【正文】 ，是指在某一確定的日照強(qiáng)度和 溫度下，太陽能電池的輸出電壓和輸出電流之間的關(guān)系。在實(shí)際的太陽能電池工作中，工作點(diǎn)與負(fù)載條件和輻射 條件有關(guān)，所以工作點(diǎn)偏離最佳功率點(diǎn)。 （３）最大輸出工作電流ｌ。 單體太陽能電池又稱為太陽能電池片（。 鞭此黌將凡脖，幾十片或見酉片單體太陽熊嗽池椴攢負(fù)載需要，經(jīng)過串、并聯(lián)連 接筵束褥成綴合梅，逶遘一怒翁辮裝方弼猿藏發(fā)毫緩鬻。一般來說，常用的 太鬻鼴邀漶綴饞黢模塊雨都標(biāo)準(zhǔn)率聯(lián)酶數(shù)蟹怒拍令域鈞令，每個(gè)炎蠲熊毫濾磚 簸密憊篷太縫０．４５Ｖ，經(jīng)｛睪禳邇奄逛大約楚１６～１８後，霹雙魏額定魄篷１２Ｖ懿蘩 激漶遴蠢鴦效鶼瓷邀。掰見，豢魄漶是太閹憩光鉸鏈戇的核心器 件?？梢杂梅咆烹娏骼醣碛?， 也爵戳用放嘏時(shí)閹柬襲示。攀往覆量蓄鬯淑愛耱繪窶豹功率 稱為比功率，單位為Ｗ／ｋｇ或ｋＷ／ｋｇ，ｌｊ：功率也是蓄電池重要的餓能指標(biāo)之一。 （５）放電孛止宅匿襲承蓄電洼不允許搏放出電熊時(shí)的電送，通常為１．７５Ｗ攀 格。下 面以錨酸蓄電池為例分析其充電特性，它在充電過程中表現(xiàn)出非常復(fù)雜的輸入特 性，以一定的電流充電時(shí)，其端電壓表示如下； ＵｌＥ＋Ａｔｐ．＋Ａ單一＋ｋＲ 蔑巾，ｕ為充毫辯囂壤泡的端電壓（Ｖ），矗吼為正援扳遭嘏鍵（Ｖ），Ａｑ，為 負(fù)極掇過電位（ｖ），ｌ為充電電流（Ａ）。２： 從圖２．２中可以看淺，在充電開始對(duì)，電池電壓逐步上升，巍電池電壓達(dá)到設(shè) 定的恒定值時(shí)，充電電流逐漸減少而電壓值保持不變。 ｆ ｝ 擬 雌 競(jìng) ｅＯ鼉 ■ ．｜ｌ ｝ ｜ ．｜ ‘＼ 凳ｉｉ荔；囂；…’’’ 、 柏～ ｌ ｌ ｉ 競(jìng)電電ｌＥ ２０ 、＼． 競(jìng)毫片癬ｆ ｈ） 。和蓄電池 端電壓檢測(cè)信號(hào)Ｕ。 圖２．４Ｂｏｏｓｔ電路拓?fù)鋱D Ｆ蟾２．４ｔｈｅｔｏｐｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅＢｏｏｓｔｃｉｒｃｕｉｔ 工作原理：Ｂｏｏｓｔ電路以電感電流源方式向負(fù)載放電，實(shí)現(xiàn)負(fù)載電壓升高的目 的。的極性為上正下負(fù)。與電源Ｕ。由于Ｕ，＋ＵＬ向負(fù)載Ｒ供電時(shí)，Ｕ。 廠一一 ｆ ｃ翻 秭 豳２．５Ｂｏｏｓｔ電路工作過程 Ｆｉｇ ２．５ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｂｏｏｓｔ ｃｉｒｃｕｉｔ 羚蘊(yùn)交換器竣邂表達(dá)式為 驢擊ｕ。如將太陽髓電泡板直接接到Ｂｏｏｓｔ電路輸入端，可以進(jìn)行太陽能 電池的最大功率點(diǎn)跟蹤。鬻電濁充電過程 分兔瓷器抉速寵龜過程、囊疆浮充除段： （１）當(dāng)蓄電池缺電的時(shí)候采用恒定電壓控制策略，調(diào)節(jié)開關(guān)鐐脈寬變化使得系 統(tǒng)成為一個(gè)穩(wěn)壓器，即電池扳的輸出工作點(diǎn)總穩(wěn)定在ｕ二附近。 （２）為保護(hù)蓄電池不過充，在快速充電麓８０％～９０％容量后，轉(zhuǎn)為浮充階段即 恒壓寬電（電壓門限值為１１ｖ：浮充電壓值設(shè)為１４．４Ｖ），以適應(yīng)充電后期蓄電池可 接受寵電電流的減，ｊ、當(dāng)浮充電壓值與蓄電波螭泡壓扭等時(shí)自動(dòng)俸充。ｋ構(gòu)成功率ＭＯＳＦＥＴ的開通吸收回路； Ｒ７為限流電阻，為補(bǔ)救恒壓充電的缺點(diǎn)；Ｖｔ表示單片機(jī)輸出的ＰＷＭ脈沖電壓， 控制功率ＭＯＳＦＥＴ管開通和關(guān)斷對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。 （２）要求其有較高的可熬徑。半耩績(jī)梅圭豢蘧予酶 聰電路；推挽淺電路需要大容量的功率ＭＯＳＦＥＴ管，而大容量的功率ＭＯＳＦＥＴ 管價(jià)格比較暴燮，并且需要設(shè)計(jì)瀨感渣放遴路。疰ｌ予逆交奄鼴翡稀式結(jié)擒， 鎪逆變器中的漏感能量具有了泄放通道，降低了功率ＭＯＳＦＥＴ管的電壓威力；嶄 第３章遂交襲絞 頻升膳畿聰器具有電氣隔離、調(diào)整電壓變比和儲(chǔ)黼的作用，把電聰提黼到系統(tǒng)需 要熊嘏雉等級(jí)；毫慧ｈ、彀容Ｑ穩(wěn)成輸窶ＩＸ：濾波器，其俸愛是濾豫逆燮輸爨ＳＰＷＭ 渡孛戇離凌港滾分量，麓徐邀憊基波形蓬弦緣；濾滾毫鑾毫援羧灝鑲號(hào)魏、濾渡 遣惑彀滋梭溺痿號(hào)ｌ送翔ＡＶＲ徽處理器迸簿模數(shù)轉(zhuǎn)羧勢(shì)霹遞交系纜避錘翔繇控弱。蕤藩遴交憊爨 控潮窮法露采霜ＳＰＷＭ按粼撬零，ＳＰＷＭ（Ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ ＰＷＭ）法怒～耱魄較裁熬 的、目前使用較廣泛的ＰＷＭ法．采樣控制壤論巾的肖一個(gè)重蒙絡(luò)論｛ｉ中鬣相等而 形狀不劂的窄脈沖加在其肖慣燃的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效聚基本相同。 本義采用蛇ＳＰＷＭ控俸４技術(shù)為單極性三角波對(duì)稱規(guī)則同步采櫸法，這是對(duì)規(guī) 翔采襻法豹算法改遴，冀采群效采接近自然采攆法，又不盛藏費(fèi)過多諍算囂溺。這時(shí)，由于Ａ、Ｂ兩點(diǎn)座落在正弦調(diào)制波的兩側(cè)，因此減少了脈寬生成誤 差，掰褥斡ＳＰＷＭ波形也裁躉準(zhǔn)確７。露攀投瞧控翎裁霹竣綴鮭縫鱔決這些蠡霉 題。與關(guān)斷時(shí)湖ｔ。釋Ｖ。 假設(shè)把半個(gè)謳弦波Ｎ等分，在半個(gè)周波內(nèi)有Ｎ個(gè)脈沖，各脈沖不等寬，但中 心瓣蓬是一樣熬，都為吾ｒ耐，等子三熱載波的蠲期? １８ 基予攀片輥控制的太陽轆瀵燮電源研究 令第ｉ個(gè)矩形脈沖的寬度為６ｉ ｊ其中心點(diǎn)相位角為０；，由圖上可以看出，０；角 可以霹像； 瓴：三卜三三：一２ｉ－１Ⅱ Ｎ ２ Ｎ （３．３） Ｎ 因輸出電壓波形ｕ（ｔ）謳、負(fù)半波及其左、右均對(duì)稱，是一個(gè)奇次周期函數(shù)，按 傅氏級(jí)數(shù)展開可表示為 啪。豳ｅｔ 蔽第ｉ個(gè)矩形脈猙的寬發(fā)６。＝罷羹麟ｑ吣…州 。騫正磁豹關(guān)系。對(duì)于閉環(huán)控制的逆變電源，為了使輸出電壓的穩(wěn)定，要隨時(shí)調(diào)節(jié)調(diào)制度Ｍ， 然囂羧據(jù)上透公式實(shí)薅謗葵毽務(wù)令弒寬。 ３．４．’高頻磁性材料 磁性奉｜辯，按矮辮頹力漿火小，可分為軟磁耪辯秘永磁（硬磁）毒孝料。高頻鐵磁性材料按其制成品形態(tài)分類主要有 粉芯；｝ｎ帶繞鐵心兩類，其中粉芯類主要有：軟磁鐵氧俸、金屬磁粉芯（包括鐵粉 落、鍰戇韜耪芯、毫逶磁羧蕊穩(wěn)緩葵會(huì)金耪蕊）；豢繞鐵心類主簧蠢：緩莫合金、 菲晶及微晶合金。 ３．４．２高頻變壓器參數(shù)計(jì)算 程魄源設(shè)備中主要用鍰鎊類軟磁鐵氧俸，威滾足下列各項(xiàng)條傳： （１）其有較高的戇穩(wěn)磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ。反之，銅捅增大。無論是銅摜火，還是磁損大， 都會(huì)移致發(fā)熱嚴(yán)重。一黢蘩求在２００＂Ｃ璦 上，稀變壓器的工作溫度則在８０＂Ｃ左右，這對(duì)Ｂ。其一次繞組 第３章逆燮系統(tǒng) 在一個(gè)蘑耱內(nèi)戇蒸受半周垂，麴上的電壓鶼耬值窩踩寬穰等，瑟方自籀愛；一次 繞組中正負(fù)半周的勵(lì)磁電流大小相等，而方向相反?！叮?。 圖３。減?。?。 Ｂ， 肆ｌ ，’ ‰ 輟， ， ｆ 匕產(chǎn)一ｌ罄 ／ ｊ Ｊ Ｊ ７ ／， ， ， 鼙３。此電壓即為變聰器二次電壓，可得變 壓囂～二次綴數(shù)魄莨為 ｌ（?！非崖? 式中 ＠蚴 Ａ。選擇一個(gè)合適的 ＆Ａ。通常 謗霧：次垂數(shù)更容易些，謗霧公式舞 Ｎ：』Ｌ ＡＢＡ。１４） ＡＢ—鐵心工弦盼克誨的磁感應(yīng)焱度； Ａ。通常計(jì)舞二次側(cè)最大伏一秒濺積較為方便。＝ｉＩ 式中 Ｉ—流過繞組的電流值； 基于犖片機(jī)控制的太閉麓逆變電源研究 ｄ，一繞組譬體的電流密度。氣隙的方式有兩種：一 是粼逐磁心囂辯孛鏈進(jìn)囂瘞繃王；＝是瘦搦磁，辦鞋，襲其接觸囂上墊絕緣拱辯。毫頻 交壓器的交流損耗是由高頻電流的集膚效應(yīng)以及磁芯的損耗引起的。 ∞濺感窩分蠢毫簽：在竣詩怒頻交垂囂游，寅時(shí)露黌考慮潺感＿秘分蠢嗽騫豹影 響，這是由于變壓器繞組與功率殲關(guān)器件相聯(lián)，當(dāng)開關(guān)器件關(guān)斷時(shí)，繞緞漏感中 瓣鐨存縋滋箋釋簸瑟使舞美器待瓣毫應(yīng)鴦增大，影翡殲美囂俘工籜瓣霹靠經(jīng)并導(dǎo) 致舞關(guān)器籜關(guān)獗孵鍛褰豹稻博穗灌感強(qiáng)端產(chǎn)生失峰獲嗽疆，繪囂關(guān)囂終遺或過嘏 聰。 藏少潺感瓣撰瓣主要存； （１）減少繞組匝數(shù)，選用高飽和磁密、低損耗的磁性材料做鐵心。 當(dāng)離頻殲笑電源變壓囂能輸密電壓較籬，豢輸密繞綴豹凝數(shù)幫瀑數(shù)較多辯， 第３章遞交系繞 還廒考慮分布電容的影響，遺怒因?yàn)榉植茧娙輹?huì)引起開關(guān)器件的電流尖峰，增加 舞笑器黲夔拜逶豢耗，芬ｌ蔫援鈴振蕩著璞嬲瓣簇予耄｜｜Ｉ。 ３．Ｓ輸逝粒濾浚卷設(shè)詩“168?？蛰d時(shí)ＬＣ濾 波器會(huì)產(chǎn)嫩約２０ｄＢ的諧振峰，從而限制電壓調(diào)節(jié)器的截止頻率，導(dǎo)致了較差的性 裁，懿｛氛鶼藏壹頻率、離輸爨藤抗和波形精交。程反，濾波參數(shù)逡熬過奪，系 統(tǒng)巾的高顴分量得不到很好的抑制，輸出瞧醛不能滿足波形失糞度的要求。２’景２０，１Ｘ ２囂鬈 ～∽ 葵孛，ｆｔ表示囂關(guān)頻搴，ｋ裊變匿器藤數(shù)澆。一般說來，加大濾波電感，可以減小流過濾波電感的電流紋波， 從而相應(yīng)減小了流過功率開關(guān)管的峰值電流，減小了器件損耗。但是這樣就會(huì)增加濾波電感的紋波電流，為 了獲得同樣的濾波效果，必須增大濾波電容，電容選取不方便。為１０．５Ｖ，根 據(jù)式（３．８）逆變橋輸出最大電壓有效值為： ｕｐｌＩ等１７．４２Ｖ 選定逆變器開關(guān)頻率為２０ＫＨｚ，死區(qū)時(shí)間為新ｓ，根據(jù)式（３．９）死區(qū)產(chǎn)生的誤 差電壓的基波有效值為： ｕ礦鬻等－ｏ．，６Ｖ 根據(jù)式（３．１０），逆變橋輸出實(shí)際加在變壓器一次側(cè)的基波分量為： 第３章逆變系統(tǒng) Ｕｐ?７．４２—０。另外，為了撮商變壓器自身的抗偏磁能力，變壓器鐵 心王終點(diǎn)豹選輯黌夸子普逶交疆器。選取０．５? Ａ。７３瓣 ‘０．２ｘ１２。ｘ／。用銅箔及多股繞法繞制變壓器，優(yōu)點(diǎn)是漏感小，集膚效應(yīng)不明顯。 實(shí)測(cè)一次繞組電感量為８１螄Ｈ，二次繞組電感量為５４８ｍＨ。特性如下： ◆高性能、低功耗的８位微處理器 ◆先進(jìn)的ＲＩＳＣ結(jié)構(gòu) ?１３１條指令一大多數(shù)指令執(zhí)行時(shí)問為單個(gè)時(shí)鐘周期 第３章逆變系統(tǒng) ３２個(gè)８位通用Ｔ作寄存器 全靜態(tài)工作 只需兩個(gè)時(shí)鐘周期的硬件乘法器 ◆非易失性程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 ?１６Ｋ字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Ｆｌａｓｈ 擦寫壽命：１０，０００次 ?具有獨(dú)立鎖定位的可選Ｂｏｏｔ代碼區(qū) 通過片上Ｂｏｏｔ程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)編程 真正的同時(shí)讀寫操作 ◆５１２字節(jié)的ＥＥＰＲＯＭ 擦寫壽命：１００，０００次 ◆１Ｋ字節(jié)的片內(nèi)ＳＲＡＭ ?可以對(duì)鎖定位進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)用戶程序的加密 ◆ＪＴＡＧ接口（與ＩＥＥＥｌｌ４９．１標(biāo)準(zhǔn)兼容） 符合丌．ＡＧ標(biāo)準(zhǔn)的邊界掃描功能 ?支持?jǐn)U展的片內(nèi)調(diào)試功能 ?通過ＪＴＡＧ接口實(shí)現(xiàn)對(duì)Ｆｌａｓｈ、ＥＥＰＲＯＭ、熔絲位和鎖定位的編程 ◆外設(shè)特點(diǎn) ?兩個(gè)具有獨(dú)立預(yù)分頻器和比較器功能的８位定時(shí)器／計(jì)數(shù)器 一個(gè)具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的１６位定時(shí)器／計(jì)數(shù)器 具有獨(dú)立振蕩器的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器ＲＴＣ ８路１０位ＡＤＣ ８?jìng)€(gè)單端通道 ＴＱＦＰ封裝的７個(gè)差分通道 ２個(gè)具有可編程增益（１ｘ，１０ｘ，或２００ｘ）的差分通道 面向字節(jié)的兩線接口 ?兩個(gè)可編程的串行ＵＳＡＲＴ 基于犖片機(jī)控制的太陽能邋變電源研究 可工傳予主楓，從機(jī)模式的ＳＰＩ串抒接口 ?其有獨(dú)嬈片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器 ，ｑ－內(nèi)模擬魄較囂 下顢介紹本論文中所用劉的功能模塊： １、具有ＰＷＭ功能的８位定時(shí)器／計(jì)數(shù)器０ ?單逶邀詩數(shù)囂 比較甄鬻發(fā)熙時(shí)清除定時(shí)糕（自動(dòng)嫩載） ?無干擾脈沖，相位準(zhǔn)確的ＰＷＭ 頻率發(fā)生囂 ，終部褰件計(jì)數(shù)器 ?１０位的時(shí)鐘預(yù)分頻器 溢窶裁院較器配孛凝源（ＴＯＶ０弱ｏＣ瀚） 輔助電源巾ＰＷＭ波豹產(chǎn)裳采熙彰ＣＤ的楣位諺正ＰＷＭＩ終模式： ｏｃｎ——————］廣—］廠———］ ∞“ 門廠１ 圉３，６ ｒ 鯫煳卜一，———～：———｝～ｓ—一 Ｔ／Ｃ０榍像穆露ＰｗＭ模式的露黟蠲 魂３．６ｔｈｅ ｓｃｈｅｄｕｌｅｇｒａｐｈｏｆＰＣＰＷＭｍｏｄｅｉｎＴ／Ｃ０ 籀經(jīng)修ｌＴ．ＰＷＭ模式（ＷＧＭ０１：０＝Ｉ）＿淹翅戶提供了一令獲簿裹壤發(fā)翅鏈修戎 第３章逆變系統(tǒng) ＰＷＭ波形的方法。與單斜坡操作相比，載斜坡操作可獲得的最大頻率要 小。時(shí)膨圖可參覓 鬻３，６。 墨｝｝孵器這ＮａＯＴ＇ｒＯＭ辯ＷＣ溢出豁客譴ＴＯＶ０鬻位戴囂愨經(jīng)莓瓣寒產(chǎn)生孛 凝。 羔攆手籀鬣穆蘢模式ｍＩ＇ＰＷＭ頻率霹由下式公式獲纓： ‰～。計(jì)時(shí)器灌復(fù)地從 ＢＯＴＴＯＭ計(jì)至ｑＴｏＰ，然藤又從ＴＯＰ倒退回至Ｉ］ＢＯＴＩ＇ＯＭ。薯傳于反自 ，０№ ｏＣ麒 麗磊 ｎ ｒ］ 玨ｒ——］ ｒ∞ｈｍ≈ Ｐｅｎ：一卜～，———｝一：——｛一。圖中給出了獺使用ＯＣＲｌＡ或ＩＣＲｌ來定義ＴＯＰ值時(shí) 熬穩(wěn)像修正ＰＷＭ模式。比較匹酉己盾ＯＣｌｘ中斷標(biāo)志鼉位。 改變ＴＯＰ值時(shí)必須保證新的ＴＯＰ值不小予所有比較寄存囂的數(shù)德。其駐因在＂Ｙ＇ＯＣＲｌｘ寄存器豹受掰辯蠲。 若要在Ｔ／Ｃ運(yùn)行蹲改變ＴＯＰ馕，簸努麗稚位與顴率修磁模式代麓稿位修正模 式。娶糞歪從物理引嬲上輸逝信號(hào) 還必須將ＯＣｌｘ的數(shù)據(jù)方Ｉ向ＤＤＲ＿ＯＣＩｘ設(shè)雹為輸出。 基于攀摶壤控潮豹太辯麓遂變電滋磺究 笳８使鴦ＰＷ鹺每異步操紹豹定囂重器，詩數(shù)器２ ?單通道計(jì)數(shù)器 斃較疆配霹清零定辯器（自動(dòng)耋載） 無－Ｔ擾辣沖，楣位準(zhǔn)確的脈寬調(diào)制囂（ＰｗＭ） 頻率發(fā)生器 ?ｌＯ位鰣鐘預(yù)分頻器 ?溢出島比較躐配中斷潦（１Ｄｖ２與Ｏｌｃ】陀） 允誨經(jīng)蔫鄉(xiāng)｝幫豹３２ｋＨｚ學(xué)裘熬振作蠹猿立豹約糖鎊滋 工作模式同Ｔ／Ｃ０的工作模式，這里不再?gòu)?fù)述，請(qǐng)參照上面。否則第一個(gè)字節(jié)將丟失。 ＳＳ引腳的功能 從