新型太阳电池与蓄电池耦合方式

　　新型太阳电池与蓄电池耦合方式黄国华西安交通大学太阳能研究所阎继春陕西省农电管理局摘，本文介绍种新型太阳电池与蓄电池耦合方式，它采用升压功率跟踪变换方式，它可以用3，的太阳电池给127蓄电池充电，是种可以降低封装成本的小功率组件的新的使用方案。

　　关镰词小组件，匹配，功率跟踪通常情况，光伏电源系统中，太阳电池与蓄电池都采用直接耦合，即选择太阳电池工作电压高于蓄电池浮充电电压，考虑太阳电池温度特性，留定余量，比如12蓄电池选取太阳电池标称工作点电压为16.5V17.5V，这就带来两个方面的问，方面蓄电池大部分工作时间电压在13.0V左右，而太阳电池工作点大部分时间在15.0以上，这个电压差说明太阳电池偏离了最佳工作点，太阳电池发电能力没有得到充分利用。另方面，对于小功率组件，比如6，组件，为了达到16.5工作电压，必须把大片划分为6小片，然后再串联，结果是36小片串到工作点电压为16.5的6胃小组件，这样来，既增加了划片及封装的工作量，多用了封装材料，又增加划片损失及串联损失。怎样才能解决上述两个问呢，本文介绍了种可行的方案。

　　太阳电池最大功率跟踪是采用开关功率变换实现太阳电池与负载之间的阻抗匹配，通常有以下种典型拓扑结构，降压型，10，变换升压型，5，5，变换和升降压型变换，51.1是典型的降压型变换原理中调整开关5导通空比，可以实现太阳电池与蓄电池之间的阻抗匹配，从上结构很容易看出，对于这种线路太阳电池工作电压必须大于蓄电池电压，并且防反极管1也不可少。

　　间的阻抗匹配，此时，太电池工作电压可以低丁，蓄电池，调整合适的点完比，3V太阳电池电压也可以给12蓄电池充电，极管0兼有防反极管作用。

　　压，可以高于蓄电池，也可以低丁蓄电池，这种线路不需要防反极管。

　　理论分析升压型变换电路中，当开关5未闭合时，由丁太阳电池电压低于蓄电池电压，因而没有充电电流，电感1中的电流为零，当开关5闭合时，太阳电池，电感1和开关5构成回路，中电流上升，电能储存在电感中，此时，再断开关5，由于电感1中的电流不能突变，电流只能通过极管0和蓄电池构成的支路流过，这样即实现了低压给高压的充电过程。由于蓄电池电压现短时内是稳定的，因而当电感1足够大时，按照理论分析有其中，5为太阳电池工作电压，78为蓄电池电压，5为开关5导通的点空比，显然，当蓄电池电压随荷电量变化时，通过调整s可以使以vs始终保持在最大功率点。

　　在功率变换中，最关心的是转换效率。在升压变换线路中，极管兼有防反充电的功能，要与普通直流耦合加防反极管方式相比较，此极管的损耗可不计入转换损耗当中，假设电感足够大，流过其中的平均电流为电感1的电阻，关5选奶5了，其导通电阻为，那么，转换效率为其中5为开关导通6空比，纟为开关频率相关的开关损耗。

　　由式2可以看出，转变效率与蓄电池电压关系不人，蓄电池电压仅影响开关导通的占空比5.

　　在太阳电池功率定的情况下，屯阻损耗与电流的平方成正比，与电压的平方成反比，也就是说太阳电池工。作电压越低，转换效率也越低，同时，在其它条件不变的情况，电感电阻和开关5的导通电阻越小，效率越高。对丁个由9片电池串联的10的太阳屯池来说，丁作点电压约仆，电流2.5，MOSFET选IREZ44N，导通电阻为0.03，电感电阻取0.04，对12V蓄电池充电，5约为0.67，A取1那么也就是说蓄电池充电功率为9.525，如果把这个绀件改为36片电池串联10组件，其最低工作点电压，蓄屯池下作电压为13，则直接耦合的匹配效率为85，即蓄电池充电率8.5，比用升压变换方式的充电功率减小了这里还没有考虑划片损换和串联损火。另外这种方式可以很方便地把防过充电功能集成体。由此看来，采，升压变换耦合方式是值得人力推广的方式。

　　结论采叫升压功率跟踪变换耦合方式只有以优点已。功率跟踪可以使太阳电池1作在最人功率点，从而大人提高太阳电池利用率，提高充电功率。

　　已不需耍再加防反极管。