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采用MPPT算法来优化太阳能电池组件工作效率

发布时间:2015/4/12 18:54:35 访问次数:631

   太阳能LED路灯控制器在保证LED恒流工作的同时,也会监测LED的状态以及控制工作时间长短。 AL60A-300L-033F25在连续阴雨天以及蓄电池电能不足的情况下,为了防止蓄电池过放电,7控制器会发出控制信号切断LED路灯的供电回路。

   太阳能LED路灯控制器的结构方框图如图2-20所示,太阳能电池的输入经过一个开关MOS管(KCHG)连接到DC/DC变换器(蓄电池充电电路),此变换器的输出连接到蓄电池两端(实际电路是先通过一个熔断器再迮到蓄电池上)。设置KCHG有两个作用:一在太阳能电池输出较低时实现蓄电池反充保护;二是当太阳能电池极性接反时起到保护电路的作用。DC/DC变换器采用降压拓扑结构,拓扑结构的选择不仅考虑太阳能电池最大功率点电压和蓄电池最大电压,同时要兼顾效率和成本。因LED需要恒流控制,考到蓄电池电压的波动范围以及LED的工作电压范围,在蓄电池和LED之间设置一个DC/DC变换器(LED驱动电路),电路设计采用反激式拓扑结构来保证恒流输出。反激式拓扑的效率一般没有升压或降压电路高,如果要提升系统的效率,可以通过优化蓄电池电压与LED电压的关系,采用升压或者降压电路,以提升效率并进一步降低成本。整个控制器的控制是通过MCU实现的,MCU的主要工作包括以下几点:

   (1)采用MPPT算法来优化太阳能电池组件工作效率。

   (2)针对蓄电池不同状态采用合适的充电模式。

   (3)保证LED驱动电路的恒流输出。

   (4)判断白天、黑夜并以此来切换蓄电池充电和放电模式。

   (5)提供监控保护、温度监测、状态输出和用户控制输入检测(DIP1~4)等功能。

   MCU的选择最主要是满足ADC、GPIO和外部中断的需要,不需要单纯追求速度。

   控制器辅助电源直接从蓄电池变换而来,蓄电池输入通过线性电源变换器(L78L12)得到12V电源,供给逻辑电路和PWM开关信号放大电路;12V电源输入至DC/DC变换器(L5970D)产生3.3V电源以给MCU和周边电路供电,采用开关电源是为了提高转换效率(减少蓄电池耗电),以及在以后扩展系统时可以提供足够的电能,当然,为了降佤成本,也可采用线性电源来实现。


   太阳能LED路灯控制器在保证LED恒流工作的同时,也会监测LED的状态以及控制工作时间长短。 AL60A-300L-033F25在连续阴雨天以及蓄电池电能不足的情况下,为了防止蓄电池过放电,7控制器会发出控制信号切断LED路灯的供电回路。

   太阳能LED路灯控制器的结构方框图如图2-20所示,太阳能电池的输入经过一个开关MOS管(KCHG)连接到DC/DC变换器(蓄电池充电电路),此变换器的输出连接到蓄电池两端(实际电路是先通过一个熔断器再迮到蓄电池上)。设置KCHG有两个作用:一在太阳能电池输出较低时实现蓄电池反充保护;二是当太阳能电池极性接反时起到保护电路的作用。DC/DC变换器采用降压拓扑结构,拓扑结构的选择不仅考虑太阳能电池最大功率点电压和蓄电池最大电压,同时要兼顾效率和成本。因LED需要恒流控制,考到蓄电池电压的波动范围以及LED的工作电压范围,在蓄电池和LED之间设置一个DC/DC变换器(LED驱动电路),电路设计采用反激式拓扑结构来保证恒流输出。反激式拓扑的效率一般没有升压或降压电路高,如果要提升系统的效率,可以通过优化蓄电池电压与LED电压的关系,采用升压或者降压电路,以提升效率并进一步降低成本。整个控制器的控制是通过MCU实现的,MCU的主要工作包括以下几点:

   (1)采用MPPT算法来优化太阳能电池组件工作效率。

   (2)针对蓄电池不同状态采用合适的充电模式。

   (3)保证LED驱动电路的恒流输出。

   (4)判断白天、黑夜并以此来切换蓄电池充电和放电模式。

   (5)提供监控保护、温度监测、状态输出和用户控制输入检测(DIP1~4)等功能。

   MCU的选择最主要是满足ADC、GPIO和外部中断的需要,不需要单纯追求速度。

   控制器辅助电源直接从蓄电池变换而来,蓄电池输入通过线性电源变换器(L78L12)得到12V电源,供给逻辑电路和PWM开关信号放大电路;12V电源输入至DC/DC变换器(L5970D)产生3.3V电源以给MCU和周边电路供电,采用开关电源是为了提高转换效率(减少蓄电池耗电),以及在以后扩展系统时可以提供足够的电能,当然,为了降佤成本,也可采用线性电源来实现。


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