储能设备获最大功率的改进型光伏充电系统设计
TPS62050的电路效率图如图7所示。从图7可以看出，该芯片在输出电流为200 mA时，其效率高达93％，而选用的光伏电池为开路电压10 V，短路电流190 mA。按照通常经验，光伏电池的最大功率点大约为其开路电压的85％，即8．5 V，而锂电池的充电电压为3．6—4．2 V。这样。由图7可以得出，在该BUCK转换器的输入电压为8 V，输出电压为3．6～4．2 V时，该芯片的效率在90％左右，而且该芯片的输入电压为2．7～10 V的宽电压输入，从而使得电路的应用范围更加广泛。但是在实现过程中，仍要控制BUCK转换器的占空比。本文通过MSP430F161l单片机控制数字电位器的阻值来控制TPS62050第5脚FB(反馈端)的分压，从而间接地改变BUCK转换器的占空比，实现光伏电池输出功率的改变与MPPT变换器的高效，两者的最优比可使储能设备获得最大功率。其系统控制电路如图8所示。
6 仿真实验数据分析
表1是在相同光照和温度下，光伏电池功率与MPPT变换器在不同效率下，储能设备所获得的功率数据。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/176487.htm
从表1可以看出，当光伏电池最大的输出功率(MPPT)为1 071 mW、MPPT变换器的效率为87％时，储能设备得到的功率为932 mW。而在光伏电池输出功率为1 056 mW、MPPT变换器的效率为90％时，储能设备得到的功率为950 mW，在这种情况下，储能设备可获得最大功率。
通过Matlab仿真表1所列的数据，可得到图9所示的不同效率下MPPT变换器光伏电池功率与储能设备所获得的功率关系图。
从图9可以看出，光伏电池的输出功率先是增大到最大功率点处，然后逐渐减小，储能设备获得的功率变化也是这样。从图9中还能直观地看出，当光伏电池输出最大功率时，储能设备并未获得最大功率，而通过单片机控制，当光伏电池输出功率与MPPT变换器效率在最优比的情况下，储能设备可获得最大功率，即此时储能设备将从光伏电池中获得更多的电能。
7 结语
通过仿真验证，采用低功耗单片机MSP430F1611控制数字电位器来间接控制MPPT变换器TPS62050，可以实现储能设备的最大功率点跟踪，该控制器通过高效的算法和合理的硬件电路，能够最大限度地利用光伏电池给锂电池充电。但该控制器仅为单个控制，在以后的工作中可以进一步改进，比如将该系统做成分布式系统，将每个子系统作为分机，然后通过ZigBee等无线技术把各个子系统的状态值发送到基站总体进行远程监控。这样有利于集中监测和管理处于不同位置的分机，极大地减少人力、物力和财力，也更方便维护分机。
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