基于MPPT的光伏并網系統在家用空調器中的應用

2.4 系統的硬件實現

這里的控制器選擇TI公司的DSP芯片TMSLF2407。該DSP芯片是一種高速專用微處理器，保持了一般微處理器系統的特點，又具有優于通用微處理器對數字信號處理的運算能力。他采用改進型哈佛結構，多組總線技術實現并行運行機制，還有專門的乘法累加器結構，以及提供了非常靈活的指令系統，這一切都極大地增加了運算速度，也提高系統的靈活性。

為此，他完成的任務主要有以下幾個方面：

(1)采集直流、交流電壓和蓄電池電壓等模擬量用監測和控制；

(2)向功率器件驅動板提供用軟件產生的脈寬和頻率可實時改變的PWM信號；

(3)與人機界面之間進行實時交互通信，接收并發送需要現實的系統狀態參數；

(4)接受功率器件那提供的過流、過壓保護信號，實現自動保護功能。

系統的硬件框圖如圖4所示：

3 仿真結果

基于上述最大功率點跟蹤的理論研究，為了驗證方案正確性，采用Matlab軟件對光伏發電電路部分進行仿真分析。采用變步長的ode23tb仿真。從0 s開始仿真，仿真時間設為0.1 s。最大功率點跟蹤模塊的采樣周期取0.001。太陽能光伏陣列輸入日照取100 W／m2，電池溫度為在25℃設置好各模塊仿真參數后，即可仿真。

圖5為帶有MPPT的光伏發電系統經過逆變器後變為交流電，再經過隔離變壓器后輸出的電壓和電流波形。電壓為120 V／div，電流為0.5 A／div，從圖中可以看出交流電壓和電流有較好的正弦波形，且功率因數為接近1。

4 結語

最大功率跟蹤功能的設計，尤其是在溫差變化較大場合，能有效提升太陽能電池的輸出功率，充分利用了能源。通過仿真結果還可以看出，光伏發電電路的設計具有很好的穩定性，從而驗證了方案的正確性。并且由于采用TMS320F2407控制，使整個系統的可控性提高，可以更好的協調前后兩級的控制關系。