【正文】 式充電，設(shè)定白色發(fā)光二極管發(fā)光。所以選擇采樣周期應(yīng)該采取折中的方法選擇最佳的采樣周期[3]。 圖315 IGBT驅(qū)動電路設(shè)計當(dāng)PWM1為1時，Vo2輸出為高電平，此時三極管D44H11導(dǎo)通，而D45H11截止，此時，G1輸出為正15V。由于本系統(tǒng)為2KW,額定電壓為48V，因此，等效電阻的大小為：RL=因此L=() =.[26]。當(dāng)電感量小到一定值時，在t=T時刻，電感L中儲藏的能量剛剛釋放完畢，這時，此時的電感量被稱為臨界電感，當(dāng)儲能電感L的電感量小于臨界電感時，電感中電流就發(fā)生斷續(xù)現(xiàn)象。結(jié)合圖38 BUCK電路各點波形圖所示：iCILUdUoUdt2t1tttiCiVTi2i1iLuLuVTugttt圖38 BUCK電路各點波形圖當(dāng)IGBT處于導(dǎo)通狀態(tài)時，此時電路的等效拓撲結(jié)構(gòu)如圖39所示：uo圖39 IGBT導(dǎo)通時電路拓撲結(jié)構(gòu)由于電路工作頻率很高，一個周期內(nèi)和基本維持不變，可視為恒定值。本設(shè)計系統(tǒng)主電路開關(guān)管承受電壓為110V，~，取耐壓值為275V。是它集合了雙極型晶體管與MOSFET的優(yōu)點，具有開關(guān)速度快，電流驅(qū)動功率大，導(dǎo)通壓降小等優(yōu)點。續(xù)流二極管選用快恢復(fù)二極管[22]，此電路要求快恢復(fù)二極管的額定工作電流和反向耐壓必須滿足電路要求，型號為DSEI 12012A[23]圖35。CSM300LT +M IP被測電流+15VGND15VOUT圖33 霍爾電流傳感器當(dāng)原邊導(dǎo)線經(jīng)過電流傳感器時，原邊電流IP會產(chǎn)生磁力線，原邊磁力線集中在磁芯氣隙周圍，內(nèi)置在磁芯氣隙中的霍爾電片可產(chǎn)生和原邊磁力線成正比的，大小僅為幾毫伏的感應(yīng)電壓，通過后續(xù)電子電路可把這個微小的信號轉(zhuǎn)變成副邊電流IS，并存在以下關(guān)系式：IS* NS= IP*NP其中，IS—副邊電流；IP—原邊電流；NP—原邊線圈匝數(shù)；NS—副邊線圈匝數(shù)；NP/NS—匝數(shù)比，一般取NP=1。M端：信號輸出端。 可以檢測交流、直流和瞬態(tài)峰值。 能隔離主電路回路和電子控制電路的電檢測元件。 12/14路ePWM輸出216。其主要功能如下：216。加大,只能減小靜差，并不能完全消除靜差積分時間常數(shù)積分控制環(huán)節(jié)的加入通常使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降；太小，系統(tǒng)將不穩(wěn)定。PID規(guī)律即比例積分微分控制規(guī)律。本系統(tǒng)中的充電方式（1） 當(dāng)太陽能電池板陣列輸出能量不足以提供蓄電池在當(dāng)前充電情況下充電所需能量，此時采用最大功率點跟蹤方式，陣列輸出的能量全部由蓄電池收納?？焖俪潆姺ㄓ校好}沖式充電法，變電流間歇充電法，快速充電法等，,MAS(馬斯)[17]提出的最佳充電曲線進行研究的。恒流充電是在充電過程中充電電流不變，隨著蓄電池電壓的變化要進行電流調(diào)整，使充電電流不變，充電電壓和充電電流的關(guān)系如圖27所示，但是不足之處是，蓄電池開始充電電流偏小，在充電后期充電電流偏大，充電電壓高，特別是在充電后期，析出氣體多，對蓄電池極板沖擊大，能耗高。最后，在d點電解液沸騰。在系統(tǒng)研發(fā)過程中，對蓄電池進行合理的充放電和保護[16]將大大延長蓄電池的使用壽命。圖24 光伏輸入PV曲線（3）增量電導(dǎo)法。其具體的控制算法如圖 24 所示。圖23 硅太陽電池的伏安特性曲線II擾動觀察法。在對最大功率跟蹤的研究[15]當(dāng)中，主要有以下幾種方案：I、固定電壓跟蹤法。這就需要研制能量轉(zhuǎn)換效率高且價格低廉的光電材料，另一方面就是光伏系統(tǒng)控制策略上實現(xiàn)太陽能電池的最大功率輸出。第五章介紹了該通信用電源的實驗結(jié)果分析。本文的篇章結(jié)構(gòu)如下：第一章簡要介紹了課題的研究背景，和目前的研究現(xiàn)狀，提出了目前光伏電源需要改進的地方。通過對RS485傳輸方式的分析，設(shè)計了一個具有保護功能，抗干擾性強的硬件電路，并通過軟件設(shè)計實現(xiàn)了信息傳輸。根據(jù)光伏電源的通用技術(shù)要求，完成光伏電源監(jiān)控系統(tǒng)中各分站的軟硬件設(shè)計，具體功能如下：太陽光發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)。（4）、可以實現(xiàn)復(fù)雜的控制算法，并且很容易改變參數(shù)，適應(yīng)不同的控制要求。在光伏發(fā)電應(yīng)用上，光伏水泵系統(tǒng)、通信光伏電源系統(tǒng)、獨立光伏電站、輸油器管道陰極保護光伏電源系統(tǒng)、家用光伏電源系統(tǒng)、光—風(fēng)混合發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)技術(shù)方面，取得了不少的研究成果和工程經(jīng)驗[9]。幾十年來，各國圍繞著降低太陽能光伏發(fā)電成本的各種研究開發(fā)工作取得了輝煌成就，表現(xiàn)在電池效率不斷提高、硅片厚度持續(xù)降低和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)不斷改進等方面。比較有名的有美國光伏發(fā)電的“百萬屋頂計劃”、日本的“陽光計劃”，德國的“十萬屋頂發(fā)電計劃”[4]，在此政策影響下，各地新能源公司紛紛成立。光伏建筑一體化是目前國際上研究及發(fā)展的前沿，這種產(chǎn)品不僅節(jié)省了建造發(fā)電站使用的土地面積和費用，而且美觀大方。（3）資源分布廣泛。2011年3月12日，日本福島第一核電站因地震引發(fā)爆炸引起了世界人民的恐慌。PV power通過對蓄電池充放電特性進行詳細分析后，設(shè)計了一個“三階段充電”方案，以保證最大限度延長蓄電池壽命。該系統(tǒng)以BUCK電路為核心，在設(shè)計中采用全控型器件IGBT實現(xiàn)對電路可靠的開通與關(guān)斷，通過霍爾電壓、電流傳感器和信號調(diào)理電路實現(xiàn)了電路的高精度檢測，經(jīng)高速DSP TMS320F28035將數(shù)據(jù)處理后，控制光伏輸入，保證光伏電源的穩(wěn)定輸出。關(guān)鍵詞：2KW隨著工業(yè)化的推進和人口的增長，資源的消耗量日增，在常規(guī)能源使用過程中，煤、石油、天燃氣使用過程中會產(chǎn)生溫室效應(yīng)，酸雨等環(huán)境破壞現(xiàn)象,制約了世界經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展[1]，核電使用過程中若由于其他原因泄露，會造成更大的核輻射危害[2]。光伏發(fā)電本身不產(chǎn)生灰塵以及氣體等排放廢物，不產(chǎn)生噪聲，是一種清潔的可再生能源能源。（5）光伏建筑一體化。2000年以來，太陽能發(fā)電高速發(fā)展，世界各國都提出了太陽能發(fā)電政策。無窮大 圖11 世界和中國能源儲量預(yù)測技術(shù)進步是降低光伏發(fā)電成本、促進光伏產(chǎn)業(yè)和市場發(fā)展的重要因素。單晶硅高效電池效率達到 %，多晶硅電池效率達到 %，采用 PECVD 技術(shù)設(shè)備的微晶硅迭層薄膜電池效率達到 %[8]。（3）、在極端環(huán)境溫度下，仍具有良好的穩(wěn)定性和線性，提供可預(yù)言的輸出特性。IGBT由于集成了GTR和Power MOSFET的優(yōu)點，將電力電子技術(shù)帶進了超音頻時代[13]，IGBT的崛起充分證明新器件的出現(xiàn)會給學(xué)科的發(fā)展帶來更為深遠的影響。通過對變流電路的分析，設(shè)計了一個易行、可靠的BUCK電路。通過選取有代表性的三個電壓點進行MATLAB仿真，從仿真圖上可看出該系統(tǒng)可實現(xiàn)精密測控和穩(wěn)定運行。第四章介紹了DSP與單片機之間進行SPI通信的軟硬件設(shè)計，單片機的通用串口控制RS232GSM模塊與上位機進行無線通信和單片機的串口2控制的RS232RS485有線通信方案。在它們兩者之間采用高效的SPI通信方式來完成大量數(shù)據(jù)的傳輸2KW光伏電源監(jiān)控與信息傳輸?shù)目傮w網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖21所示：S T C12C5A60S2TMS320F28035SPI通信TFT液晶顯示LED指示GSMPC機箱溫度光伏輸入蓄電池PC圖21 2KW光伏電源監(jiān)控與信息傳輸?shù)目傮w網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 光伏控制器的原理與控制策略太陽能光伏發(fā)電有兩大缺點[14]，一是太陽能電池陣列的成本較高，而是太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率比較低，普通多晶硅材料的太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率約為12％～14％，如果把系統(tǒng)電路的損耗也考慮進去，則光伏發(fā)電系統(tǒng)的綜合效率只有11％左右?？梢杂眠@種外阻等于內(nèi)阻的方法獲得最大輸出功率，但在太陽能供電系統(tǒng)中，太陽能電池的內(nèi)阻不僅受日照強度的影響，而且受環(huán)境溫度幾負載的影響，而且處在不斷變化之中，從而不能采用上述簡單辦法來獲得最大輸出功率。該控制方式控制簡單、系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠性高等優(yōu)點，但是這種跟蹤方式忽略了溫度對陣列開路電壓的影響，導(dǎo)致陣列的伏安曲線與系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的工作電壓可能不存在交點，這樣系統(tǒng)將會產(chǎn)生振蕩，不能真正實現(xiàn)最大功率點的跟蹤控制。在進行尋優(yōu)的過程中，引入了一個參考電壓Uref ，是為了讓Ud 不斷的跟蹤它，在尋優(yōu)過程中不斷的更新Uref ，使它逐漸逼近相應(yīng)于陣列最大功率點的電壓Um。在實際應(yīng)用中，可以通過調(diào)節(jié)占空比來調(diào)節(jié)太陽能電池輸出電壓Upv 。此時，當(dāng)=0時，U=Umax此時，=太陽能電池PV 和dP / dV V 關(guān)系圖如圖所示圖25 PV 和dP / dV V 關(guān)系圖 蓄電池充放電控制策略此系統(tǒng)是太陽能電池陣列和蓄電池組的復(fù)合系統(tǒng)，在對光伏系統(tǒng)的研究中，蓄電池壽命是制約光伏系統(tǒng)性能的瓶頸。充電后期，cd段，兩個極板上會析出氣體，由于氣體為不良導(dǎo)體，蓄電池內(nèi)阻增大，端電壓繼續(xù)上升。常規(guī)充電法有兩種，即：恒流充電和恒壓充電。 圖28 恒壓充電曲線 ②快速充電法。因此，目前還不能采用快速充電法充電。 基于數(shù)字PID的控制方案該系統(tǒng)的反饋控制框圖如圖29所示操縱變量q擾動D控制變量u+偏差e設(shè)定值r控制器TMS320F28035執(zhí)行器PWM調(diào)節(jié)器控制通道BUCK變換器蓄電池干擾通道光伏電池測量變送電壓、電流反饋圖29 光伏系統(tǒng)的反饋控制框圖上述系統(tǒng)為單輸入輸出系統(tǒng)，在此類系統(tǒng)中應(yīng)用最典型的規(guī)律就是PID規(guī)律[18]。偏大，震蕩次數(shù)增多，調(diào)節(jié)時間加長，系統(tǒng)趨于