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因此，在光伏發(fā)電中，要的整體效率，一個重要的途經(jīng)就是實時光伏電池的工作點，使之始終工作在功率點附近。目前常用的太陽能功率點跟蹤有擾動觀察法、電導(dǎo)量法、模糊邏輯控制等。本文采用電導(dǎo)量法實現(xiàn)功率點跟蹤。本采用電導(dǎo)量法實現(xiàn)功率點跟蹤控制。電導(dǎo)量法是MPPT 控制常用算法之一。通過光伏陣列P-U 曲

[鍵入文字]   4    線可知輸出功率值

Pmax 處的斜率為零，所以有：   公式(2)為達(dá)到功率點的條件，即當(dāng)輸出電導(dǎo)的變化量等于輸出電導(dǎo)的負(fù)值時，光伏陣列工作在功率點。電導(dǎo)量法通過比較光伏陣列的電導(dǎo)量和瞬間電導(dǎo)來改變控制。這種控制算法控制，響應(yīng)速度快，適用于大氣條件變化快的。這種MPPT 控制算法的優(yōu)點是在光照強(qiáng)度發(fā)生變化時，光伏陣列輸出電壓能以平穩(wěn)的跟蹤其變化，而且穩(wěn)態(tài)的振蕩也比擾動觀測法小。  3. 控制器硬件設(shè)計  控制器總體結(jié)構(gòu)如圖2 所示，該以Atmega48單片機(jī)為核心。電路主要由單片機(jī)工作基準(zhǔn)電壓供給電路、電壓采集電路、充電控制電路和負(fù)載輸出控制與檢測電路等部分組成。電壓采集電路包括太陽能電池板和蓄電池電壓采集，用于對太陽光線強(qiáng)弱的識別以及蓄電池電壓的獲取Atmega48是基于R RISC、低功耗CMOS的8位單片機(jī)，芯片內(nèi)部集成了較大容量的存 儲器和豐富強(qiáng)大的硬件接口電路，它具備A V R 單片機(jī)的性能和特點，但由于其采用了小引腳封裝，所以其價格僅與低檔單片機(jī)相當(dāng)。 3.1.電源電路設(shè)計  Atmega48 單片機(jī)需要5V 的供電，由于太陽能極板輸出電壓的不，設(shè)計中采用電源芯片LM2931 對太陽板電池輸出電行穩(wěn)壓后供給Atmega48 單片機(jī)。電源電路  如圖3
所示。控制器中主要有三路采樣: 太陽能電池輸出電壓、蓄電池端電壓和蓄電池工作 電流。控制器電壓采樣經(jīng)高阻值精密電阻分壓，避免分壓電阻流過的電流對主電路和采樣電路的影響; 電流采樣電路是利用霍爾電流傳感器將電流轉(zhuǎn)換為電壓
6      圖4 的電路包括三個部分：輸出電壓電阻分壓部分，通過這一部分0 ～3.3V 的電壓; 然后是一個濾波電路，以便減小高頻的，平緩的直流電壓，輸出端加一個穩(wěn)壓管，使輸出電壓不超過3 . 3 V ，其中跟隨器采用LM324，后由Atmega48單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換模塊的將采集到的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字。
     霍爾電流傳感器采用C025A 型霍爾電流傳感器，它應(yīng)用霍爾效應(yīng)閉環(huán)原理的電流傳感器，能在電隔離條件下測量直流、交流、脈沖以及各種不規(guī)則波形的電流其電路如圖5 所示。  3.3.溫度檢測電路
6      圖4 的電路包括三個部分：輸出電壓電阻分壓部分，通過這一部分0 ～3.3V 的電壓; 然后是一個濾波電路，以便減小高頻的，平緩的直流電壓，輸出端加一個穩(wěn)壓管，使輸出電壓不超過3 . 3 V ，其中跟隨器采用LM324，后由Atmega48單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換模塊的將采集到的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字。
     霍爾電流傳感器采用C025A 型霍爾電流傳感器，它應(yīng)用霍爾效應(yīng)閉環(huán)原理的電流傳感器，能在電隔離條件下測量直流、交流、脈沖以及各種不規(guī)則波形的電流其電路如圖5 所示。  3.3.溫度檢測電路
        溫度的檢測采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻進(jìn)行，其電路如圖6 所示。在單片機(jī)的基準(zhǔn)電壓源AREF 兩端串聯(lián)熱敏電阻R11 和電阻R12，單片機(jī)通過對R11 和R12 分壓點的采樣，從而對溫度進(jìn)行判斷，并進(jìn)行相應(yīng)的溫度補(bǔ)償。基準(zhǔn)電壓通過A R E F 引腳上加一個電容C 5 進(jìn)行解耦，以便更好的噪聲。 3.4.充電電路及放電電路充電電路采用功率場效應(yīng)管IPF3808S 作為充電電路中的開關(guān)器件，并由單片機(jī)通過判斷蓄電池端電壓和太陽能電池電壓來決定是否充電。在放電模塊中，同樣采用功率場效應(yīng)管IPF3808S，放電電路如圖7 所示。  放電如下:當(dāng)PB0 輸出低電平時，Q2 截止，從而Q6導(dǎo)通，將蓄電池的負(fù)端和負(fù)載的負(fù)端接通，此時蓄電池為負(fù)載提供電源，蓄電池放電。當(dāng)P B 0 輸出高電平時，Q 2 導(dǎo)通，從而Q 6 截止，將蓄電池的負(fù)端和負(fù)載的負(fù)端斷開，蓄電池停止對負(fù)載的供電。