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功率電感:淺談設(shè)計優(yōu)異性價比的光伏供電系統(tǒng)(三)

2015/8/1

  MPPT的全面搜索如圖5所示,圖5中較高的曲線顯示電池板輸出電壓;前述的升降壓太陽能電池充電控制器會控制電池板電壓達(dá)到開路電壓后,又再控制電池板線性斜坡下降至低值。圖5中間的曲線則顯示隨電池板電壓變化的電池板電流;充電控制器測量該電流,然后在內(nèi)部計算功率,一旦全面掃描完成,電池板電壓就返回到所測得的大功率點。

  圖5同步升降壓電池充電控制器MPPT的全面搜索,較高曲線為電池板電壓;中間的曲線則為電池板電流;圖中底部的曲線則是該充電器的控制信號。

  高頻抖動方法用來追蹤兩次全面搜索之間大功率點產(chǎn)生的較小變化,如圖6所示。大約在示波器圖形的中間部位,為電池板加上了一次功率點變化,以模仿由于天空中云的移動而改變電池板光照量的情況。

  圖6同步升降壓電池充電控制器在兩次全面搜索之間進(jìn)行局部高頻抖動。較高曲線為電池板電壓;圖中底部的曲線則為電池板電流;圖的中間曲線則是來自該控制器的控制信號。

  這時,前述充電控制器先在高于、后在低于目前MPPT點的范圍,以小幅度連續(xù)移動電池板電壓,以檢查是否存在一個更好的工作點。如果發(fā)現(xiàn)有,就追蹤到新的點上,并重復(fù)上述過程;透過這種方式,控制器不必太頻繁地進(jìn)行全面搜索就能夠追蹤變化。

  前文介紹的新款升降壓太陽能電池充電控制器透過檢測電池上的外部熱敏電阻器,進(jìn)行自動溫度補(bǔ)償。STATUS和FAULT接腳可用來驅(qū)動發(fā)光二極管(LED)指示器燈。充電電流限制可透過改變一或兩個電阻來調(diào)節(jié),用合適的電阻分壓器可選擇充電時間長度。該組件的其他特點包括輸入和充電電流限制接腳、一個3.3V穩(wěn)定低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)輸出、狀態(tài)接腳和可同步固定開關(guān)頻率。

  新電池充電器突破MPPT設(shè)計瓶頸

  太陽能既環(huán)保又隨時可用,但是可能不那么可靠。溫度變化導(dǎo)致MPPT點移動、老化、電池板部分被遮擋、日落、鳥糞等都可能降低電池板性能(圖7)。電源芯片商所開發(fā)出的新式升降壓開關(guān)穩(wěn)壓器電池充電器,可實現(xiàn)適合大多數(shù)電池類型的定電流定電壓充電曲線,例如鉛酸電池(密封SLA、富液式、凝膠)和鋰電池。

  圖7太陽能雖環(huán)保又便利,但容易因外在環(huán)境因素影響電池板性能。

  該組件還為太陽能供電應(yīng)用提供自動和高效的真正大功率點追蹤,由于無需軟件或固件開發(fā),所以可大幅縮短系統(tǒng)上市時間。相較于大型和復(fù)雜的同類充電系統(tǒng),這種具成本效益和更簡單的解決方案,大幅簡化了過去非常困難的設(shè)計任務(wù)。

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