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IO采用精粗調(diào)組合PWM實現(xiàn)，實現(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個導(dǎo)通，剩余的光伏子陣列斷開，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PI算法維持蓄電池輸出電壓VO為恒壓。在一個由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關(guān)兩端電壓，而在一個相對時間里，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)有動作)，否則就是直線。

本方案只有1個光伏子陣列采用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)組合實現(xiàn)的PWM精確控制其PWM開關(guān)能量損耗減少了(N-1)/N(N為光伏子陣列個數(shù))，縮小了散熱片體積；由于仍然采用多個獨(dú)立的光伏子陣列分別控制，在相同的電壓等級下，對功率開關(guān)器件的電流等級要求很低，可以采用低成本的功率開關(guān)器件并聯(lián)實現(xiàn)1個子陣[5]，降低了成本，同時又兼有對全部光伏陣列進(jìn)行PWM控制的高精度電流輸出，經(jīng)測試系統(tǒng)穩(wěn)壓輸出符合國家標(biāo)準(zhǔn)[6]。由于參與PWM斬波的電流小，電磁兼容性好，已經(jīng)通過了電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)測試，并取得CE認(rèn)證。已在-48 V標(biāo)稱電壓、30 A~400 A電流范圍的系列光伏控制器上得到實際應(yīng)用。運(yùn)行實踐表明，此方案完全達(dá)到了預(yù)期設(shè)計效果。