一种基于MXT8051控制平台的高效MPPT光伏控制器设计

　　负载控制模块

　　负载控制模块是由MXT8051控制一个低内阻的MOS开关管实现负载输出控制。其电路结构如图9所示。负载控制模块按照下列四种方式，独立或组合控制负载开通和关闭。

　　1. 通过读取光伏板电压，判断当前是在黑夜还是白天， 黑夜开负载，白天关负载;

　　2. 通过读取事先设定好的时间表事件， 再与当前系统时间比较，产生控制事件决定负载开关;

　　3. 通过手动键盘直接控制负载开关;

　　4. 通过RS232或RS485实现组网，通过网络指令控制负载开关。

　　同时控制系统实时监测电池电压，防止电池过放损坏电池，电池电压低于设定最小值，立即关闭负载，等到电池电压恢复到某一设定值再重新开通负载;在过流保护方面，控制系统实时监测放电电流，防止负载短路导致过流，烧坏设备和电池，如果出现过流现象，首先是限制放电电流在最大值上，如果无法限制，放电电流出现过大，系统就会暂时关闭负载输出。

　　实验结果与分析

　　根据上述设计理论，试制了两台实验样机，其中一台关闭MPPT功能，一台开通MPPT功能，其他参数设置一致，分别连接两块功率都为80W的光伏电池板，和两块全新的200AH/12V铅酸电池(在使用前，用电阻将电池放电，直到电池电压等于12V)。

　　首先，进行充电效率测试，两台放在同一位置，角度一样进行测试，第一天充电完成后，将清零电量，铅酸电池放空，交换光伏控制器，第二天继续充电测试。每天测试时间段都是早上7：00—晚上6：00， 测试结果如表1。

　　表中的结果可以看出，MPPT功能对提高采集光伏能量效率十分有效，特别是在多云阴暗的天气下，采集效率高达37%。

　　用一台30V/20A直流电源串联一个200W/20Ω可调电阻模拟光伏电池板，不断调节模拟光伏电池板的输出功率，进行常规参数测试，测试结果如表2。