基于光伏最大功率点跟踪的控制设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种基于光伏最大功率点跟踪的控制设备，包括传感器单元、电压检测采样单元、电流检测采样单元、PLC控制器和执行机构，执行机构包括Boost电路和光伏电池，光伏电池经滤波电路连接Boost电路，Boost电路并联有负载RL，传感器单元包括光照传感器和温度传感器，光照传感器和温度传感器分别设于光伏电池上，光照传感器和温度传感器分别连接PLC控制器的输入端，PLC控制器的输出端连接Boost变换器的控制端，PLC控制器的输入端还分别通过电压检测采样单元、电流检测采样单元连接光伏电池；该设备通过温度、光照、电压、电流采集检测数据，充分利用PLC的编程优势，将智能算法编制成PLC程序，输出Boost电路开关管的占空比，实现MPPT智能追踪。

Control equipment based on maximum power point tracking of photovoltaic

The utility model relates to a control device based on the photovoltaic maximum power point tracking, including sensor unit, voltage detection and sampling detection unit, current sampling unit, PLC controller and actuator, the actuator including Boost circuit and photovoltaic cells, photovoltaic battery connected Boost circuit the filter circuit, the Boost circuit is connected in parallel with a load of RL, including the sensor unit light and temperature sensors, light sensors and temperature sensors are respectively arranged in the photovoltaic cell, light sensor and temperature sensor are respectively connected with the input end of the PLC controller, the PLC controller output end connected control Boost converter PLC end, the input end of the controller are respectively by detecting the voltage and current sampling sampling detection unit unit connected photovoltaic cells; the equipment by light, temperature, voltage and current detection data acquisition, full Using the programming advantage of PLC, the intelligent algorithm is compiled into PLC program, and the duty ratio of Boost circuit switch tube is output, and the intelligent tracking of MPPT is realized.

【技术实现步骤摘要】
基于光伏最大功率点跟踪的控制设备
本技术涉及一种基于光伏最大功率点跟踪的控制设备。
技术介绍
光伏发电技术由于可将无污染、可再生的太阳能转换为方便存储的电能，因此在全球能源紧张和环境污染严重的今天，日益受到人们的关注和重视。然而，光伏发电一直面临着转换效率低的问题，最大功率跟踪技术是目前公认的提高光伏电池效率的有效手段。当前，光伏MPPT广泛使用单片机作为核心控制器，采用观察扰动法和电导增量法两种基本跟踪方法。存在一些缺点：一是两种基本方法对输出功率采取单一的开环结构，没有考虑到影响因素间的动态耦合，造成追踪效率降低；二是核心控制器没有选择可靠性好，易于编程，编程功能可实现智能控制的可编程逻辑控制器PLC，造成追踪精度降低。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于光伏最大功率点跟踪的控制设备，通过温度、光照、电压、电流采集检测数据，通过变换器来改变电池的输出阻抗，实现电池输出阻抗与负载阻抗的最佳匹配，得到最大功率值，实现最大功率点跟踪，解决现有技术中存在的光伏电池受环境温度、太阳光照度和负载阻抗影响较大的问题。本技术的技术解决方案是：一种基于光伏最大功率点跟踪的控制设备，包括传感器单元、电压检测采样单元、电流检测采样单元、PLC控制器和执行机构，执行机构包括Boost电路和光伏电池，光伏电池经滤波电路连接Boost电路，Boost电路并联有负载RL，传感器单元包括光照传感器和温度传感器，光照传感器和温度传感器分别设于光伏电池上，光照传感器和温度传感器分别连接PLC控制器的输入端，PLC控制器的输出端连接Boost电路的控制端，PLC控制器的输入端还分别通过电压检测采样单元、电流检测采样单元连接光伏电池。进一步地，负载RL并联有输出滤波电容C2。进一步地，Boost电路包括三极管V和二极管D，三极管V的集电极连接在Boost电路的正极输入端与二极管D的正极交汇处，三极管V的发射极连接在光伏电池的负极输出端与负载RL的交汇处，三极管V的基极连接PLC控制器的输出端，二极管D的正极通过负载RL连接光伏电池的负极输出端。进一步地，滤波电路包括滤波电容C1和电感L，滤波电容C1和光伏电池并联，光伏电池的正极输出端通过电感L连接Boost电路的正极输入端，光伏电池的负极输出端连接Boost电路的负极输入端。进一步地，PLC控制器连接上位机。本技术的有益效果是：该种基于光伏最大功率点跟踪的控制设备，通过温度、光照、电压、电流采集检测数据，充分利用PLC的编程优势，将智能算法编制成PLC程序，输出Boost电路的占空比，实现MPPT智能追踪；增加显示屏，实时显示光伏电池工作数据、运行状态、故障信息，方便操作。附图说明图1是本技术实施例基于光伏最大功率点跟踪的控制设备的说明框图；图2是实施例基于光伏最大功率点跟踪的控制设备的电路连接图；图3是基于光伏最大功率点跟踪的控制设备的原理图；其中：1-PLC控制器，2-滤波电路，3-Boost电路，4-电压检测采样单元，5-电流检测采样单元，6-光照传感器，7-温度传感器，8-上位机，9-光伏电池。具体实施方式下面结合附图详细说明本技术的优选实施例。实施例一种基于光伏最大功率点跟踪的控制设备，如图1所示，包括传感器单元、电压检测采样单元4、电流检测采样单元5、PLC控制器1和执行机构，执行机构包括Boost电路3和光伏电池9，光伏电池9经滤波电路2连接Boost电路3，Boost电路3并联有负载RL，传感器单元包括光照传感器6和温度传感器7，光照传感器6和温度传感器7分别设于光伏电池9上，光照传感器6和温度传感器7分别连接PLC控制器1的输入端，PLC控制器1的输出端连接Boost电路3的控制端，PLC控制器1的输入端还分别通过电压检测采样单元4、电流检测采样单元5连接光伏电池9。该种基于光伏最大功率点跟踪的控制设备，通过温度、光照、电压、电流采集检测数据，实时采集系统数据，充分利用PLC的编程优势，将智能算法编制成PLC程序，输出Boost电路3的占空比，实现MPPT智能追踪；增加显示屏，实时显示光伏电池9工作数据、运行状态、故障信息，方便操作。该种基于光伏最大功率点跟踪的控制设备中，如图2，负载RL并联有输出滤波电容C2。Boost电路3包括三极管V和二极管D，三极管V的集电极连接在Boost电路3的正极输入端与二极管D的正极交汇处，三极管V的发射极连接在光伏电池9的负极输出端与负载RL的交汇处，三极管V的基极连接PLC控制器1的输出端，二极管D的正极通过负载RL连接光伏电池9的负极输出端。如图2，滤波电路2包括滤波电容C1和电感L，滤波电容C1和光伏电池9并联，光伏电池9的正极输出端通过电感L连接Boost电路3的正极输入端，光伏电池9的负极输出端连接Boost电路3的负极输入端。实施例中光伏电池9安装有温度传感器7、光照传感器6等，电压检测采样单元4、电流检测采样单元5和阻抗检测装置，PLC控制器1是整个设备控制的核心，一是利用PLC控制器1易于结合智能控制技术，调用模糊数据库，解决环境变量间的动态耦合问题，提高MPPT的追踪精度；二是上位机8可以显示电池的相关参数，可以查询、统计和打印，为电池工作提供参考价值；三是实现人机交互，用户通过显示屏设置运行参数和安全标准，同时接收PLC控制器1发送的实时数据、运行状态、故障信息。执行机构包括Boost占空比调节和光伏电池9，PLC控制器1经算法程序运算后，将占空比输出给Boost电路3的三极管V，实现阻抗匹配。MPPT控制设备可通过调节三极管V的占空比，使得光伏电池9的输出阻抗等于负载阻抗，得到最大功率值。实施例的工作原理说明如下：如图3，该种基于光伏最大功率点跟踪的控制设备，通过采集环境变量、电压电流参数，通过PLC实现算法编程，由执行机构动作，实现光伏电池9最大功率点追踪的高效、高精度和高稳定性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光伏最大功率点跟踪的控制设备，其特征在于：包括传感器单元、电压检测采样单元、电流检测采样单元、PLC控制器和执行机构，执行机构包括Boost电路和光伏电池，光伏电池经滤波电路连接Boost电路，Boost电路并联有负载RL，传感器单元包括光照传感器和温度传感器，光照传感器和温度传感器分别设于光伏电池上，光照传感器和温度传感器分别连接PLC控制器的输入端，PLC控制器的输出端连接Boost电路的控制端，PLC控制器的输入端还分别通过电压检测采样单元、电流检测采样单元连接光伏电池。

【技术特征摘要】
1.一种基于光伏最大功率点跟踪的控制设备，其特征在于：包括传感器单元、电压检测采样单元、电流检测采样单元、PLC控制器和执行机构，执行机构包括Boost电路和光伏电池，光伏电池经滤波电路连接Boost电路，Boost电路并联有负载RL，传感器单元包括光照传感器和温度传感器，光照传感器和温度传感器分别设于光伏电池上，光照传感器和温度传感器分别连接PLC控制器的输入端，PLC控制器的输出端连接Boost电路的控制端，PLC控制器的输入端还分别通过电压检测采样单元、电流检测采样单元连接光伏电池。2.如权利要求1所述的基于光伏最大功率点跟踪的控制设备，其特征在于：负载RL并联有输出滤波电容C2。3.如权利要求1所述的基于光伏最大功率点跟踪的...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏华凤，许胜，付焕森，曹健，丁展，周澄，李元贵，金丽君，于晶晶，
申请(专利权)人：泰州学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32