基于太陽能供電的溫室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)
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2．1．1 MPPT的實現(xiàn)
MPPT即最大功率點跟蹤，是指控制器能夠?qū)崟r偵測太陽能板的發(fā)電電壓，并追蹤最高電壓電流值，使太陽能電池板以最高的效率對蓄電池充電。MPPT控制的原理實質(zhì)上是一個自動動態(tài)尋優(yōu)的過程，通過功率的比較來改變占空比和脈寬調(diào)制信號，進而改變太陽能電池板的工作負(fù)載，改變輸出功率點的位置，以達(dá)到最優(yōu)。實現(xiàn)MPPT通常需要斬波器來完成DC／DC轉(zhuǎn)換，斬波電路分為BUCK電路和BOOST電路。本文中利用BUCK變換器來實現(xiàn)MPPT，通過調(diào)節(jié)BUCK變換器的PWM占空比輸出，使負(fù)載等效阻抗跟隨太陽能光伏組件陣列的輸出阻抗，從而使光伏陣列在任何條件下均可獲得最大功率輸出。BUCK電路實際上是一種電流提升電路，主要用于驅(qū)動電流接收型負(fù)載，直流變換通過電感完成，其電路圖如圖3所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/200607.htm
BUCK電路輸出與輸入滿足關(guān)系：
故通過調(diào)節(jié)占空比即可調(diào)整輸出負(fù)載，從而可使太陽能光伏組件陣列工作在最大功率點。占空比的調(diào)節(jié)是通過控制Q基極電壓來實現(xiàn)，可借助于單片機編程加以控制。
2．1．2 蓄電池充放電監(jiān)控電路
蓄電池充放電監(jiān)控電路是為了防止蓄電池組過充、過放等現(xiàn)象，蓄電池組在整個系統(tǒng)中起到儲存與提供能量的作用，在硬件上可借助于單片機來實現(xiàn)，其軟件程序流程圖如圖4所示。
2．1．3 自跟蹤系統(tǒng)
為了實現(xiàn)對太陽能更大限度的利用，要保證太陽光每時每刻都垂直照射在太陽能電池板上，即太陽能電池板必須跟隨這太陽的運動而運動。目前常用的自跟蹤方法有勻速控制方法、光強控制方法、時空控制方法。為了方便實現(xiàn)并達(dá)到較好的跟蹤效果，可以將勻速控制法與光強控制法相結(jié)合。并通過對實際光強與設(shè)定值的比較，分別采取緊跟蹤、疏跟蹤以及不跟蹤的措施。在硬件上可以通過單片機、太陽光跟蹤傳感器、光強測定器等實現(xiàn)。
2．1．4 太陽能應(yīng)用于溫室的前景
目前使用太陽能光伏陣列進行供電需要占用一定的土地資源來安放太陽能電池板，然而現(xiàn)在已經(jīng)生產(chǎn)出了半透明太陽能組件，此外透明太陽能電池組件也在進一步研究中，這使得將太陽能電池安裝在溫室頂部成為了可能。而且太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率在不斷提升，因此太陽能光伏系統(tǒng)的廣泛使用將成為必然趨勢。
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