《太陽(yáng)能光伏充電樁問(wèn)題研究7400字》

太陽(yáng)能光伏充電樁設(shè)計(jì)報(bào)告目錄TOC\o"1-3"\h\u181341引言 158242太陽(yáng)能光伏充電樁系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì) 1150142.1太陽(yáng)能光伏充電樁整體設(shè)計(jì)方案 1306452.2光伏電池的選擇 3233512.3光伏陣列的容量設(shè)計(jì)與選擇 3250452.4車載電池及充電策略的選擇 4304602.4.1車載電池的選擇 4182232.4.2電池的充電方式 4183213太陽(yáng)能光伏充電樁系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì) 6214183.1光伏發(fā)電部分的設(shè)計(jì) 699973.1.1DC/DC變換器 6101283.1.2MOSFET驅(qū)動(dòng)電路 8207283.2整流電路 9171763.3充電電路 1051473.3.1全橋變換器 1050183.3.2驅(qū)動(dòng)電路 11172673.4采樣電路 11222963.4.1電壓采樣電路 11266363.4.2電流采樣電路 12289804太陽(yáng)能光伏充電樁系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) 126744.1MPPT程序 13258164.2充電程序 1425382結(jié)束語(yǔ) 153491參考文獻(xiàn) 17

摘要太陽(yáng)能光伏充電樁的主要的工作原理是利用光伏陣列產(chǎn)生的電能代替電網(wǎng)輸送的電能為充電樁供電，可以高效快速的為電動(dòng)汽車充電。當(dāng)陰雨天光伏陣列不發(fā)電不能正常滿足負(fù)載需求時(shí)，充電樁直流母線經(jīng)過(guò)整流器從電網(wǎng)獲得電能正常向負(fù)載供電。設(shè)計(jì)出太陽(yáng)能光伏充電樁系統(tǒng)的整體并確定實(shí)施方案，對(duì)太陽(yáng)能光伏充電樁的各個(gè)模塊進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)，對(duì)光伏電池類型進(jìn)行分析、比較，挑選適合的光伏電池，設(shè)計(jì)并建造符合要求的光伏陣列。關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能光伏充電樁；Boost變換器；電路設(shè)計(jì)1引言電力行業(yè)的蓬勃發(fā)展促進(jìn)一批新事物的產(chǎn)生，其中電動(dòng)汽車的研發(fā)就是一個(gè)重要的項(xiàng)目。隨著全球自然環(huán)境的迅速惡化以及我們國(guó)家政策大力提倡保護(hù)環(huán)境綠色出行，無(wú)污染純綠色出行的電動(dòng)車開始走進(jìn)千家萬(wàn)戶，獲得越來(lái)越多的用戶認(rèn)可。電動(dòng)汽車的出現(xiàn)從源頭上解決了尾氣的產(chǎn)生，二氧化碳的減少使得空氣污染得到有效的控制。雖然汽車產(chǎn)生的有害氣體得到控制，但是從源頭來(lái)看并沒(méi)有徹底解決有害氣體產(chǎn)生的問(wèn)題。因?yàn)槟壳盀殡妱?dòng)汽車提供能源的設(shè)備主要依靠的是電網(wǎng)，而我國(guó)電網(wǎng)所得的電基本來(lái)源于火力發(fā)電廠，過(guò)多的充電樁不僅會(huì)增加電網(wǎng)的壓力迫使火力發(fā)電廠產(chǎn)生更多的二氧化碳，而且還會(huì)產(chǎn)生諧波等因素，間接降低了電網(wǎng)的電能質(zhì)量，所以這并沒(méi)有從源頭上解決問(wèn)題。想要從源頭解決問(wèn)題一是解決發(fā)電廠的發(fā)電形式，利用可再生無(wú)污染的能源進(jìn)行發(fā)電，二是改變充電樁獲取電能的方法，直接利用可再生能源給充電樁充電[1]。從實(shí)現(xiàn)方式和現(xiàn)有科技來(lái)看，第二種改變充電樁獲取電能的方法，建設(shè)可再生能源充電樁是相對(duì)簡(jiǎn)單且容易推廣的，結(jié)合每個(gè)地區(qū)都有并且豐富的可再生能源，因此提出了太陽(yáng)能充電樁系統(tǒng)的建設(shè)?，F(xiàn)在技術(shù)對(duì)太陽(yáng)能的開發(fā)利用率比較高的有三種：一是光熱發(fā)電，二是光化學(xué)轉(zhuǎn)化，三是光伏發(fā)電。其中光熱發(fā)電效率最高、成本低、安裝方便，但熱能的缺點(diǎn)是不易極大地限制光熱開發(fā)的發(fā)展前景。沒(méi)有使用光化學(xué)轉(zhuǎn)換的好方法。太陽(yáng)能發(fā)電是通過(guò)太陽(yáng)能發(fā)電將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)展模式。太陽(yáng)能充電樁的研發(fā)就是利用太陽(yáng)光直接充電，解決空氣污染問(wèn)題。2太陽(yáng)能光伏充電樁系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)2.1太陽(yáng)能光伏充電樁整體設(shè)計(jì)方案太陽(yáng)能光伏充電系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分構(gòu)成：圖2-1顯示了太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、DC/DC變頻器、直流母線、AC/DC變頻器、控制器和充電線路。發(fā)電部分主要由光伏機(jī)組串并聯(lián)組成的太陽(yáng)能電池陣列組成，由直流母線通過(guò)DC/DC變頻器供電，通過(guò)光伏鋪設(shè)是主要的負(fù)載電源。充電樁系統(tǒng)采用兩個(gè)單相DC/DC變換器將直流母線連接到光伏陣列和充電樁主體上。由于外部環(huán)境的影響，充電樁系統(tǒng)可能需要來(lái)自電網(wǎng)的電能，控制器的主要功能是實(shí)時(shí)采集各個(gè)模塊的電氣信息，并隨時(shí)控制各個(gè)模塊之間的能量流動(dòng)，達(dá)到最佳狀態(tài)。圖2-1光伏充電樁系統(tǒng)太陽(yáng)能光伏充電樁的大量普及可以有效的緩解電網(wǎng)的壓力，為了保護(hù)環(huán)境，節(jié)約成本，如圖2-2充電控制流程圖所示，當(dāng)電動(dòng)汽車與太陽(yáng)能管連接時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)光伏陣列是否正常運(yùn)行，并自動(dòng)檢測(cè)輸出值是否滿足充電要求測(cè)量表明，當(dāng)滿足充電要求時(shí)，充電管的光伏陣列將輸出送至直流母線，經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換后為電動(dòng)汽車充電。當(dāng)光伏陣列不能正常工作或輸出值不能滿足充電條件時(shí)，這時(shí)充電樁的直流母線需要電網(wǎng)提供的電能經(jīng)變壓后對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行充電。假如以上條件都不滿足或者滿足其中一個(gè)但不能充電時(shí)，說(shuō)明充電樁需要進(jìn)行維修，這時(shí)充電樁的報(bào)警系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，請(qǐng)求人工處理排除故障[2]。圖2-2光伏充電樁系統(tǒng)充電流程圖2.2光伏電池的選擇光伏陣列在光伏發(fā)電中是發(fā)電的關(guān)鍵器件，光伏電池又是組成光伏陣列的核心部位。其基本原理是光伏板接受太陽(yáng)的照射后其內(nèi)部的P-N產(chǎn)生游離的電子發(fā)生導(dǎo)電現(xiàn)象，從而進(jìn)行發(fā)電[3]。光伏電池的原理如下圖2-3所示：圖2-3光伏電池的原理圖非晶體硅電池和晶體硅電池是目前光伏發(fā)電上應(yīng)用廣泛的兩種光電轉(zhuǎn)換器件。在晶體硅電池的應(yīng)用中，單晶硅電池應(yīng)用技術(shù)相對(duì)于多晶硅電池比較成熟，在轉(zhuǎn)化效率方面也有較大區(qū)別。其中單晶硅的工業(yè)利用效率不僅可以達(dá)到百分之二十，而且單晶硅的自然使用壽命更是高達(dá)二十年以上。但是單晶硅電池的成本太高，使整個(gè)太陽(yáng)能光伏板的造價(jià)大幅提高，從而限制了單晶硅電池的應(yīng)用和市場(chǎng)前景。另一種多晶硅材料電池，是由特殊材質(zhì)構(gòu)成的晶硅電池，由于制造工藝的簡(jiǎn)單，所以它的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于單晶硅，但其效率幾乎與單晶硅相當(dāng)，達(dá)到20%以上。因此，多晶硅在制造光伏電池方面具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)，因此得到了廣泛的研究和應(yīng)用。非晶體硅電池的成本相對(duì)較低，但非晶體硅電池的轉(zhuǎn)換效率相對(duì)較低，使用價(jià)值不高，利用率不高。由于多晶硅電池的造價(jià)比單晶硅電池要便宜的多，有利于光伏充電樁大范圍的制造建設(shè)，經(jīng)過(guò)比較選用了多晶硅電池制造的光伏板。2.3光伏陣列的容量設(shè)計(jì)與選擇光伏陣列的容量在實(shí)際的生活中應(yīng)和充電樁所帶負(fù)載一天內(nèi)消耗電能的總量相對(duì)應(yīng)，例如一個(gè)停車場(chǎng)一天想要實(shí)現(xiàn)上百臺(tái)電動(dòng)汽車的充電，耗電約幾百千瓦時(shí)，需要幾百千瓦容量的光伏陣列。太陽(yáng)能充電樁系統(tǒng)必須在實(shí)際條件允許的情況下進(jìn)行設(shè)計(jì)，充電樁母線電壓設(shè)定為400V，光伏板在標(biāo)準(zhǔn)條件下（S=1000W/m2，T=25℃）單塊輸出為250W，光伏板的主要參數(shù)如下：表2-1光伏板的主要參數(shù)電氣特性規(guī)格單塊光伏板的額定輸出功率250W開路電壓38V短路電流8.79A工作電壓30V工作電流8.27A尺寸1640*992*40mm重量18.6kg由于一塊光伏板的開路電壓比較低達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，為此我們?cè)O(shè)計(jì)將6塊進(jìn)行串聯(lián)，串聯(lián)后開路電壓為228V，可以達(dá)到我們的設(shè)計(jì)要求。為了使得光伏陣列的轉(zhuǎn)化效率達(dá)到最大，這時(shí)選擇合適的安裝角度很重要，光伏陣列安裝合適角度能夠接收到更多的陽(yáng)光可以得到更大的利用[4]?？紤]到各區(qū)域地形復(fù)雜，安裝成本高，采用最方便、最簡(jiǎn)單的定角設(shè)置方法，并考慮到當(dāng)?shù)厝照眨|京、北緯、海拔）。2.4車載電池及充電策略的選擇2.4.1車載電池的選擇現(xiàn)在市場(chǎng)上的電動(dòng)汽車采用的電池各種各樣，其中三元鋰電池、鎳氫電池、磷酸鐵鋰電池和氫燃料電池是電動(dòng)汽車最常見(jiàn)的選擇。進(jìn)一步深入的調(diào)研過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰電池是目前電動(dòng)汽車使用最多的蓄電池，也有少量使用三元鋰電池的。作為本次設(shè)計(jì)參考的電動(dòng)汽車的基本參數(shù)在前文中已經(jīng)列出，所使用車載電池是磷酸鐵鋰電池，其標(biāo)準(zhǔn)是60V、120AH。2.4.2電池的充電方式適合的充電方式對(duì)蓄電池自然使用壽命和損耗情況有直接的影響，目前的充電方式有靜電充電、定壓充電、脈沖充電等，定壓充電前的靜電電流等。2.4.2.1恒流充電恒流充電就是以恒定不變的電流對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，恒流充電時(shí)其電壓大小和電流大小的曲線如圖2-4所示。恒定電流充電方式的充電電壓隨時(shí)間的增加在逐漸變大，而一般比較簡(jiǎn)陋的充電設(shè)備是無(wú)法自動(dòng)調(diào)節(jié)充電電壓的大小，如果讓充電電壓持續(xù)增大會(huì)造成蓄電池內(nèi)的電解現(xiàn)象非常嚴(yán)重，過(guò)渡的電解會(huì)導(dǎo)致極板上的反應(yīng)物脫落，縮短電池的使用壽命。若為了緩解電解現(xiàn)象一開始就減小充電電壓，持續(xù)低的充電電壓會(huì)使充電時(shí)間延長(zhǎng)，達(dá)不到快速充電的要求。所以恒流充電的充電方法很少采用。圖2-4恒流充電2.4.2.2恒壓充電恒壓充電是用一定的電壓給蓄電池充電。圖2-5顯示了用恒壓充電時(shí)的電流和電壓曲線。充電開始時(shí)，蓄電池兩側(cè)的電流大于電壓，在中后期，電池兩側(cè)的電流隨著時(shí)間的推移而變化，采用定壓充電方法可以避免后期低電壓引起的充電效率低、充電電流大的問(wèn)題。但是，在充電開始時(shí)，初始充電和充電電流會(huì)損壞電池的機(jī)械結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致反應(yīng)物從水源中釋放，降低電池壽命。充電開始時(shí)，當(dāng)充電時(shí)間增加，電流太小，充電后期電池不能達(dá)到完全狀態(tài)時(shí)，可選擇減小充電電流，并不斷降低充電電流[5]。圖2-5恒壓充電2.4.2.3脈沖充電脈沖充電是利用約束電壓代替一定電壓充電。脈沖充電一般如圖2-6所示。連續(xù)負(fù)脈沖可以大大減小電池充電時(shí)的極化現(xiàn)象。對(duì)電池特性的分析表明，電流密度反而增大，如果電池停止充電，電流密度會(huì)消失，極化現(xiàn)象也會(huì)減小，從而在電池上提供短負(fù)脈沖，充電時(shí)迅速去除表面氣泡，充電時(shí)，電池極化降低，電池使用壽命提高[6]。圖2-6脈沖充電2.4.2.4先恒流后恒壓先恒流后恒壓的充電方式也可以叫二段法。經(jīng)過(guò)分析我們知道恒流充電在充電前期的充電效率高、對(duì)蓄電池的損壞低，但是到后期的充電效率低、對(duì)蓄電池的損壞高。而恒壓充電與恒流充電的特性恰恰相反，恒壓充電后期的充電效率比前期高、對(duì)蓄電池的損壞也低。我們采用前期使用恒流充電而后期改用恒壓充電的充電方式，這種充電方法既可以保證充電的時(shí)間又不會(huì)對(duì)蓄電池產(chǎn)生不可逆的損傷。雖然這種充電方式仍存在一些蓄電池電量充不滿的問(wèn)題，但影響不大。充電時(shí)電流大小和電壓大小的關(guān)系如圖2-7所示：圖2-7先恒流后恒壓充電3太陽(yáng)能光伏充電樁系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)3.1光伏發(fā)電部分的設(shè)計(jì)3.1.1DC/DC變換器DC/DC轉(zhuǎn)換器的主要功能是將固定的DC值轉(zhuǎn)換為可調(diào)的DC值或我們需要的另一個(gè)DC值。連接六個(gè)250W光伏面板，并在約180V左右測(cè)量其工作電壓，為了使太陽(yáng)能光伏板輸出的電壓值達(dá)到充電樁直流母線的電壓值（400V），我們需使用升壓斬波電路(Boost)來(lái)達(dá)到母線的電壓值。升壓斬波電路是我們經(jīng)常用來(lái)直接增加DC電壓的電路。如圖3-1所示：圖3-1Boost原理圖升壓電路的工作原理如下：當(dāng)打開電源開關(guān)時(shí)，電感L充電，二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，并且負(fù)載R和電容器C當(dāng)前并聯(lián)，當(dāng)關(guān)閉電源開關(guān)時(shí)，由于電感器L中的電流不會(huì)突然變化，因此二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，并且電感器L和電源同時(shí)為電容器充電，從而實(shí)現(xiàn)了升壓。實(shí)際上電感Ｌ能量傳遞的過(guò)程就是Boost電路中開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷，電感Ｌ釋放的能量和存儲(chǔ)的能量是相等的[7]。根據(jù)公式：（3-1）可推導(dǎo)出：（3-2）假設(shè)，則上式變?yōu)椋海?-3）可得D的值。（1）電感20kHz開關(guān)電路的開關(guān)頻率，電感轉(zhuǎn)換系數(shù)為100%，Boost電路處于工作狀態(tài)，當(dāng)在最大工作點(diǎn)Pmax=1.5kW，E=400V時(shí)，輸出處的最大負(fù)載流為：（3-4）若選取波紋率為20%時(shí)：（3-5）代入公式得出：（3-6）經(jīng)上面的公式計(jì)算：（3-7）由于要考慮實(shí)驗(yàn)和后續(xù)電路的更改，所以選擇800μH的電感。（2）電容C在Boost電路中濾波電容可以穩(wěn)定母線電壓、保證輸出端電壓大小，所以它的作用尤為重要。在本設(shè)計(jì)中濾波電容的波紋大小應(yīng)該是母線電壓的1%左右，那么可以得到以下數(shù)據(jù)：（3-8）（3-9）（3-10）由于要考慮后續(xù)電路的更改，所以選擇30μF的電容，最大承受電壓為400V。（3）功率開關(guān)管在DC/DC轉(zhuǎn)換電源電路中，電源開關(guān)管有IGBT和MOSFET兩種電源開關(guān)管。由于通常在交流電壓超過(guò)600V的條件下使用IGBT，因此本設(shè)計(jì)選擇MOSFET電源開關(guān)。MOSFET功率開關(guān)管可以接受的較大輸出電壓為400V，輸入工作電壓大約有10%的波動(dòng)，所以取工作電壓的80%為額定值，計(jì)算其最大電壓和電流：（3-11）（3-12）MOSFET的選擇也應(yīng)考慮后續(xù)電路的更改，選擇的型號(hào)為KIA4750S。（4）二極管MOSFET功率開關(guān)管可以接受的較大輸出電壓為400V最大電流10A。因?yàn)橐羧∮嗔克愿鶕?jù)電壓、電流的大小選取二級(jí)管（IN4007）。3.1.2MOSFET驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路原理圖如圖3-2所示。驅(qū)動(dòng)電路由光耦合器隔開。光耦合器打開時(shí)，Q3關(guān)閉。當(dāng)Q1和Q2接通時(shí)，開關(guān)接通。光耦合器關(guān)閉時(shí)，Q3連接，開關(guān)關(guān)閉。二極管D1和D2，電容器C1及其晶體管Q2可以提高功率開關(guān)的速度和高效率[8]。圖3-2驅(qū)動(dòng)電路3.2整流電路圖3-3VIENNA整流器VIENNA整流器可以在一定程度上調(diào)節(jié)母線電壓的穩(wěn)定性。整流器出口動(dòng)態(tài)電壓良好。即使沒(méi)有控制開關(guān)的PWM信號(hào)，二極管也能使電路輸出穩(wěn)定的直流電壓。VIENNA整流器確保單向流動(dòng)的能量，但VIENNA整流器是非常有效的。使用以下公式計(jì)算數(shù)值。（1）交流側(cè)的電感電感不但能增加阻尼，還有濾波的功能。電感大小和型號(hào)的選擇可以直接影響到整體的設(shè)計(jì)效果。根據(jù)輸入電壓為220V、輸出電壓為400V、效率為95%、電網(wǎng)頻率為50Hz、電網(wǎng)的波動(dòng)率（一般電網(wǎng)的波動(dòng)率在20%）。代入以下公式可以得到：（3-13）因?yàn)橐紤]實(shí)驗(yàn)的盈余和后續(xù)電路的更改，所以選取900μH的電感。（2）直流母線的電容考慮到整流器的作用其應(yīng)滿足:（3-14）當(dāng)輸入變化時(shí)，要滿足：（3-15）因?yàn)橐紤]后續(xù)電路的更改，并且電容必須滿足上面計(jì)算的數(shù)值，所以選用為4700μF，最大電壓為400V的。3.3充電電路3.3.1全橋變換器圖3-4全橋變換器的原理圖整個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)：輸入400V輸入電壓，62V輸出電壓，22A輸出電流，21kHz開關(guān)頻率和接通整流二極管時(shí)的1.5V壓降。（1）變比高頻變壓器的變比要按最低輸入電壓選擇，因?yàn)橹挥羞@樣選擇才能夠在規(guī)定的電壓輸入范圍內(nèi)輸出所需要的電壓。（3-16）K=3.25經(jīng)過(guò)計(jì)算變比為3.25。（2）諧振電感諧振電感是實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)的條件，所以選擇電感量大一點(diǎn)的：（3-17）電容（3-18）電容（3-19）經(jīng)過(guò)以上公式的計(jì)算，用EE50型號(hào)的的變壓器。功率開關(guān)管、整流二極管、輸出濾波電容分別選擇：SPP20N60C型，MUR3020PT型，100μF、400V電容。3.3.2驅(qū)動(dòng)電路變換器中有四個(gè)開關(guān)管，一般當(dāng)啟動(dòng)電壓小于柵極和源極的電壓時(shí)，開關(guān)管就處于開啟狀態(tài)?？刂坪凸β兽D(zhuǎn)換電路需要隔離，全橋變換器可以實(shí)現(xiàn)隔離，保證設(shè)備的安全。驅(qū)動(dòng)電路如圖3-5所示。圖3-5驅(qū)動(dòng)電路3.4采樣電路3.4.1電壓采樣電路（1）需要獲取并分析光伏單元部分的電壓，此處選擇電壓采樣電路。電壓經(jīng)電阻分壓后，高壓信號(hào)按照一定比例轉(zhuǎn)換為控制芯片可以接收的電壓。AD620放大后，將其連接到控制芯片的A/D端口。示意圖如圖3-6所示：圖3-6光伏電池電壓檢測(cè)（2）儲(chǔ)能電池電壓檢測(cè)圖如圖3-7所示：圖3-7蓄電池電壓檢測(cè)3.4.2電流采樣電路在電流采樣電路中，電流信號(hào)必須轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，電壓信號(hào)必須轉(zhuǎn)換為控制芯片接收到的電壓。根據(jù)我們自己的實(shí)驗(yàn)要求，用電阻來(lái)檢測(cè)電流，工作原理是增加電阻電流測(cè)量信號(hào)，也就是說(shuō)，由于電阻的電阻很小，所以被測(cè)電流也很小，所以如圖3-8所示，小電壓信號(hào)必須擴(kuò)展到更大的電壓通過(guò)AD620。圖3-8電流采樣電路原理圖4太陽(yáng)能光伏充電樁系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)4.1MPPT程序根據(jù)后面太陽(yáng)能電池的模擬仿真結(jié)果曲線可以看出，功率不是一成不變的，整個(gè)曲線呈現(xiàn)拋物線型，這個(gè)時(shí)候一定存在一個(gè)最大的功率。我們可以根據(jù)這一特性調(diào)整光伏電池的工作狀態(tài)，使其一直工作在最大功率范圍內(nèi)，提高一天的發(fā)電總量。跟蹤調(diào)整光伏電池的工作狀態(tài)的過(guò)程就是最大功率點(diǎn)跟蹤(MaximumPowerPointTracking)，也叫MPPT。最大功率點(diǎn)跟蹤所使用的方法有以下幾種。（1）恒電壓控制法：有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)便宜的優(yōu)點(diǎn)。但是這種方法在外部環(huán)境發(fā)生突然變化時(shí)，例如在白天溫差特別大的地方是不能準(zhǔn)確跟蹤調(diào)整最大功率點(diǎn)。因此恒電壓控制法用在控制要求不精確以及預(yù)算不高的系統(tǒng)中。（2）擾動(dòng)觀察法：在一個(gè)范圍內(nèi)對(duì)光伏電池的工作電壓設(shè)定一個(gè)很小的數(shù)值，減去或者加上這個(gè)數(shù)值記錄下兩次不同的功率和，在比較這兩次電壓下發(fā)出的功率值，作為調(diào)整工作狀態(tài)的依據(jù)，假如<，則繼續(xù)在這個(gè)方向加上一個(gè)設(shè)定的數(shù)值，反復(fù)多次。若>，則往相反的方向減去一個(gè)設(shè)定的數(shù)值，反復(fù)多次，一直調(diào)整到光伏電池的工作狀態(tài)達(dá)到最佳狀態(tài)。（3）其他的智能MPPT還有很多，比如模糊邏輯控制等，但是這些運(yùn)行太復(fù)雜，技術(shù)還不是很成熟。經(jīng)過(guò)比較，最后選擇了擾動(dòng)觀察法。當(dāng)系統(tǒng)測(cè)量到光伏電池某一時(shí)刻的電壓值U(k)和電流值I(k)時(shí)，把檢測(cè)到的U/(k)與U(k-l)做差得到U0，當(dāng)?shù)玫降腢0是零時(shí)，說(shuō)明兩次電壓值相等，這時(shí)光伏陣列工作在功率峰值附近其效率最高，程序結(jié)束。如果U0不是0，則可以通過(guò)I（k）*U（k）獲得P（k）和P（k-1）。如果輸出P（k）和P（k-1）不同，則輸出差P0。此時(shí)，當(dāng)功率差P0和電壓差U0大于0時(shí)，光伏陣列將作用在功率峰值左側(cè)，當(dāng)功率差大于0且電壓差大于0時(shí)，光伏陣列將作用在功率峰值附近，小于0的PVP1在功率峰值右側(cè)運(yùn)行，并移動(dòng)到靠近功率峰值的位置。當(dāng)電壓差小于0時(shí)，功率差大于0，光伏陣列作用在功率峰值右側(cè)。當(dāng)電壓差大于0時(shí)，光伏陣列在U0附近移動(dòng)意味著光伏陣列遠(yuǎn)離功率峰值值并移動(dòng)功率峰值值。當(dāng)U0小于0時(shí)，力差P0大于0，PV陣列將作用在功率峰值左側(cè)，遠(yuǎn)離功率峰值。假設(shè)一個(gè)變擾動(dòng)步長(zhǎng)改變值為，當(dāng)功率點(diǎn)向靠近功率峰值的位置移動(dòng)時(shí)減去一個(gè)，當(dāng)功率點(diǎn)向遠(yuǎn)離功率峰值的位置移動(dòng)時(shí)加上一個(gè)。程序在經(jīng)過(guò)多次運(yùn)行之后，最終可以使光伏陣列工作在功率峰值附近。4.2充電程序充電樁的充電系統(tǒng)使用了先恒流再恒壓的充電方式。先以不變的電流充電，當(dāng)蓄電池的壓值達(dá)到一定程度后，再改用恒壓充電，充電后期電流減小到一定程度時(shí)說(shuō)明蓄電池達(dá)到充滿狀態(tài)，這時(shí)中斷充電。充電樁首先對(duì)接入充電樁的負(fù)載進(jìn)行電壓和電流的檢驗(yàn)并作出正確的判斷，只有滿足充