【正文】 化的要求。（4）建設(shè)周期短，建造靈活方便，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。2KW光伏電源監(jiān)控與信息傳輸摘要：該設(shè)計(jì)為一無(wú)人值守光伏控制電源，將光伏輸入為70V110V電壓轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的48V電源供移動(dòng)通信基站使用。理論上講，可以得到太陽(yáng)光的地方都可以利用太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電，光伏發(fā)電幾乎不受地域的限制。 在取得許多成果的同時(shí)，由于科技的進(jìn)步，過(guò)去常用的設(shè)計(jì)和控制方案捉襟見(jiàn)肘，主要體現(xiàn)以下方面：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，使得模擬控制設(shè)計(jì)略顯成本高，設(shè)計(jì)復(fù)雜，曾經(jīng)用于BUCK電路的模擬控制方案[10]如電壓型控制，電流型控制，V2 控制，V2C 控制，等模擬控制方案已經(jīng)不能適應(yīng)數(shù)字化時(shí)代的發(fā)展要求，與模擬控制相比，數(shù)字控制具有以下優(yōu)點(diǎn)[11]：（1）、數(shù)字信號(hào)處理器的濾波處理能力可以使輸出平滑，噪聲降低。第二章詳細(xì)介紹了光伏電源的總體設(shè)計(jì)方案和本系統(tǒng)采用的MPPT最大功率跟蹤方案、蓄電池充電方案、基于數(shù)字PID的控制方案。如圖 24所示，擾動(dòng)觀察法的原理是先擾動(dòng)光伏陣列的輸出電壓值（Upv +ΔU ）,再測(cè)量功率變化，設(shè)測(cè)得當(dāng)前陣列輸出功率為Pd ，與擾動(dòng)之前功率值Pi 相比，若PdPi ，即功率值增加，則表示擾動(dòng)方向正確，可朝同一（+ΔU ）方向擾動(dòng)；反之，若PdPi ，即擾動(dòng)后的功率值小于擾動(dòng)前，則往相反（－ΔU ）方向擾動(dòng)。此后在充電，僅是水的電解，如果在D點(diǎn)停止充電，此后，極板內(nèi)外電解液濃度趨于相同。在本系統(tǒng)中，PID控制器的輸入量（AD采集值）和輸出量（PWM引腳的高低電平）均為數(shù)字量，因此采用數(shù)字PID控制算法，其原理如下：在連續(xù)系統(tǒng)中，PID控制器的輸出u(t)與輸入e（t）之間的關(guān)系為：①上式中,比例增益； 積分時(shí)間常數(shù)； 微分時(shí)間常數(shù)； e(t)被控量與設(shè)定值之間的偏差； u(t)控制量如果在上式中用和式代替積分，用差分代替微分，即式中：T采樣周期。216。耐壓1200V，電流60A，恢復(fù)時(shí)間40ns。LC即為臨界電感值，式中RL為負(fù)載電阻。 , 且充電電流3A時(shí)，此時(shí)，以恒流方式充電，設(shè)定一個(gè)綠色發(fā)光二極管發(fā)光。 單片機(jī)與DSP之間SPI通信的硬件連接非常簡(jiǎn)單，只需連接4根線就可以：①DSP的MOSI和單片機(jī)的SOMI相連。216。串口接收數(shù)據(jù)流程圖如圖42所示：否是開(kāi)始收到數(shù)據(jù)清中斷請(qǐng)求從SBUF中讀回一字節(jié)數(shù)據(jù)保存在緩沖區(qū)緩沖區(qū)計(jì)數(shù)加1緩沖區(qū)結(jié)尾？切換到緩沖區(qū)開(kāi)頭接收字節(jié)數(shù)加1圖42 串口接收數(shù)據(jù)流程圖返回 串口發(fā)送數(shù)據(jù)流程圖如圖43所示是將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到串口緩沖開(kāi)始設(shè)置發(fā)送標(biāo)志為1發(fā)送標(biāo)志仍為1？否 結(jié)束 圖43 串口發(fā)送數(shù)據(jù)流程圖GSM由于具有通信距離遠(yuǎn)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋率高，傳輸特性好的優(yōu)勢(shì)，為現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)提供一種便捷的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式。13307496548：接收的手機(jī)號(hào)碼。 完成了光伏電源的遠(yuǎn)程管理功能，并提供了有線的RS485和無(wú)線的GSM兩種通信方式。同時(shí)感謝新能源研究所的蔡彬教授，孔祥新教授，閆紹敏老師，李坤老師，在專(zhuān)業(yè)技術(shù)指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備方面提供的巨大幫助，感謝電氣信息與自動(dòng)化學(xué)院全體老師學(xué)習(xí)創(chuàng)造了良好的研究環(huán)境和學(xué)術(shù)氛圍，并以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)帶給我的幫助和啟發(fā)。 輸出電流范圍：0 – 100 A 216。 該系統(tǒng)主要用到了GSM的模塊的三種操作方式：I、讀取短信方法單片機(jī)發(fā)送：AT+CMGR回車(chē)如果有短信息,TC35回應(yīng)：AT+CMGR=1+CMGR：REC UNREAD,13307496548,04/08/17,22：24：32+02testOKOK以上短信息的含義為：“test OK是短信息內(nèi)容。在應(yīng)用系統(tǒng)工程的現(xiàn)場(chǎng)施工中，由于通信載體是雙絞線，它的特性阻抗為120 Ω左右，所以線路設(shè)計(jì)時(shí)，在RS485網(wǎng)絡(luò)傳輸線的始端和末端應(yīng)各接1個(gè)120 Ω的匹配電阻（如圖41中的R3），以減少線路上傳輸信號(hào)的反射。 與普通的RS485芯片相比，它能抗雷電的沖擊而且能承受高達(dá)8 kV的靜電放電沖擊216。記下此時(shí)的Kp的值②、將①—，然后選擇一個(gè)較大的Ti的值，然后逐步減小Ti的值在保持系統(tǒng)良好動(dòng)態(tài)性能的情況下，靜差得到消除。為了確定在檢測(cè)部分系統(tǒng)能達(dá)到的最大采樣頻率，在開(kāi)始進(jìn)入A/D采集中斷處用一個(gè)通用輸入輸出口做指示，每次進(jìn)入此中斷時(shí)，將此輸入輸出口電平取反。則則： ①當(dāng)IGBT處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，此時(shí)電感續(xù)流，二極管導(dǎo)通，此時(shí)電路的等效拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖310所示：圖310 IGBT關(guān)斷時(shí)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)此時(shí)，電感上的電壓=則②綜合和只有Q管導(dǎo)通期間（ton內(nèi)）電感L增加的電流等于Q管截止期間（toff時(shí)間內(nèi)）減少的電流，這樣電路才能達(dá)到平衡，才能保證儲(chǔ)能電感L中一直有能量，才能不斷地向負(fù)載提供能量和功率，設(shè)電路的占空比為。電流傳感器的輸出信號(hào)是副邊電流IS，它與輸入信號(hào)（原邊電流IP）成正比IS一般很小，只有10~400mA。 3個(gè)32位通用定時(shí)器216。（2） 當(dāng)陣列輸出的能量超過(guò)蓄電池在當(dāng)前充電情況下充電所需的能量時(shí)，陣列就不運(yùn)行在MPPT方式，而采用恒流和恒壓結(jié)合的充電方式。蓄電池充電電壓曲線如圖26所示 圖26 充電端電壓的變化曲線充電初期，oa段，蓄電池端電壓升高很快。固定電壓跟蹤法（constant voltage tracking .CVT）是較早產(chǎn)生的一種 MPPT控制方法，從圖 23太陽(yáng)能電池的伏安特性曲線可以看出，各曲線的最大功率點(diǎn)幾乎分布于一條垂直線的兩側(cè)（日照強(qiáng)比較高時(shí)），這說(shuō)明光伏陣列的最大功率輸出點(diǎn)大致對(duì)應(yīng)于某個(gè)電壓值。通過(guò)對(duì)SPI的分析，設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單可靠的協(xié)議實(shí)現(xiàn)了DSP16位數(shù)據(jù)和單片機(jī)8位數(shù)據(jù)通信。這些對(duì)降低光伏發(fā)電成本起到了決定性的作用。太陽(yáng)能光伏發(fā)電和傳統(tǒng)能源相比具有以下優(yōu)點(diǎn)[3]：（1）資源豐富、分布廣泛、取之不盡、用之不竭，可以說(shuō)是一種無(wú)限的資源。該系統(tǒng)較好的實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能的高效利用，經(jīng)MATLAB仿真后證明該電路在各電壓點(diǎn)都能穩(wěn)定工作，通過(guò)實(shí)踐證明，該控制方案簡(jiǎn)單可行，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，性能良好。20世紀(jì)80年代～20世紀(jì)90年代，太陽(yáng)能電池的價(jià)格稍有下降，這一時(shí)期，太陽(yáng)能電池多用于手表，計(jì)算器，路燈等小功率用電器上面。IGBT的崛起，使得GTR淡出。2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)與工作原理該系統(tǒng)是一個(gè)有效的控制太陽(yáng)能向蓄電池充放電和向負(fù)載供電的設(shè)備，為了提高了提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和適用性，采用DSP來(lái)完成核心算法與控制，而使用MCU來(lái)實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制功能。首先計(jì)算太陽(yáng)能電池的輸出功率Ppv(k)，并與上一周期的輸出功率Ppv(k1) 比較，從而調(diào)整Uref 的大小。這樣在充電過(guò)程中就不必調(diào)整電流，如圖28所示，相對(duì)恒流充電來(lái)說(shuō)，此法充電電流自動(dòng)減小，充電過(guò)程中析氣量小，充電時(shí)間短，能耗低。但若太大，積分作用不明顯，消除靜差的作用有限微分時(shí)間常數(shù)微分控制環(huán)節(jié)的加入可使超調(diào)量減少，系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)間縮短。其中兩個(gè)為原邊端子：被測(cè)電壓輸入端+，被測(cè)電壓輸入端，分別接被測(cè)電壓輸入端的正極和負(fù)極，另外三個(gè)為副邊端子：+端：電源+15V。根據(jù)IGBT柵極與發(fā)射極之間的電壓、IGBT 集電極與發(fā)射極之間的電壓、IGBT 集電極發(fā)射極的電流Ic、IGBT 的結(jié)溫以及IGBT的工作頻率等參數(shù)，本文設(shè)計(jì)的Buck斬波電路中的IGBT選用英飛凌FF150R12KT3G模塊，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖37。在輸出測(cè)濾波電容C3選擇時(shí)需參考圖38示，當(dāng)iLI0時(shí)，C3沿負(fù)載放電，協(xié)助L1向負(fù)載提供能量；當(dāng)iLI0時(shí)，C3被充電，設(shè)電感L1的諧波電流完全流過(guò)C3,負(fù)載電流的脈動(dòng)很小，即，由于電容電流在一個(gè)周期的平均值為零，則在半個(gè)周期內(nèi)電容放電或充電的電荷量為：相應(yīng)的電壓脈動(dòng)量為：又結(jié)合則則本系統(tǒng)中設(shè)考慮一定的余量，這里選擇epcos的10000uF/100V電解電容。系統(tǒng)整體充電流程圖（圖319）、恒壓充電軟件流程圖（圖320）和恒流充電流程圖（圖321）所示如下否否是是是否是是否A/D轉(zhuǎn)換是否完成Ub充電結(jié)束，紅色二極管亮Ub55VUb另一種情況是DSP若是在低八位收到0XFD,即收到的數(shù)據(jù)形式是0XFFFD,此時(shí)，DSP再接收一個(gè)數(shù)據(jù)，比如0X7EDD,則此時(shí)7E為需要設(shè)置的量是什么量(Name)，而DD為要設(shè)置這個(gè)量的值（Value）的高8位，因此DSP還應(yīng)該再接收一個(gè)數(shù)據(jù)，比如是0X09FF,此時(shí)，09為為要設(shè)置這個(gè)量的值（Value）的低8位,FF為無(wú)用數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，I/O口都輸出高電平，如果把I/O口直接與RS485接口 芯片的驅(qū)動(dòng)器使能端DE相連，會(huì)在CPU復(fù)位期間使DE為高，從而使本節(jié)點(diǎn)處于發(fā)送狀態(tài)。GSM模塊的硬件設(shè)計(jì)只需TTL轉(zhuǎn)RS232電平電路，如圖 所示，該電路的一端連接到MCU的UART口，另一端連接到TC35i。該電源的主要特性如下：216。因此以后的研究還有好多的路要走，并取得更大的進(jìn)步。, 電源輸入頻率：48 – 62 Hz 電源連216。,1uF,在該系統(tǒng)中采用1uF的電容，驅(qū)動(dòng)能力會(huì)弱些，不能驅(qū)動(dòng)某些串口，尤其是當(dāng)波特率較高時(shí)?？紤]到通信的穩(wěn)定性和可靠性，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)中應(yīng)將控制 RS485總線接口芯片的發(fā)送引腳設(shè)計(jì)成DE端的反邏輯，即控制引腳為邏輯“1”時(shí)，DE端為“0”；控