基于MPPT技术的光伏路灯控制系统的研究

在太阳能路灯控制系统中,引入最大功率跟踪技术(简称为MPPT),不仅降低了成本,还提高了太阳能路灯的可靠性。太阳能路灯的控制系统采用C8051F330D作为核心器件。其主电路为Buck电路,采用MPPT技术,增强了太阳能光伏电池的转换效率。本论文着重对太阳能路灯控制系统的硬件电路设计,并设置MPPT技术电路的主要器件的参数,对整个路灯控制系统的设计流程进行了分析。 论文综述了太阳能光伏发电及控制技术以及我国在路灯照明应用方面的发展情况。对太阳能光伏电池的输入—输出特性,在不同外界环境的太阳能电池板的输出状况进行了分析对比,结合整个系统的工作能力,对负载选用依据及所选负载参数、蓄电池充放电控制原理进行分析。对采用MPPT技术的小功率光伏发电路灯控制系统做了较为详细的介绍,主要包括MPPT的硬件电路原理及电路中各元器件的参数的选定,以及控制系统中防反接保护、过流保护、信号采集、CPU控制、功率管驱动电路及电源电路等电路设计,还有其它器件的选定和控制器的散热等。也对整个系统的软件设计予以阐述,从CPU的性能、开发工具、主控制程序、MPPT技术控制程序、滤波、稳压、定时、蓄电池充放电控制等程序具体设计逐一分析。论文最后对全文的工作做了总结,对实验数据进行了比较分析,并对太阳能路灯的优缺点进行概括。并对设计的实验结果、实用性进行了总结,并指出本设计中优点与不足,为后续研究提供了参考方向。