自适应模糊控制算法mppt控制器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及新能源技术领域的一种最大功率跟踪的充电控制器，特别是一种 具有自适应模糊算法的控制器。
【背景技术】
[0002] 传统的化石能源正日趋枯竭，能源危机已展现在人们面前。太阳能发电作为一种 新的电能生产方式，以其无污染、无噪音、维护简单等特点显示出无比广阔的发展空间和应 用前景。光伏并网发电作为太阳能发电的主要形式之一，越来越受到关注。
[0003]光伏器件是光伏发电系统电能的来源，能否充分发挥光伏器件的效用对整个光伏 发电系统具有重要的作用。光伏器件的输出功率是光伏器件所受日照强度、器件结温的非 线性函数，要提高光伏系统的整体效率，实时调整光伏电池的工作点，使之始终工作在最 大功率点附近。
[0004]为了充分的利用太阳能电池板实现最大功率的跟踪，大多数采用了 MATALB模拟 的方式实现，诸如：扰动观察、电导增量、基于最优梯度、滑模控制、模糊控制等方式，这些方 式主要存在以下问题；
[0005] 1.多用于理论研宄，采用数学建模后仿真，仿真波形能实现太阳能电池阵列的最 大功率的跟踪，但硬件电路实现起来较困难。
[0006] 2.电导增量、基于最优梯度等方式跟随波形较好，但参数设计较多，运行速度较 慢。
[0007]以上的各种缺陷都会导致发电利用率较低，系统响应速度慢，需要强大的CPU处 理。 【实用新型内容】
[0008]为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种具有自适应模糊控制算 法的控制器，模糊逻辑控制的最大功率点的跟踪不仅跟踪迅速，而且在其达到最大功率点 之后的波形基本没有波动，参数的计算方法也没有扰动观察那么繁琐。
[0009]为实现上述目的，本实用新型提供一种自适应模糊控制算法MPPT控制器，其特征 在于：包括光伏阵列采集电路、单片机PIC16F877、驱动电路、控制开关管，所述的光伏阵列 采集电路连接单片机PIC16F877,用于将采集到的电压、电流、温度信号传输给所述的单片 机PIC16F877,所述的单片机PIC16F877的一个输出端连接所述控制开关管，用于控制充电 电路中功率开关管的开通及关断，另一个输出端通过PWM连接驱动电路，用于脉宽调制及 驱动电路。
[0010] 单片机PIC16F877芯片的3、4号引脚连接信号采集电路中BUCK电路的电压检测 电路，其5号引脚连接仿反充保护电路，7、8号引脚连接电流检测电路，34号引脚连接电池 端的过电流保护，35号引脚连接充电端过流保护电路，17号引脚连接驱动电路，2号引脚连 接温度检测电路，13、14号引脚连接时钟电路，1号引脚连接复位及电源电路。
[0011] 本实用新型的有益效果是：模糊逻辑控制的最大功率点的跟踪能较快的响应，且 通过示波器显示后基本没有波动，提高了光伏电池板的使用效率，减小了因波动而引起的 损耗。其具有良好的暂、稳态性能。模糊逻辑控制器应用于光伏系统的最大功率跟踪是可 行的，而且取得了很好的控制性能。
【附图说明】
[0012] 图1为MPPT控制器总体框图；
[0013] 图2为单片机PIC16F877控制器硬件连接图。
【具体实施方式】
[0014] 参照图1，本实用新型包括光伏阵列采集电路、单片机PIC16F877、驱动电路、控制 开关管，所述的光伏阵列采集电路连接单片机PIC16F877,用于将采集到的电压、电流、温度 信号传输给所述的单片机PIC16F877,所述的单片机PIC16F877的一个输出端连接所述控 制开关管，用于控制充电电路中功率开关管的开通及关断，另一个输出端通过PWM连接驱 动电路，用于脉宽调制及驱动电路。
[0015]参照图2, Buck输出端检测电压分压的输出端连接电容C21后直接接地， 所述％的输出端连接电阻后连接PIC16F877的3号引脚。力的输出单连接电容 G后直接接地，所述的输出端连接电阻為2后连接 PIC16F877的4号引脚。 的输出端连接电容后直接接地，所述!^的输出端连接电阻巧3后连接PIC16F877 的5号引脚。的输出端连接电容后直接接地，所述 的输出端连接电阻為5后连接PIC16F877的7号引脚。的输出端连接电 容G后直接接地，所述/5_〇r_C_D的输出端连接电阻心后连接PIC16F877的8号 引脚。的输出端连接电容后直接接地，所述的输出端连接电阻 4后连接PIC16F877的33号引脚。的输出端连接电容Q后直接接地，所述 Mr的输出端连接电阻乓 8后连接PIC16F877的34号引脚。 的输出端连接电容^后直接接地，所述的输出端连接电阻怂9后连接 PIC16F877的35号引脚。PIC16F877的36. 37. 38. 39. 40号引脚连接起来接地，13. 14号 引脚中间接入4MHZ的晶振，13号引脚输出端接入10 #的电容后接地，14号引脚输出端 接入10 #的电容后接地，1号引脚接入后接电源，心的另一端接入复位按钮尽后接 地，马e的输出端连接电源，马〇的输入端连接电容Q后接地，PIC16F877的12、31号引 脚连接起来接地。2号引脚的输出端连接电容和巧 4后接地，2号引脚的输出端连接电 阻及71后接入电源，17号引脚接PIC16F877的16. 15. 18. 23. 24. 25. 26接地， 19. 20. 21. 22. 27. 28. 29. 30接地，6. 9. 10接地，11. 32的引脚连接到一起后接入电容C33后 接地，电容G的一端接入电容C35后接地，电容CB、电容C 33、PIC16F877的11. 32引脚接电 源。
[0016] 工作原理：将光伏电池阵列信号采集电路电压、电流以及温度进行模数变化将信 号送入单片机PIC16F877，单片机PIC16F877利用模糊控制算法产生PWM脉冲从而来驱动 电路，实现对光伏阵列的最大功率跟踪，然后通过单片机PIC16F877I/0 口产生信号用于控 制充电电路中功率开关管的开关和通断。
【主权项】
1. 一种自适应模糊控制算法MPPT控制器，其特征在于：包括光伏阵列采集电路、单片 机PIC16F877、驱动电路、控制开关管，所述的光伏阵列采集电路连接单片机PIC16F877， 用于将采集到的电压、电流、温度信号传输给所述的单片机PIC16F877,所述的单片机 PIC16F877的一个输出端连接所述控制开关管，用于控制充电电路中功率开关管的开通及 关断，另一个输出端通过PWM连接驱动电路，用于脉宽调制及驱动电路。2. 根据权利要求1所述的自适应模糊控制算法MPPT控制器，其特征在于：单片机 PIC16F877芯片的3、4号引脚连接信号采集电路中BUCK电路的电压检测电路，其5号引脚 连接仿反充保护电路，7、8号引脚连接电流检测电路，34号引脚连接电池端的过电流保护， 35号引脚连接充电端过流保护电路，17号引脚连接驱动电路，2号引脚连接温度检测电路， 13、14号引脚连接时钟电路，1号引脚连接复位及电源电路。
【专利摘要】一种自适应模糊控制算法MPPT控制器，包括光伏阵列采集电路、单片机PIC16F877、驱动电路、控制开关管，所述的光伏阵列采集电路连接单片机PIC16F877，用于将采集到的电压、电流、温度信号传输给所述的单片机PIC16F877，所述的单片机PIC16F877的一个输出端连接所述控制开关管，用于控制充电电路中功率开关管的开通及关断，另一个输出端通过PWM连接驱动电路，用于脉宽调制及驱动电路。模糊逻辑控制的最大功率点的跟踪能较快的响应，且通过示波器显示后基本没有波动，提高了光伏电池板的使用效率，减小了因波动而引起的损耗。其具有良好的暂、稳态性能。模糊逻辑控制器应用于光伏系统的最大功率跟踪是可行的，而且取得了很好的控制性能。
【IPC分类】G05B13/04
【公开号】CN204719428
【申请号】CN201520206197
【发明人】张运波, 张红, 刘洋, 王晖, 张黎黎, 杨莹
【申请人】长春工程学院
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年4月8日