光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置研制
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3 采樣電路
3．1 電流采樣電路的設(shè)計(jì)
由于終端負(fù)載一定，所以電流采樣實(shí)際等同于一個(gè)峰值檢測(cè)的過(guò)程，此電路實(shí)際是一個(gè)峰值檢測(cè)電路，P3為信號(hào)的2個(gè)輸入端，調(diào)整R10，R11和R17、R18取值來(lái)實(shí)現(xiàn)峰值測(cè)功能，電路中的阻值并不準(zhǔn)確，需要實(shí)際中根據(jù)信號(hào)的幅值來(lái)調(diào)整R10、R11和R17、R18阻值和比值。R14、R15、R19、R20的電流為模擬比較器內(nèi)部偏置電流的10倍以上，電阻的阻值盡可能大，這樣既減小了功耗也保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。Y3采用模擬比較器LM393，LM393內(nèi)部為開(kāi)集電極輸出，應(yīng)用的時(shí)候輸出端要接一個(gè)上拉電阻，電路如圖3所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/187436.htm
3．2 MPPT采樣電路
在光伏系統(tǒng)中，通常要求太陽(yáng)能電池的輸出功率始終最大，系統(tǒng)要能跟蹤太陽(yáng)電池輸出的最大功率點(diǎn)。如果負(fù)載不能工作在電池提供的最大功率點(diǎn)，就不能充分利用在當(dāng)前條件下電池所能提供的最大功率。因此，必須在太陽(yáng)能電池和負(fù)載之間加入阻抗變換器，使得變換后的工作點(diǎn)正好和太陽(yáng)能電池的最大功率點(diǎn)重合，使太陽(yáng)能電池以最大功率輸出，這就是太陽(yáng)能電池的最大功率跟蹤。即最大功率跟蹤MPPT，是本套光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置研究的一個(gè)重要方向。由于光伏電池的最大功率輸出點(diǎn)是隨光強(qiáng)、負(fù)載和溫度變化的。為充分利用太陽(yáng)能，系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)的跟蹤。本套光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬采用恒定電壓控制方法，其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行，且可以跟蹤最大功率點(diǎn)。電路的工作原理：本模塊電路的核心也是模擬比較器LM393，TL431提供7．5 V的基準(zhǔn)電壓，在這里基準(zhǔn)電壓取值建議≥7．5 V，取值可以比7．5 V稍大，以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，應(yīng)保證流過(guò)R3、R9的電流為模擬比較器LM393偏置電流的10倍以上，R3、R9的取值盡可能大。R1、R2并聯(lián)是為了調(diào)試方便，現(xiàn)實(shí)中很難找到阻值很合適的電阻，滑動(dòng)變阻器昂貴，所以用兩個(gè)電阻并聯(lián)調(diào)試效果比較理想。假設(shè)R為R1、R2并聯(lián)值，流過(guò)R的電流為I，則有
式(9)中的，可以認(rèn)為是TL431的灌電流的最小值，流過(guò)R6的電流和模擬比較器LM393的偏置電流忽略不計(jì)。R6和R13阻值選取，應(yīng)參考TL431內(nèi)部1腳的偏置電流，流過(guò)R6和R13的電流應(yīng)該10倍于TL431內(nèi)部1腳的偏置電流，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下盡量減小功耗。
輸出用了光電耦合器U4把控制電路和主電路隔離，防止主電路干擾控制電路，R4和R5的取值太大影響穩(wěn)定性，取值太小則使流過(guò)R4、R5的電流大功耗增加甚至損壞器件。
模擬比較器LM393的正相輸入端3腳位固定電壓7．5 V，正常狀態(tài)下PD4采集到的為高電平，當(dāng)2腳的電壓高于7．5 V時(shí)輸出端1腳輸出低電平，光耦導(dǎo)通，PD4采集到的為低電平開(kāi)始處理SPWM信號(hào)調(diào)整輸出阻抗來(lái)實(shí)現(xiàn)恒電壓跟蹤，最終實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤。電路如圖4所示。
評(píng)論