适用于光伏车辆的最大功率跟踪技术

2018-05-21杜晨琛梁永春

实验室研究与探索 2018年3期

杜晨琛，刘畅，梁永春

(河北科技大学电气工程学院，石家庄 050000)

0 引言

随着电动交通工具的长足发展，缓解了能源短缺与环境污染等问题，而其自身的不足也暴露出来，例如由于蓄电池容量有限造成的续航里程较短，需频繁对其电量进行补充。加之电动车辆充电不方便，一般的工频电压不能满足条件，所以，外接可再生电源不仅可提高其续航里程，也可使其使用更加便捷。目前的可再生发电源主要有光伏、风机发电等等。然而其受外界环境变化影响大，转换效率低等特点也是亟待解决的问题。针对光伏系统的输出特性提出的最大功率跟踪技术，可有效提高光伏系统输出功率，但传统的跟踪算法，如：恒压法(CVT)、扰动观察法(P&O)都存在寻优精度差、速度慢等问题。本文针对上述问题，提出了一种新型的占空比扰动算法，利用功能强大，运算速度快的stm32作为控制芯片，并结合同步整流Boost电路，设计了一套独立光伏最大功率跟踪系统，通过验证，其转换效率可达97.97%[1-2]。

1 设计理论

PV电池板是利用半导体PN结吸收光能所产生的光生伏打效应进行光电转换的，其等效电路与由图1所示的二极管电路极为相似，故可用该二极管电路进行描述。其中Iph为光生电流，ID为流过二极管的电流，Cj为PN结结电容，Ish为PV板漏电流，Ipv与Upv为PV板输出电流、电压，Rsh与Rs分别为其串联、并联等效电阻。