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高亮度LED功率点追踪及实验结果

时间:2019-09-28 来源: 关键字:太阳能板   蓄电池   LED   

文章提出了一种数模混合的最大功率点追踪(MaximPowerPointTracking,简称MPPT)策略,它可最大程度地利用太阳能,同时对固态光源LED的驱动电路做了研究,最后用实验验证了该方案的高效性和实用性。

电路寻找MPP的工作原理可简述为:通过不断改变开关管驱动信号的D,直至蓄电池的充电电流达到最大,此刻即可认为太阳电池的输出功率达到最大,实现太阳电池的最大功率点追踪。在寻找MPP过程中,根据D的扰动情况,输出功率有3类模式,对应9种大小关系。

通过实验发现,在晴日里不同时刻的MPP处,电路工作的D均变化不大。因此,为了避免搜寻过程中造成寻找时间太久及带来的能量浪费,下一时刻进行MPP追踪的搜寻起点设定为上一次MPP时的D值。主电路的工作频率为100kHz,当搜寻到输出电流达到最大时,即认为该点为电路工作的MPP,此刻的驱动信号Ugs实验波形。可见,此时开关管的D≈0.65,这与理论分析结果很吻合。表1给出由上述分析得到的传统电路与MPPT电路的对比性试验结果。

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传统太阳能充电电路中,15W的Parr最大值出现在早上温度不高、光照比较强的时刻,但此时的利用率仅仅约为68。4%;而采用带有MPPT功能的DC变换电路后,输出功率明显上升。

LED灯的恒流驱动,对抑止光衰现象起到了很有效的作用;通过数模混和的方法,避免了单纯数字控制所带来的控制精度不高等问题,且单片机的智能控制,使得能够较快的寻找到最大功率点,提高了太阳能板的利用率及整个路灯照明系统的性能价格比。现在的LED灯或许会有一些问题,但是我们相信随着科学技术的快速发展,在我们科研人员的努力下,这些问题终将呗解决,未来的LED一定是高效率,高质量的。

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