基于DSP的光伏電池最大功率點跟蹤系統

摘要：太陽能光伏陣列的輸出特性受外界環境的影響具有強烈的非線性，為了提高系統的整體效率，一個緊要的途徑就是實時調整光伏電池的工作點，進行最大功率點跟蹤(MppT)，使之始終工作在最大功率點附近。本文通過對太陽能電池伏安特性的分解，采用自適應擾動觀察算法，基于TMS320F2812設計了MppT控制系統。試驗結果聲明，在此算法控制下，系統能夠準確地跟蹤最大功率點。關鍵詞：光伏電池；最大功率跟蹤；最大功率點跟蹤；TMS320F2812

O引言隨著經濟全球化進程的不斷加速和工業經濟的迅猛發展，能源問題已成為人類要急切處理的問題，大力發展新的可替代能源已成為當務之急。太陽能是一種取之不盡用之不竭的綠色能源，太陽能發電具有充足的清潔性、絕對的安全性、資源的相對廣泛性和充分性、長壽性及維護性等其它常規能源所不具備的優勢。光伏發電雖然具有以上的優點，但是實際使用中還存在很多的問題。光伏發電的緊要缺點之一是太陽能電池陣列的光電轉換效率太低。為知道決該問題，一個緊要的途徑就是實時調整光伏電池的工作點，進行最大功率點跟蹤(MppT)，使之始終工作在最大功率點附近。目前，光伏系統的最大功率點跟蹤問題已成為學術界研究的熱點。高性能的數字信號解決芯片(DSp)的出現，使得一些先進的控制策略使用于光伏發電控制系統成為可能。本論文就是在此背景下，采用TI公司加工的TMS320F2812進行控制，開展了太陽能發電系統的理論和實驗研究，具有緊要的實際意義。

1光伏電池的特性太陽能電池的輸出特性是非線性的，它受到光照強度、環境溫度等因素的影響。太陽能電池的等效電路如圖1所示，圖2是光伏電池在不同溫度下的I-V、p-V特性，圖3為光伏電池在不同日照強度下的I-V、p-V特性。

從圖2可以看出，太陽能電池開路電壓V0。緊要受電池溫度的影響；從圖3可以看出，太陽能電池短路電流Is。緊要受日照強度的影響，而且在一定的溫度和光照強度下，太陽能電池具有唯一的最大功率輸出點。由于實際使用中不能保證其總是工作在最大功率點上，所以在使用中要用到MppT裝置，以保證太陽能電池的輸出功率在最大功率點的附近。

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