孙春虎 王 静 凌 景
(巢湖学院机械与电子工程学院 安徽巢湖 238000)
太阳能交流电源原理[1]框图如图1所示。
太阳能交流电源主要由太阳能板、DC/DC电路、充电电路、控制电路、48V蓄电池、48V逆变器组成。

图1 太阳能交流电源原理框图
DC/DC电路的作用是实现太阳能板的最大功率输出;充电电路的作用是给48V的蓄电池充电;控制电路实现对DC/DC电路和充电电路的驱动控制;48V逆变器的主要作用是将48V直流电逆变成220V交流电。
由图原理可知:白天时,蓄电池可以一边充电,一边对交流负载放电;晚上时,蓄电池可以带交流负载,也可以不经48V逆变器,直接带直流负载。可见,该太阳能交流电源不像普通的太阳能电源只能白天充电,晚上放电。
太阳能交流电源硬件设计主要包括:DC/DC电路设计、充电电路设计、控制电路设计以及48V逆变器设计。
(一)DC/DC电路设计。本文选用的太阳能板为200W,额定工作电压36.1V,额定工作电流5.58A。DC/DC电路设计的主要目的是使太阳能板能实时的最大功率输出。
常用的DC/DC电路为Boost电路[2]和Buck电路,由于Boost较Buck电路具有转换效率高、能提升电压、受占空比影响小等优点[3],实际应用中以Boost电路居多。Boost电路如图2所示。

图2 Boost电路原理图
最大功率点跟踪常用的方法有增量电导法、干扰观察法和占空比扰动法。由于前两种控制方法都较复杂,本文采用改进的占空比扰动法,即:变步长的占空比扰动法。当dP/dD大于0且很大时,大步长占空比扰动;当dP/dD大于0且很小时,小步长占空比扰动。……