一种基于MXT8051控制平台的高效MPPT光伏控制器设计
负载控制模块
本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/110390.htm负载控制模块是由MXT8051控制一个低内阻的MOS开关管实现负载输出控制。其电路结构如图9所示。负载控制模块按照下列四种方式,独立或组合控制负载开通和关闭。
1. 通过读取光伏板电压,判断当前是在黑夜还是白天, 黑夜开负载,白天关负载;
2. 通过读取事先设定好的时间表事件, 再与当前系统时间比较,产生控制事件决定负载开关;
3. 通过手动键盘直接控制负载开关;
4. 通过RS232或RS485实现组网,通过网络指令控制负载开关。
同时控制系统实时监测电池电压,防止电池过放损坏电池,电池电压低于设定最小值,立即关闭负载,等到电池电压恢复到某一设定值再重新开通负载;在过流保护方面,控制系统实时监测放电电流,防止负载短路导致过流,烧坏设备和电池,如果出现过流现象,首先是限制放电电流在最大值上,如果无法限制,放电电流出现过大,系统就会暂时关闭负载输出。
实验结果与分析
根据上述设计理论,试制了两台实验样机,其中一台关闭MPPT功能,一台开通MPPT功能,其他参数设置一致,分别连接两块功率都为80W的光伏电池板,和两块全新的200AH/12V铅酸电池(在使用前,用电阻将电池放电,直到电池电压等于12V)。
首先,进行充电效率测试,两台放在同一位置,角度一样进行测试,第一天充电完成后,将清零电量,铅酸电池放空,交换光伏控制器,第二天继续充电测试。每天测试时间段都是早上7:00—晚上6:00, 测试结果如表1。
表中的结果可以看出,MPPT功能对提高采集光伏能量效率十分有效,特别是在多云阴暗的天气下,采集效率高达37%。
用一台30V/20A直流电源串联一个200W/20Ω可调电阻模拟光伏电池板,不断调节模拟光伏电池板的输出功率,进行常规参数测试,测试结果如表2。
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