太陽能交通燈的MPPT控制器設(shè)計.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。尤其是針對輸供電困難的偏遠地區(qū)，交通設(shè)備采用光伏供電優(yōu)勢顯著。光伏供電系統(tǒng)中，光伏最大功率點追蹤(MPPT)控制器是其關(guān)鍵技術(shù)之一，對提高整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率意義重大。本文針對交通燈設(shè)備的光伏供電系統(tǒng)特點，設(shè)計了一種基于ARM平臺的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，研究其對外輸出特性。通過模型

2、仿真，獲取了電壓-電流與電壓-功率輸出特性曲線，對光伏電池最大功率點追蹤控制的特點進行分析與研究。
　　比較分析了各種傳統(tǒng)常用的MPPT控制算法的優(yōu)缺點、適用場合等特點。對常規(guī)擾動法步長變化特點進行研究，提出了基于多狀態(tài)變步長的擾動法，該方法將步長變化劃分為五種狀態(tài)，按照一定規(guī)律變更步長，在matlab中建立仿真模型，檢驗了控制算法的有效性。針對負載變換拓撲結(jié)構(gòu)的異同與性能，對常用的Buck與Boost拓撲進行對比，分析各自特性與

3、適用特點，最終選取Boost拓撲作為負載變換的基礎(chǔ)拓撲結(jié)構(gòu);制作了MPPT控制器。
　　針對交通燈的特殊應(yīng)用需求，一方面設(shè)計了以Boost拓撲電路為基礎(chǔ)的主電路，并進行了防雷設(shè)計、過電流保護設(shè)計等;還設(shè)計了驅(qū)動隔離模塊、監(jiān)控模塊、電壓與電流參數(shù)采樣等模塊;特別是設(shè)計了自恢復(fù)過流保護電路與輔助電源監(jiān)控電路，減少一般故障下的維護負擔(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，同時設(shè)計了看門狗軟件保