物资，化石能源储量的有限性是发展可再生能源的主要因素之一。根据世界能源权威机构的分析，按照目前已经探明的化石能源储量以及开采速度来计算，全球石油剩余可采年限仅有 41年，其年占世界能源总消耗量的40.5%,国内剩余可开采年限为15年；天然气剩余可采年限61.9年，其年占世界能源总消耗量的24.1%，国内剩余可开采年限30年；煤炭剩余可采年限230年，其年占世界能源总消耗量的25.2%，国内剩余可开采年限81年；铀剩余可采年限71年, 其年占世界能源总消耗量的 7.6%，国内剩余可开采年限为50年。太阳能利用和光伏发电是最有发展前景的可再生能源，因此，世界各国都把太阳能光伏发电的商业化开发和利用作为重要的发展方向，制定了相应的导向政策。在光伏发电的历史上，最早规模化推广的是日本，而后是德国，再发展到现在大力推广的包括美国、西班牙、意大利、挪威、澳大利亚、韩国、印度等超过 40个国家与地区，如日本 “新阳光计划”、欧盟“可再生能源白皮书”，以及美国国家光伏发展计划、百万太阳能屋顶计划、光伏先锋计划等的相继推出，成为近年来推动太阳能光伏发电产业的主要动力。根据欧盟的预测：到2030年太阳能发电将占总能耗10%以上，到2050年太阳能发电将占总能耗20% 1.2光伏照明系统的结构光伏照明系统主要由五大部分组成，即太阳能电池、蓄电池、控制器、照明电路、负载，如下图1-1所示。在系统中，控制器是整个系统的核心。它控制蓄电池的充电及蓄电池对负载的供电, 对蓄电池性能、使用寿命有非常大的影响。目前，光伏系统主要由于控制器控制蓄电池充电方式不合理，降低了蓄电池寿命而导致整个系统可靠性不高，因此，在控制器的设计中采用什么样的充电图1- 1光伏系统组成框图

离网光伏发电控制系统样本

一、国内外研究现状随着传统能源的FI益枯竭，新能源发电逐渐得到世界各国的广泛重视，其中太阳能光伏发电凭借其多方面的优点得到越來越多的推广。为了充分利用太阳能，最大效率的将电池板上的太阳能转化为电能，减少充放电次数，使蓄电池优化运行，提高逆变器运行的可靠性、稳定性和安全性，必须对最大功率点跟踪、蓄电池控制、逆变器设计的控制策略展开深入的研究。 1、最大功率跟踪点算法研究现状光伏电池是太阳能光伏发电系统最基本的环节，且价格比较昂贵，它的能量转换效率影响着系统的整体效率和成本，因此必须使其最大限度地输出功率。然而，光伏电池的输出特性具有强烈的非线性，输出功率很容易随着外界环境温度、光照强度、负载状态的变化而变化。在一定的电池温度和光照强度下光伏电池能够工作在不同的输出电压，拥有不同的输出功率，只有在某一电压值下，输岀功率才能达到最大值，这时光伏电池的工作点称之为最大功率点。也就是说，在一定光照强度和温度下，太阳能电池有唯一的最大输出功率点。为了始终能工作在最大功率点，以达到输出功率最大，能量利用率最高的目的，因此必须对光伏电池进行最大功率跟踪点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称 MPPT)o 当前提出的MPPT方法很多，主要有恒电压法、扰动观察法、增量电导法、间歇扫描法、智能控制法等，每种方法都有各自的优缺点。下文将针对比较常见的、应用最为广泛的恒电压法、扰动观

察法、电导增量法进行简要介绍对比。 (R恒电压法忽略电池温度影响时，在不同的光照强度下，光伏电池输岀曲线的最大功率点近似分布在一条垂直线的附近。只要保持光伏电池输出电压为常数，且等于某一光照强度下光伏电池最大功率点的电压，就能基本保证在该温度下光伏电池工作在最大功率点, 从而实现MPPTo 由此可知，恒电压法实质上是把MPPT控制简化为恒电压控制，构成了恒定电压的MPPT控制。恒定电压法具有控制简单，易于实现，稳定性好，可靠性高等优点，比较适合于低成本的应用场合或教学实验中，能够简化控制部分的设计。可是，这种方法忽略了电池温度对光伏电池最大功率点的的影响，当温度变化时，如果仍采用此法，光伏电池的输岀功率将会偏离最大功率点，造成能量的浪费，特别是对于早昼夜和四季温差大的地区，控制精度就更差，系统损失功率就更多。因此恒定电压法并不能完全实现真正意义上的最大功率跟踪。为了克服使用场所冬夏早晚、阴晴雨雾等环境变化对系统造成的影响，在恒定电压控制的基础上能够引进温度反馈來修正工作点电压，提高系统的整体效率。 (b)扰动观察法扰动观察法(Perturb & Observe Algorithms)又称爬山法，主要根据光伏电池的P-U特性，经过扰动端电压來寻找最大功率点。而且不论外界环境如何变化，它都能够真正实现MPPT控制，因此是当前MPPT应用最广泛的方法之一。其工作原理是在光伏电池正常工作时，

伏科太阳能充放电控制器

公司简介作为一家德国独资企业，伏科集团是非并网电力系统太阳能产品部件全球最大供应商之一，从事设计、开发及制造各类型适合全球太阳能市场产品。伏科致力于促进非并网电力系统的有效应用，提供高质量，高可靠性以及低成本的能源存储技术及系统部件。伏科集团的分支机构遍布世界6大洲，其中包括3个生产基地和14个办事机构，建立了遍布全球范围的销售网络。发展历史伏科集团的历史可以追溯到20世纪80年代中期。德国乌尔姆市应用科技大学的工程师们研究开发了太阳能充电控制器新技术，从而大大增强了非并网电力系统的整体效率。从1991年开始，这种高端技术应用于太阳能充电控制器系列产品中。 2000年底，在德国乌尔姆应用科技大学和德国乌尔姆市及斯图加特市太阳能源及氢能源研究中心工程师们的努力下，成立了伏科集团。自此，伏科集团集非并网电力系统太阳能产品部件研发、生产、销售于一身，快速发展壮大起来。技术背景伏科产品的研发重点在于解决独立供电系统的能量储存问题。目标是通过优化能量的生产、存储和消耗实现系统高效率、高可靠性和低成本。伏科集团拥有经验丰富的工程师和高素质的合作团队，并且与德国乌尔姆应用科技大学等研究机构有多年的技术交流与合作。因此，伏科产品始终代表了先进的技术水平。产品介绍伏科为可再生能源非并网电力系统生产各种尖端科技部件。提供优质产品的同时，也为客户提供必要的技术保障和支持。伏科产品分为6大类：系统管理器, 充放电控制器, 直流节能灯, 系统附件, 直流应用产品以及发电设备. 选择适合您的伏科产品,请参见应用案例. 技术品质伏科致力于开发和生产严格符合高品质，高创新和高技术要求的产品。我们优秀的研发队伍为达到这个目标，不断提高创新新技术，极大地提高了电池寿命，改善了太阳能系统的应用效率。可靠性及成本可靠性及成本是太阳能系统的关键考虑因素。高科技含量先进技术的应用使伏科充电控制器等产品提高了蓄电池的可靠性，改善了系统的整体效率，并降低了能源储存的成本。非并网系统中的特殊应用伏科为可再生能源非并网电力系统提供各种尖端科技部件。太阳能充电控制器、系统管理器、燃料电池及太阳能混合系统、微型水利发电机、直流灯及冰箱等产品可以广泛应用于非并网系统中，如工业电源、通讯、交通指挥、照明及游艇航行等休闲娱乐。灵活性

太阳能充电控制器

技术资料 2011年苏州地区"AMD"杯高校大学生电子设计报告题目：太阳能充电控制器（B）队号：11021

【摘要】本次设计利用DC-DC 升压电路提供给BQ2000的电池充电系统，并且利用STC12C5204AD 单片机编程产生PWM 来跟踪最大功率(MPPT)输出。本系统电路结构简单、各波形良好，测量结果精确，符合各项设计要求。【关键词】DC-DC 升压电路，BQ2000,STC12C5204AD ，最大跟踪功率。【Abstract 】 This design using DC - DC BQ2000 pressor circuit provides the battery systems, and to use STC12C5204AD microcontroller programming produce to track the maximum power (PWM MPPT) output. This system circuit structure is simple, the waveform is good, accurate measurement results, accord with the design requirements. 【 key words 】 DC - DC BQ2000, STC12C5204AD,MPPT . 一、方案设计与论证 1.1系统方案系统结构如图1所示，主要分四大部分，DC-DC 升压电路，MPPT 单片机控制电路，电池充电电路。图1系统原理框图太阳能电池板输出电压通过LM2577芯片升压，再将DC －DC 升压电路输出的电压传送给BQ2000电池充电系统，从而完成对蓄电池的充电。由于要完成MPPT ，采用电阻分压的方式采样太阳能电池板输入电压，结合霍尔电流传感器采样电流，通过LM358组成的同相比例放大电路放大采样电流，采样后的电压、电流通过单片机自身AD 转换处理输出一个脉宽调制信号控制DC-DC 升压电路的动态电阻，实现了对DC-DC 升压电路的控制，从而达到了最大功率输出。二、理论计算分析与模块的设计 2.1 DC-DC 升压电路及动态电阻调整电路电路图如图2所示，利用LM1577可以构成一种升压型稳压电源。设计实例的输入指标是：输入电压范围：4V-20V ，输出稳定电压Vo=13V ，最大输出电流Iomax=3A 。为了实现MPPT ，在下图A 点并联了动态电阻调整电路，如图3所示。太阳能电池板 DC-DC 升压电路 BQ2000充电电路 STC12C5204AD 单片机电压、电流采样电路蓄电池 AD 转换 PWM

伏科太阳能充放电控制器

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公司简介作为一家德国独资企业，伏科集团是非并网电力系统太阳能产品部件全球最大供应商之一,从事设计、开发及制造各类型适合全球太阳能市场产品。伏科致力于促进非并网电力系统的有效应用，提供高质量,高可靠性以及低成本的能源存储技术及系统部件。伏科集团的分支机构遍布世界6大洲,其中包括3个生产基地和1４个办事机构,建立了遍布全球范围的销售网络。发展历史伏科集团的历史可以追溯到20世纪80年代中期。德国乌尔姆市应用科技大学的工程师们研究开发了太阳能充电控制器新技术,从而大大增强了非并网电力系统的整体效率。从199１年开始,这种高端技术应用于太阳能充电控制器系列产品中。 20０0年底，在德国乌尔姆应用科技大学和德国乌尔姆市及斯图加特市太阳能源及氢能源研究中心工程师们的努力下,成立了伏科集团。自此,伏科集团集非并网电力系统太阳能产品部件研发、生产、销售于一身,快速发展壮大起来。技术背景伏科产品的研发重点在于解决独立供电系统的能量储存问题。目标是通过优化能量的生产、存储和消耗实现系统高效率、高可靠性和低成本。伏科集团拥有经验丰富的工程师和高素质的合作团队,并且与德国乌尔姆应用科技大学等研究机构有多年的技术交流与合作。因此,伏科产品始终代表了先进的技术水平。产品介绍伏科为可再生能源非并网电力系统生产各种尖端科技部件。提供优质产品的同时，也为客户提供必要的技术保障和支持。伏科产品分为6大类：系统管理器，充放电控制器,直流节能灯,系统附件, 直流应用产品以及发电设备. 选择适合您的伏科产品，请参见应用案例．技术品质伏科致力于开发和生产严格符合高品质，高创新和高技术要求的产品。我们优秀的研发队伍为达到这个目标,不断提高创新新技术,极大地提高了电池寿命，改善了太阳能系统的应用效率。可靠性及成本可靠性及成本是太阳能系统的关键考虑因素。高科技含量先进技术的应用使伏科充电控制器等产品提高了蓄电池的可靠性,改善了系统的整体效率,并降低了能源储存的成本。非并网系统中的特殊应用伏科为可再生能源非并网电力系统提供各种尖端科技部件。太阳能充电控制器、系统管理器、燃料电池及太阳能混合系统、微型水利发电机、直流灯及冰箱等产品可以广泛应用于非并网系统中,如工业电源、通讯、交通指挥、照明及游艇航行等休闲娱乐。灵活性高度的灵活性使我们能满足客户的特殊需要,可以为大型农村偏远地区供电工程提供专业的工业系统方案和低成本离网型系统解决方案。

太阳能发电与市电互补型充放电控制器

太阳能发电与市电互补型充放电控制器 --------- EPRC-G 系列使用手册亲爱的用户：非常感谢您选用本公司产品！此产品手册提供一些包括安装、使用、编程及故障排除等在内的重要信息和建议。在使用本产品前，请仔细阅读本手册。特别注意手册中有关安全的使用建议。

目录一、产品特点 (1) 二、主要功能 (1) 三、使用建议 (1) 四、安装和接线 (2) 五、产品外壳和安装尺寸 (3) 六、操作说明 (7) 七、工作指示灯指示说明 (8) 八、技术参数表 (9) 九、产品原理图 (11)

一、产品特点： ●太阳能发电与市电互补为负载供电，在太阳能发电不足时自动转为市电为负载供电，具有极高的供电保障率。 ●ＰＷＭ串联充电方式，具有相当高的充电效率。 ●全面的电子保护措施，过载、短路保护、防反接等电子保护。 ●具有温度补偿功能。二、主要功能： ●控制器主要用来保护蓄电池，避免源自太阳能组件能量的过度充电及负载运行造成的过度放电。 ●充电特性包括几个阶段，控制器可以根据环境温度自动调节充电电压（自动温度补偿）。 ●在太阳能发电不足（即蓄电池电压到达过放点电压）时自动切换到由市电供电。 ●可以通过按键数码管配合调整光控开启负载输出以及延时关闭输出。还可以设置光控延时输出的延时时间。 ●本产品拥有一系列的显示和保护功能。三、使用建议： ●本控制器主机在运行期间本身会发热，必须安装在有适当的通风散热的环境中。避免安装在狭小的隔热的空间内。 ●本控制器本身不需要任何维护，如需清洁请使用干布擦拭。 ●蓄电池需要经常性的充满（至少一个月一次），才能有效的保证使用寿命，否则蓄电池很容易永久损坏。 ●在系统运行期间，只有充入的能量大于放出的能量，蓄电池才会被充满，在计算系统配置时请注意这一点，特别是在另外增加负载时。四、安装和接线：安装注意事项控制器可以检测周围环境的温度，以调节充电电压，因此控制器必须和蓄电池安装在同一温度环境内。控制器运行期间自身温度要升高，所以要将其安装在不易燃的表面上。

太阳能充电控制器设计报告

太阳能充电控制器报告内容摘要本小组设计了一种基于单片机的太阳能控制器，系统使用低功耗、高性能的AT89S51单片机作为控制电路的核心器件。此系统由太阳能电池模块，蓄电池，MC34063升压电路，充放电电路，电压采集电路，单片机控制电路和继电器驱动电路组成。提高部分设计使用PWM（脉宽调制）控制技术来控制蓄电池充放电，通过控制MOSFET 管开启和关闭达到控制电池充放电的目的。实验结果表明，该系统可以监视太阳能充电板和蓄电池电池状态，实现控制蓄电池最优充放电，达到延长蓄电池的使用寿命。目录一、方案的论证与选择 (2) 1.1 升压电路的方案选择 (2) 1.2 控制电路的方案选择 (2) 1.3 充电方式方案的选择 (2) 二、系统原理及框图 (3) 三、单元电路的设计与参数计算 (2) 3.1 直流稳压输出电路 (2) 3.2 A/D采样及转换电路 (2) 3.3 继电器控制电路 (2) 3.4 升压电路 (2) 3.5 蓄电池充放电电路 (2) 3.6 单片机供电电源 (2) 3.7 单片机及外围引脚 (2) 四、软件设计流程 (3) 五、测试方法和结果 (2) 六、测试结果分析 (2) 七、总结 (2) 八、参考文献 (2) 附录 (2)

关键词 AT89S51;控制器；继电器；MC34063;PWM 一、方案的论证与选择 1.1 升压电路的方案选择方案1：采用555倍增电路，该电路电压输出为输入电压倍数，不易满足线性电压输入变化时输出一个恒定充电电压的题目要求。方案2：采用MC34063经典升压电路，该电路可靠性强稳定，芯片价格便宜，当输入电压变化时（小于12V）升压后的充电电压稳定在13.5V左右，满足蓄电池充电要求。 1.2 控制电路的方案选择方案1：采用tlp-521光耦控制，存在光耦敏感度不强，使用不稳定的情况。方案2：采用单片机连接C9018型npn三极管放大电路连接HUIKE-HK19F-DC5V-SHG继电器控制电路选择；工作状态较稳定。1.3 充电方式方案的选择方案1：恒压方式充电，最容易实现。