光伏控制器在設(shè)計(jì)時(shí)通常采用boost升壓電路，以產(chǎn)生比光伏電池板兩端更高的電壓，以利于向蓄電池充電；但當(dāng)光照不足時(shí)，若要使蓄電池能夠繼續(xù)充電，該控制電路會(huì)導(dǎo)致光伏電池的工作點(diǎn)脫離大功率輸出點(diǎn)，但這樣又會(huì)使得光伏路燈系統(tǒng)的發(fā)電效率下降。因此設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)需預(yù)設(shè)弱光段的閾值，以實(shí)現(xiàn)在弱光下能通過超級(jí)電容緩沖來保證蓄電池正常充電的目的。
    圖4為蓄電池等效電路模型，根據(jù)此圖可以看出蓄電池存在低充電電壓，從而使升壓電路的輸出也存在一個(gè)低電壓。由圖4可得蓄電池小信號(hào)數(shù)學(xué)表達(dá)式為    穩(wěn)態(tài)時(shí)，變換器充電電壓為：
    式中（R1+R2）為蓄電池內(nèi)阻，R2為常數(shù)，R2隨不同的充電電流和電荷容量變化而變化。
    boost工作電路如圖5所示，根據(jù)電感L伏秒平衡和電容C充放電能量守恒有：
    其中Vs為輸入電源電壓，D為PWM波占空比D+D′=1，icharge為蓄電池充電電流，U為充電電壓，Rs為變換器在負(fù)載端等效電阻，T為周期時(shí)間。
由式（3）（4）可得：
    式中D+D′=1，K=Rs/（R1+R2）；可得當(dāng)達(dá)到大值，此時(shí)大增益為：
    由于該電路為升壓電路，G小值為1，可得K取值必須小于0.25。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)蓄電池參數(shù)，由式（6）算出，能對(duì)蓄電池充電的升壓電路小輸入電壓為：
   式（7）中，Voc為蓄電池低充電電壓。
  若直接采用光伏電池對(duì)蓄電池充電，則當(dāng)光照較弱時(shí)，為了追蹤大功率，在存在其他干擾因素的同時(shí)其輸出電壓會(huì)不穩(wěn)定，導(dǎo)致光伏電池在充電時(shí)難以保持在Vzmin上，后導(dǎo)致系統(tǒng)在該光照范圍內(nèi)不能對(duì)蓄電池正常充電。如圖6中兩曲線分別為晴、陰兩種情況下100W光伏電池可產(chǎn)生的大功率曲線；陰天的時(shí)候，光伏電池在大功率跟蹤情況下，輸出功率在較低功率B、C區(qū)間內(nèi)抖動(dòng)，造成對(duì)蓄電池充電不可控。本文通過采用超級(jí)電容，把這部分不穩(wěn)定的輸出能量蓄積起來，再到滿足一定的電壓條件時(shí)，通過升壓電路把超級(jí)電容中的能量釋放到蓄電池。這種采用超級(jí)電容的方式可以提高在弱太陽光照下的發(fā)電效率。
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