太陽(yáng)能交通燈的MPPT控制器設(shè)計(jì).pdf

1、交通領(lǐng)域的交通燈等設(shè)備，因其室外工作環(huán)境的特殊性，采用光伏供電具有節(jié)能環(huán)保、節(jié)約成本等優(yōu)勢(shì)。尤其是針對(duì)輸供電困難的偏遠(yuǎn)地區(qū)，交通設(shè)備采用光伏供電優(yōu)勢(shì)顯著。光伏供電系統(tǒng)中，光伏最大功率點(diǎn)追蹤(MPPT)控制器是其關(guān)鍵技術(shù)之一，對(duì)提高整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率意義重大。本文針對(duì)交通燈設(shè)備的光伏供電系統(tǒng)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于ARM平臺(tái)的MPPT跟蹤控制器。
　　本文分析了光伏電池發(fā)電原理，建立matlab仿真模型，研究其對(duì)外輸出特性。通過(guò)模型

2、仿真，獲取了電壓-電流與電壓-功率輸出特性曲線，對(duì)光伏電池最大功率點(diǎn)追蹤控制的特點(diǎn)進(jìn)行分析與研究。
　　比較分析了各種傳統(tǒng)常用的MPPT控制算法的優(yōu)缺點(diǎn)、適用場(chǎng)合等特點(diǎn)。對(duì)常規(guī)擾動(dòng)法步長(zhǎng)變化特點(diǎn)進(jìn)行研究，提出了基于多狀態(tài)變步長(zhǎng)的擾動(dòng)法，該方法將步長(zhǎng)變化劃分為五種狀態(tài)，按照一定規(guī)律變更步長(zhǎng)，在matlab中建立仿真模型，檢驗(yàn)了控制算法的有效性。針對(duì)負(fù)載變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的異同與性能，對(duì)常用的Buck與Boost拓?fù)溥M(jìn)行對(duì)比，分析各自特性與

3、適用特點(diǎn)，最終選取Boost拓?fù)渥鳛樨?fù)載變換的基礎(chǔ)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);制作了MPPT控制器。
　　針對(duì)交通燈的特殊應(yīng)用需求，一方面設(shè)計(jì)了以Boost拓?fù)潆娐窞榛A(chǔ)的主電路，并進(jìn)行了防雷設(shè)計(jì)、過(guò)電流保護(hù)設(shè)計(jì)等;還設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)隔離模塊、監(jiān)控模塊、電壓與電流參數(shù)采樣等模塊;特別是設(shè)計(jì)了自恢復(fù)過(guò)流保護(hù)電路與輔助電源監(jiān)控電路，減少一般故障下的維護(hù)負(fù)擔(dān)與人為干預(yù)。編寫軟件代碼并調(diào)試，主要包括系統(tǒng)初始化、PWM生成模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊，同時(shí)設(shè)計(jì)了看門狗軟件保