太陽能充電器的研究與設(shè)計(jì)(圖)
上傳人:admin 上傳時(shí)間: 2008-01-02 瀏覽次數(shù): 1725 |
1引言
目前,在各種光伏電站中,普遍采用太陽電池來收集太陽能并將它儲(chǔ)存于蓄電池中以便在需要時(shí)再逆變成220V/50Hz交流電供給用戶使用。然而,在利用太陽電池對(duì)蓄電池充電的過程中,由于太陽電池輸出特性的非線性,太陽電池工作點(diǎn)并不是時(shí)刻處于最大功率點(diǎn)附近,從而造成太陽電池能量的浪費(fèi)。本課題所研制的新型太陽能充電器根據(jù)太陽電池的工作特性——輸出最大功率點(diǎn)處的電壓值在不同日照下基本不變,采用恒壓跟蹤(CVT)方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽電池的最大功率跟蹤,有效地提高了太陽電池的工作效率,同時(shí)也改善了整個(gè)系統(tǒng)的工作性能。
2系統(tǒng)主電路
系統(tǒng)的主電路如圖1所示。
由圖1可知,主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為Buck型變換器,利用脈沖寬度控制芯片TL494的輸出脈沖來控制主電路功率器件(IGBT)的占空比,以改變對(duì)蓄電池的充電電流,由此實(shí)現(xiàn)太陽電池的恒壓跟蹤,使太陽電池的輸出功率接近最大功率。同時(shí),通過主電路來完成對(duì)蓄電池電壓、充電電流和太陽電池電壓的采集,以便控制電路實(shí)現(xiàn)各種跟蹤和保護(hù)功能。
3太陽電池的工作特性
圖2為太陽電池的工作特性曲線圖。由圖可知,太陽電池的工作特性為一組非線性曲線,A、B、C、D、E點(diǎn)為不同日照下的最大輸出功率點(diǎn),并且對(duì)應(yīng)輸出最大功率點(diǎn)處的電壓值在不同日照下基本不變,根據(jù)這一特點(diǎn),采用恒壓跟蹤方式,利用簡單的硬件電路基本上就可以實(shí)現(xiàn)太陽電池的輸出功率為最大;同時(shí),由圖2又可知,當(dāng)蓄電池過充時(shí)只要使太陽電池工作于開路狀態(tài)就可以實(shí)現(xiàn)過充保護(hù)。

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