有人能讲清楚MPPT太阳能控制器吗？

零下12度半 · 发表于 2016-1-11 17:30:12

本帖最后由零下12度半于 2016-1-11 17:55 编辑

最近看了很多关于MPPT的文章，感觉里面说的都像很简单似的，
我想问问大家，太阳能电池板的输出电压（或者说在一个很小的区间）是一定吗？光照强，那就电流大，光照弱，电流就小。

DC/DC来调节太阳能电池输出电压，这个电压不是一个固定的吗？我接多大的电池板，就是多大的输出呀
这个到底是个什么区理解dc/dc来做这个变换呀？

仿真的模型应该用恒压源加电阻做内阻吧，做了一个仿真，感觉加pwm输出电压变化范围小，电流在增大，但是左边的输入功率是在一直增大是啊？求指点呀

howmoney · 发表于 2016-1-11 17:56:40

曾经想做，后来没动手，以下是我理解的：
太阳能电池是个内阻较高的能量输出源，而且内阻随光照变化而动态变化。MPPT就是跟踪这个内阻，保持阻抗匹配，保证能输出最大电功率。
找个太阳能电池的V-I曲线图看看你就可以理解啦

gzhuli · 发表于 2016-1-11 18:34:05

你这图本身就有问题，N管在高端只给12V的方波驱动？
MPPT的本质就是电源内阻和负载电阻相等时输出功率最大，17.6V的电压源加0.5欧的内阻，理论上峰值功率点在310W，所以你现在这个负载功率还观察不到下降趋势。

零下12度半 · 发表于 2016-1-11 19:36:17

gzhuli 发表于 2016-1-11 18:34
你这图本身就有问题，N管在高端只给12V的方波驱动？
MPPT的本质就是电源内阻和负载电阻相等时输出功率最大 ...

这个驱动是有些不合适，你说的这个310w是怎么算出来的呀？那我怎么修改才能达到效果呀？
望指点一下

零下12度半 · 发表于 2016-1-11 19:37:55

howmoney 发表于 2016-1-11 17:56
曾经想做，后来没动手，以下是我理解的：
太阳能电池是个内阻较高的能量输出源，而且内阻随光照变化而动态 ...

太阳能的内阻是变化的，负载电池的内阻是不变的，利用DC/DC怎么去实现这个匹配呀？

howmoney · 发表于 2016-1-11 20:21:20

从你的图看，R2就相当于电池，阻抗不变。
当你Q1完全关闭时，从太阳能电池端看，DC-DC的电阻就无穷大；Q1完全打开时，DC-DC的电阻就非常小。所以调占空比就相当于调DC-DC的电阻。
你用软件采样太阳能电池的电流和电压，算一个功率。然后微调一下占空比，再算一个功率。一对比就知道功率往高走还是往低走。当调到峰值功率时，增加\减少占空比，得到的功率都是变小的。

avrwoo · 发表于 2016-1-11 20:23:27

当R固定不变时，开关占空比D越大，Boost电路输入阻抗就越小，D越小时，Boost电路输入阻抗就越大。通过调节D就可以调节等效输入阻抗的值，当与光伏输出阻抗相匹配，根据最大功率传输原理，可以实现光伏电池的MPPT。

gzhuli · 发表于 2016-1-11 21:20:14

零下12度半发表于 2016-1-11 19:36
这个驱动是有些不合适，你说的这个310w是怎么算出来的呀？那我怎么修改才能达到效果呀？
望指点一下 ...

电源内阻0.5欧，负载电阻0.5欧，加起来1欧，整个系统的总功率为17.6V^2 / 1欧 = 309.76W，此时电源内阻和负载上消耗的功率都是154.88W。
假设电源内阻不变，负载电阻变为0.55欧，17.6^2 / (0.5 + 0.55) = 295W，此时负载上的功率为154.53W，变小了。
又假设负载电阻变为0.45欧，17.6^2 / (0.5 + 0.45) = 326.06W，此时负载上的功率为154.45W，还是比0.5欧时变小了。

零下12度半 · 发表于 2016-1-11 21:56:47

howmoney 发表于 2016-1-11 20:21
从你的图看，R2就相当于电池，阻抗不变。
当你Q1完全关闭时，从太阳能电池端看，DC-DC的电阻就无穷大；Q1完 ...

哇哇哇哇哇，我看了这么多的文章，好多论坛，，，，感觉你这句话是说的最清楚，最明白的！！！！
赞赞赞！！！！

零下12度半 · 发表于 2016-1-11 22:01:34

gzhuli 发表于 2016-1-11 21:20
电源内阻0.5欧，负载电阻0.5欧，加起来1欧，整个系统的总功率为17.6V^2 / 1欧 = 309.76W，此时电源内阻和 ...

哦哦，你们的意思就是通过PWM就是在改变后面蓄电池这一块的阻抗，根据你那种推导的公式，只有后级的阻抗和太阳能电池板阻抗一样，就是最大

你们的讲解真的比很多实际的文章好说的清楚，他们说了很多，，但是你们这样的话语更清楚

gzhuli · 发表于 2016-1-11 22:50:43

零下12度半发表于 2016-1-11 22:01
哦哦，你们的意思就是通过PWM就是在改变后面蓄电池这一块的阻抗，根据你那种推导的公式，只有后级的阻抗 ...

就是这个意思咯，太阳能电池在不同光照条件下的内阻是不一样的，所以只能时不时左右微调一下负载电阻来试出最大功率的点，这就是MPPT了。

零下12度半 · 发表于 2016-1-12 08:41:42

gzhuli 发表于 2016-1-11 22:50
就是这个意思咯，太阳能电池在不同光照条件下的内阻是不一样的，所以只能时不时左右微调一下负载电阻来试 ...

原来DC/DC还有这个功能，真是学习的太浅了，在学校一直以为DC/DC就是升降压的，，拓扑不同，就是不同的升压或者降压
改变PWM就得到不同的输出电压，哪知道DC/DC还能这样玩，学习了学习了！

aqjinhu · 发表于 2016-6-28 16:07:29

看的确实有种茅塞顿开的感觉。

achild · 发表于 2016-8-23 16:20:27

我也是茅厕顿开啊

ousoouso · 发表于 2016-10-26 18:53:08

写得很好,点赞

我被蜗牛欺负了 · 发表于 2016-10-26 19:16:14

受教了DC DC还可以这么用

acmilannast · 发表于 2016-12-7 19:37:16

howmoney 发表于 2016-1-11 17:56
曾经想做，后来没动手，以下是我理解的：
太阳能电池是个内阻较高的能量输出源，而且内阻随光照变化而动态 ...

这个解释的到位，最终可以看出内阻变化的源

cnshibo · 发表于 2018-4-16 00:01:15

gzhuli 发表于 2016-1-11 18:34
你这图本身就有问题，N管在高端只给12V的方波驱动？
MPPT的本质就是电源内阻和负载电阻相等时输出功率最大 ...

学习了，谢谢

chestert · 发表于 2018-4-16 01:22:01

MARK 感谢大神

ice_king_kid · 发表于 2018-9-7 16:51:28

MARK 学习贴

snowdpq · 发表于 2018-10-25 20:02:23

mark 太阳能MPPT

pingqifa · 发表于 2018-10-25 22:37:16

茅塞顿开，mark

18253109028 · 发表于 2021-6-1 10:24:18

太牛了，太牛了，学习了

WUWEWU · 发表于 2021-6-1 22:02:47

我曾经做过一个用模拟方案的，因为输出电压基本是稳定的波动不大，太阳能板的电压也基本稳定的，不稳定的就是太阳能板内阻，DC-DC 升压也好降压也好，只能调节输入吸收电流，取样输入电压，保证太阳能板在最大输入电压与最大输入电流时功率最大，然后取样输出电压，保证输出电压在设定值内工作，当到达输出电压设定值值时做保护截止动作就行，输入侧的脉宽调制值(吸收电流)由算出的太阳能板实时功率来决定

WUWEWU · 发表于 2021-6-1 22:07:04

https://www.amobbs.com/forum.php ... 653862&mobile=2
这个是取样输入电压做正反馈控制方案的

ZHAOBAO511 · 发表于 2021-12-31 11:41:32

WUWEWU 发表于 2021-6-1 22:07
https://www.amobbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5653862&mobile=2
这个是取样输入电压做正反馈控制 ...

看不到啊，贴一下原理图学习一下，看来您的模拟电路很厉害啊。

sunliezhi · 发表于 2021-12-31 21:52:41

用开路电压除以短路电流，就得到大致的内阻值。
0.5欧？不存在的

有人能讲清楚MPPT太阳能控制器吗？

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