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基于SPCE061的MPPT太阳能锂电池充电器设计

时间:2011-01-22 00:17
本文摘要:摘要:太阳能电池的输入曲线具有非线性的特征,传统太阳能电池充电器对太阳能电池的利用效率很低。通过数学模型的分析,明确提出了使用迁移频率对充电电流进行如下的MPPT跟踪策略,大大提高了太阳能电池的利用率。 同时用BUCK电路和SPCE061单片机监视电池过程,用三段式算法确保锂电池的性能,提高其寿命。最后通过实验数据的比较验证了该方案的实用性和有效性。第0章太阳能的绿色和可再生特性在低碳和能源不足的今天备受关注。 锂电池由于比能低、自放电低的特性,逐渐取代铅电池成为主流。

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摘要:太阳能电池的输入曲线具有非线性的特征,传统太阳能电池充电器对太阳能电池的利用效率很低。通过数学模型的分析,明确提出了使用迁移频率对充电电流进行如下的MPPT跟踪策略,大大提高了太阳能电池的利用率。

同时用BUCK电路和SPCE061单片机监视电池过程,用三段式算法确保锂电池的性能,提高其寿命。最后通过实验数据的比较验证了该方案的实用性和有效性。第0章太阳能的绿色和可再生特性在低碳和能源不足的今天备受关注。

锂电池由于比能低、自放电低的特性,逐渐取代铅电池成为主流。从现在常用的太阳能电池的输出特性可以看出,太阳能电池在一定的照度和温度下,被视为恒流源,而不是恒流源,不受仅次于功率的阻抗的影响。锂电池可以看作是小阻抗电压源。

如果不进行控制而需要将两者连接起来,太阳能电池的工作电压就会被锂电池的工作电压钳制,无法有效利用能量。本文使用SPCE061单片机,利用MPT技术使太阳能电池仅次于电力点工作,控制锂电池的电池过程,缩短锂电池寿命,确保电池的安全性。

仅次于1功率点跟踪技术原理(MaximumPowerPointTracking全称MPPT )的太阳能电池具有非线性光伏特性,因此即使在相同照度下,也不会根据阻抗输入不同的功率。其电压电流电力照度1kW/m2、T=25条件下的输入曲线如图1右图所示。其短路电流isc和开路电压uoc从制造商那里得到,Pmpp仅次于该条件下的电力点。太阳能电池受到透射、光线入射角度、温度等各种因素的影响,因此电力仅次于适当变化,仅次于电力点的输入电压、输入电流、内阻也有时变化。

因此,为了使太阳能电池成为仅次于电力点的动作,必须使用于基于PWM的固定式DC/DC转换器,适当地改变阻抗。


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