一種新型光伏控制器PWM控制方法

控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)結(jié)構(gòu)如圖2所示，VS是蓄電池電壓設(shè)定值，VO是蓄電池電壓實(shí)際輸出值，二者之差△V輸入PI調(diào)節(jié)器，得到期望輸出電流IO，對(duì)IO采用精粗調(diào)組合PWM實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)流程圖如圖3所示。即：將IO除以(I/N)，取余數(shù)得到j(luò)，取整數(shù)得到m。再令第1路光伏子陣列的PWM占空比為j，令其余光伏子陣列中有m個(gè)導(dǎo)通，剩余的光伏子陣列斷開(kāi)，則得到精確的IO輸出:IO=(j/K+m)×(I/N)。該電流提供給蓄電池和負(fù)載，通過(guò)PI算法維持蓄電池輸出電壓VO為恒壓。在一個(gè)由6路光伏子陣組成的控制系統(tǒng)里，其第1路光伏子陣的PWM電壓、電流和總光伏電流波形如圖4所示。這里的電壓是指功率電子開(kāi)關(guān)兩端電壓，而在一個(gè)相對(duì)時(shí)間里，第2路到第6路光伏子陣電壓和電流變化很少(除非粗調(diào)有動(dòng)作)，否則就是直線。

本方案只有1個(gè)光伏子陣列采用PWM控制，其余的光伏子陣列仍然采用普通的開(kāi)關(guān)控制，與全部光伏陣列并聯(lián)后進(jìn)行總的PWM控制相比，這種精粗調(diào)組合實(shí)現(xiàn)的PWM精確控制其PWM開(kāi)關(guān)能量損耗減少了(N-1)/N(N為光伏子陣列個(gè)數(shù))，縮小了散熱片體積；由于仍然采用多個(gè)獨(dú)立的光伏子陣列分別控制，在相同的電壓等級(jí)下，對(duì)功率開(kāi)關(guān)器件的電流等級(jí)要求很低，可以采用低成本的功率開(kāi)關(guān)器件并聯(lián)實(shí)現(xiàn)1個(gè)子陣[5]，降低了成本，同時(shí)又兼有對(duì)全部光伏陣列進(jìn)行PWM控制的高精度電流輸出，經(jīng)測(cè)試系統(tǒng)穩(wěn)壓輸出符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[6]。由于參與PWM斬波的電流小，電磁兼容性好，已經(jīng)通過(guò)了電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，并取得CE認(rèn)證。已在-48 V標(biāo)稱(chēng)電壓、30 A~400 A電流范圍的系列光伏控制器上得到實(shí)際應(yīng)用。運(yùn)行實(shí)踐表明，此方案完全達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)效果。