使用MCU或SOC可以簡(jiǎn)便地提高太陽(yáng)能板的效率

　　面板輸出連接到DC-DC轉(zhuǎn)換器單元，其將面板電壓轉(zhuǎn)換成一個(gè)適合電池充電的可用電壓。DC-DC單元包括由MOSFET、電感、濾波器。操作DC-DC轉(zhuǎn)換器必要的開關(guān)脈沖(PWM)由MCU產(chǎn)生。緊接著DC-DC單元的是一個(gè)MOSFET開關(guān)，用于通過(guò)面板改變負(fù)載。正如之前的解釋，對(duì)于給定的溫度和日照，面板輸出功率隨連接的負(fù)載變化而變化，對(duì)于某個(gè)特定負(fù)載，功率傳輸最大?？勺冐?fù)載也可稱為可變操作點(diǎn)。我們的目標(biāo)是跟蹤這個(gè)變化的最大功率點(diǎn)。

　　用于來(lái)跟蹤最大功率點(diǎn)機(jī)制的流程圖如圖5所示:

　　圖5 MPPT算法的流程圖

　　這個(gè)MPPT設(shè)計(jì)方法是基于PV陣列輸出電壓或電流規(guī)則的，或者基于相應(yīng)的參考電壓或電流信號(hào)，要么是常數(shù)或來(lái)自PV光伏陣列輸出特性(例如，功率和功率變化)。該方法的一個(gè)變化是直接使用dc/dc轉(zhuǎn)換器占空比作為控制參數(shù)，強(qiáng)制導(dǎo)數(shù)dP / dD為零，這里P是PV陣列輸出功率，D是占空比。因此只需要一個(gè)控制環(huán)路。

　　最常用的擾動(dòng)觀察法是最MPPT算法。在該方法中，連接MOSFET(隔開面板和電池)的PWM的占空比變化量很少，只有幾dW。如果這少量變化增加了。面板電壓和電流會(huì)測(cè)量到，相應(yīng)的功率變化dP也會(huì)觀察到。如果變化是正的，那么擾動(dòng)是正確的方向，我們繼續(xù)在相同的方向擾動(dòng)(例如，增加占空比)。如果功率改變是負(fù)的，那么就要翻轉(zhuǎn)顛倒擾亂方向(例如，減少占空比責(zé)任周期)然后繼續(xù)工作。這種算法的主要目的是總是提升功率曲線，以達(dá)到從太陽(yáng)能電池輸出最大功率。通過(guò)這種方式，我們可以使太陽(yáng)能電池板總是工作在提供最大功率的點(diǎn)上。

　　如果還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)MPPT系統(tǒng)，連接到面板的負(fù)載總是一成不變的，它不可能工作在最大功率點(diǎn)。因此，它將不再?gòu)拿姘宀东@最大功率。

　　電池健康管理:

　　因?yàn)樘?yáng)能板暴露在太陽(yáng)下的時(shí)間大約為半天，這個(gè)期間它可以用來(lái)給電池充電。對(duì)于大多數(shù)市面上能買得到的鉛酸電池，充電需要10 - 12小時(shí)，這和有陽(yáng)光的時(shí)間大約是相同的。然而，為了提高電池的使用壽命，可以采用下面的方法。通常，電池充電要經(jīng)歷三個(gè)階段，如圖7所示：:

　　· 恒流充電或大量充電階段

　　· 頂部充電階段

　　· 浮充電階段