摘要:在传统的太阳能路灯体系中,一般通过防电流倒灌二极管将太阳能板与蓄电池直接相连,这将导致太阳能板的使用功率低,一起简单使蓄电池长时间处于欠充溢状况,形成其使用寿数的减缩。本文在研讨太阳电池电路模型的基础上,提出了一种数模混合的最大功率点追寻(Maxim Power Point Tracking,简称MPPT)战略,它可最大程度地使用太阳能,一起对固态光源LED 的驱动电路做了研讨,最后用试验验证了该计划的高效性和实用性。
1 导言
跟着固态光源的开展,LED 的使用已不再只是局限于指示灯范畴,它凭仗寿数长,光效高级优点在现代照明体系中日益凸现优越性。伴跟着光伏技能的开展,大功率高亮度LED 更以其高效、节能而进一步引起了社会各界对该光源的广泛重视。但现在,LED 太阳能路灯还存在因灯驱动电路导致LED 光衰现象及太阳能使用率不高级缺乏。业界普遍认为LED的恒流驱动对按捺光衰作用明显。
传统的太阳能路灯充电体系中,一般通过防电流倒灌二极管将太阳能板与蓄电池直接相连,这将导致太阳能板的作业点偏移最大功率点(MaximPower Point,简称MPP),而未有用使用太阳能板的可输出功率;一起简单使蓄电池因供能缺乏而长时间处于欠充溢状况,形成寿数减缩。本文在研讨太阳电池电路模型的基础上,剖析了恒压追寻[1]、扰动调查[2,3]等最大功率追寻(MPP Tracking,即MPPT)法,提出了一种数模混合的MPPT 战略,它可使太阳电池的输出稳定在MPP 邻近,然后有用使用了太阳能板可输出的最大功率。
2 太阳电池的电路模型
图1 示出太阳电池的电路模型。一般,资料内部的等效并联电阻Rsh 值大,而资料内部的等效串联电阻Rs 值很小。
图1 太阳电池的电路模型
图中Is—由光生伏特效应发生的电流
输出负载RL 上的电压电流关系为:
式中q,k—电子电荷量及波耳兹曼常数
A—太阳能板的抱负要素,A=1~5
T—太阳能板的温度
Ios—太阳能板的逆向饱和电流,与T有关
由上述关于太阳能板电路模型的剖析可见,太阳电池的输出是一个随光照条件及温度等要素改变的杂乱变量。图2示出太阳电池在规范测验条件下,即光照1kW/m2 ,T=25℃ 时的典型输出特性。
图2 太阳能板的典型输出特性曲线
太阳能板的输出开路电压uoc 和输出短路电流isc的值由生产厂给出。