太阳能光伏电源的研究与优化设计
-% :)Z ȉz^ii]uC000tiiiiui$ 6"https://www.91miaoquan.com/k/cailiao/" target="_blank" class="keylink">材料，因而体积小、重量轻；高频逆变后经过高频变压器变成高频交流电，再经高频整流滤波电路得到350V高压直流电。后级采用单相全桥逆变电路，采用SPWM控制，再通过滤波电路得到220V/50Hz交流输出。
2 控制电路设计
升压环节主电路如图3所示。由推挽逆变电路、输出整流滤波电路、控制电路以及保护电路构成。
本系统的推挽变换器中选择电流型控制方案。电流控制型具有快速的瞬态响应和高度的稳定性。此外，电流控制型变换器还具有抑制变压器偏磁饱和的能力。
2.1 变压器设计
变压器设计的步骤是根据总的输出功率初步选定磁芯。本文先初步选定特定的磁芯、峰值磁通密度和工作频率，然后来计算输出功率。如果输出功率不足，则增大磁芯，然后重新计算直到得到所需的输出功率。选定磁芯后，计算原副边匝数，确定绕线规格。
2.2 功率的选择
推挽电路中开关管承受的最高稳态电压为两倍的最大输入电压VDsMmax=2×28=56V，考虑到变压器漏感引起的电压尖峰的影响，一般要考虑一个系数k，这里取为1.3，即选择的MOSFET的电压必须大于1.3×56=72.8V。一般在低压时选择MOSFET。一般允许电压峰值时的电流峰值为最大值的3倍，即为55.56×3=166.7A。查资料选用IXYS公司的IXFN230N10，其参数如下：VDSS=100V， ID=230A， RDS=0.00652，to < 250ns
3 蓄电池选择与设计
太阳能光伏系统的储能装置主要是蓄电池，且蓄电池通常工作在浮充状态下，其电压随发电量与用电量的变化而变化，考虑到发电量、环境温度及光照天数等的影响，目前广泛采用的是铅酸免维护蓄电池。
蓄电池的容量设计：
目前常用的蓄电池容量计算方法有以下两种：
（1）电压控制法
按事故状态下直流负荷消耗的安时值计算容量，并按事故放电末期或其他不利条件下检验直流母线电压水平。
（2）电流换算法
按事故状态下直流负荷电流和放电时间来计算容量。该方法相对于电压控制法，考虑了大电流放电后负荷减小的情况下，电池具有恢复容量的特性，该算法不需对电池容量进行电压校验。
4 最大功率跟踪设计
影响光伏逆变效率的两个主要原因：一是在将直流电流转换成交流正弦波时，功率半导体发热会导致产生损失，但通过改进开关电路的设计，可使这一损失减至最低。二是凭借逆变器的控制经验来提高效率。本文采用恒定电压跟踪法
因光伏阵列的最大功率输出点大致对应于某一恒定电压，这就把MPPT控制简化为稳压控制，这就构成了CVT式的MPPT控制。
CVT控制的优点是：控制简单，易实现，可靠性高；系统不会出现振荡，有很好的稳定性；可以方便地通过硬件实现。控制流程图如图4所示：
5 结论
本文从理论上分析了太阳能光伏电源的普遍特性，并针对性地进行了优化设计，在实际应用过程中，光伏电源的设计还要求考虑到实际需要来合理的选择太阳能电池组件、蓄电池、逆变器、控制器和汇流盒等部件，才能更充分的体现节能与环保。
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[责任编辑：杨玉洁]