设计了一种能够跟踪太阳能最大功率点（MPPT）并管理电池充电和放电的数字智能光伏控制器。MPPT硬件由背负式开关电源实现，这使光伏系统最有效。
关电源电路还提供电池充电的管理。PIC16单片机是控制器控制的核心，MCU的应用使硬件电路简单可靠，便于调试和升级控制器。外，还设计了电池和过载保护电路的反向连接保护。验结果表明，该控制器运行稳定可靠，满足系统要求的技术参数。
阳能;电池; PIC单片机; MPPT中图分类号：TP39; TM615文件编码：A产品货号：1009-914X（2013）12-0154-02简介太阳能是一种取之不尽的清洁能源，负责解决能源危机。着世界各国政府对光伏太阳能发电技术的大力支持以及光伏产业科技人员的不懈努力，光伏发电技术不断成熟。伏电池存在两个问题：一方面，太阳能电池的转换效率不够高，进行最大功率监测也很重要;另一方面，由于温度照射，光伏电池的输出特性不稳定，并且需要功率转换。
能由人使用。网光伏发电系统需要电池存储功率，充电速度和电池寿命由高效可靠的充放电控制器保证。本文中，在太阳光发电的低功率的系统中的必要的光伏控制器进行了分析和原型是produit.Enfin，经验表明，该控制器不仅最大化太阳能电池板的功率输出，但实现还有电池充电和放电的过程。效的管理提高了电池的充电速度，延长了电池的使用寿命。
MPPT和电池充电和放电太阳能电池的电压和输出电流是非线性的，最大功率点的轨迹是曲线[1]。了最大化太阳能输出功率，必须将最大功率跟踪单元设计为遵循最大功率点的路径。MPPT是允许负载阻抗自动跟随最大功率点的电路（参见图1所示的工作原理）。MPPT控制的基本原理是精确地采样太阳能电池的输出电压和电流，其将电压和电流相乘以获得太阳能电池板的电流输出功率。当前输出功率与MCU的存储器功率进行比较。PWM信号。于系统使用PIC单片机作为控制心脏，因此MPPT算法由软件实现。前，常用的MPPT控制算法有：恒压跟踪法，干扰观测法，能量回归法，增量电导法和模糊控制算法。池在存储电能和稳定光伏发电系统中的输出电压中起作用。池充放电管理在充电速度和电池寿命方面起着至关重要的作用。国J.A.Mass在1967年提出了电池快速充电理论。
充电电流和充电时间之间的关系最快时，充电速度最快。果仍然以恒定电流充电，则一旦负载加载，它将仅电解更多的水。淀气体的量将大大增加，不仅不允许快速充电，而且还会导致电池损坏并缩短其使用寿命。了实现快速充电和最佳电池操作，本文采用了4步高级充电方法。级充电方法的基本思想是第一级电池的放电电压低。防止电池的充电电流过大而不能损坏电池，维护进行一定时间后，电池电压随充电时间逐渐增加。过达到阈值电压，根据电池的特征充电曲线，当电池电压达到过载电压时，施加电池可接受恒定电流充电的恒定电流可以允许快速充电，比充电电压稍高的值使电池的充电容量最大化并为自主光伏发电系统提供足够的能量储备。后，由于电池或电池的自动损失。PIC单片机软件根据负载放电，根据采样温度设置温度。电电压具有温度补偿功能，电池进入浮充电阶段。复四步充电：当电池电压值下降到一定值时，电池充电和放电软件被设计成将电池置于相应的充电阶段。
如，当电池电压下降到阈值电压时，电池进入恒流充电阶段。件设计PIC单片机是该控制器的重要组成部分之一：它通过图2所示的硬件和软件协作工作。件设计必须满足最基本的要求。件设计大大简化，系统复杂性降低，使其更加稳定可靠。MPPT硬件设计电路MPPT接受单片机给出的PWM脉冲信号的控制，以获得阻抗匹配，从而最大化太阳能电池的输出功率，同时充电过程电池管理。据太阳能电池的输出特性，太阳能电池的输出电压变化很大。时，MPPT控制的实现需要电压降低和升压转换。用大量实验，已经证明间接开关电源电路用于实现简单可靠的MPPT功能电路，控制精度好，速度快（图3） 。
MPPT电路的工作原理如下：在单片微型计算机PIC16F687采样电压和所述电池的电流，计算出太阳能电池板的当前输出功率和比较功率prédéfinie.Le波发生电路单片机中的PWM产生PWM信号输出，然后由MOSFET驱动。电路放大9V微控制器的5VPWM输出信号，以打开和关闭MOSFET。片机电源电路的设计相对稳定，整个电路板上的芯片，三极管和运算放大器的供电可以从电池中获得一次稳定的电压。芯片供电电路和控制电路如下所示，如图2所示。制电路的偏置电源通过9V的电压在9V下供电。加三极管以防止电池反转。旦电池连接，晶体管被切断，电容器不再包含电，而反向电路则不包含电。作。压芯片采用7550-1型，具有功耗低，压降低，输入电压范围宽，输出电流大，输出电压精度高等优点。件设计MPPT实现采用常用的干扰观测方法，具有控制算法简单，采样精度要求低的优点。过在两个相邻采样周期中通过采样计算的功率和电压之间的差来执行干扰观察方法，并且获得功率和电压增量以确定增量是否大于0并且如果它大于0，则PWM波的占空比等于1。增量，恒温阀芯如果小于0，则给出PWM波的占空比为负增量。了减少CPU的负载，MPPT功能由亚秒定时器中断子程序实现。5显示了MPPT中断服务程序的流程图。
PWM波负载周期增量的选择对控制效果有很大影响：控制效果太小，控制速度跟不上。果步骤太快，但密集读数不高，则可行。调试过程中调整参数。池以四步充电周期充电和充电。程序首先确定是白天还是晚上，如果光伏电池具有负载的电压输出，如果没有灯打开负载的照明。几个充电步骤：如果电池电压过高，请停止充电并保护电池，然后执行四级循环充电。
池充电和放电程序的流程图如图6所示。
果负载需要一半的电量和其他功能，您可以升级软件中的产品功能。为升级和调试产品带来了极大的便利。于上述原理，硬件设计和软件设计分析，已经制作出原型。
1给出了测量数据。了检查MPPT跟踪的效果，即使内部灯不是很强大，电池也会持续充电150W，持续24小时。论基于光伏电池特性曲线和可接受的电池充电曲线，本文件设计了一种智能光伏控制器，不仅可以最大化光伏电池的输出功率，还可以有效地管理充电和充电过程。电。中详细讨论了控制器的工作原理，硬件设计和软件设计，实验结果表明控制器运行稳定可靠。快电池充电速度，延长电池寿命。
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