基于PIC单片机控制的太阳能光伏系统

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3 s0 Q( z1 b* e, Z% i摘要：设计了一种基于PIC16F877 单片机的家用独立太阳能光伏发电系统。在逆变部分采用了最大功率跟踪的方法。系
统电路简单,控制灵活,可靠性高,具有一定的市场推广价值。
关键词：太阳能 PIC16F877单片机 最大功率跟踪
- g5 ]8 z+ G$ T2 B9 j当今世界,能源问题一直是人们关注的一个热
# }  a7 ~& L: U' B4 Q: o5 Z点问题，以常规能源为基础的能源结构随着资源的
不断耗用将愈来愈不适应可持续发展的需要。太
& I) _2 M) v* h# A! \阳能可再生且无污染,作为21世纪最有潜力的能
9 I8 M+ o7 A' F, ^源,太阳能产业的发展潜力巨大。太阳能光伏发电
, N6 ^$ {& h1 x7 M是太阳能应用的-一个重要方向,到目前已经产生了
8 J1 ?# W- J2 p6 Q1 l( ]* o% v相当的经济效益和巨大的社会效益,成为发展最快
的高新技术产业之一。设计一种可靠性高，成本低
的基于PIC单片机的户用太阳能光伏发电系统就非
常有必要(1-3)
& o! l) g* Q# m7 E8 O% N* J1系统构成
( W- t- F4 `! _1 ~  m' S太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏阵列，
6 _/ w) T" x. j% s4 w! |6 ]: S蓄电池组,直流升压电路,逆变电路,控制保护电路
3 L$ P% d" v. V* `: L; c% A和负载组成，系统原理框图如图1所示。
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光伏阵列(即太阳能电池板) ,是太阳能发电系统中
" W" T. ^) }" w5 Z1 J& n. w$ B! r的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部
8 W. R5 A  E6 c1 T6 f! r' H4 Q, S分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送
+ X, X2 z, [8 r$ a+ P: U往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。
+ M0 w- p1 t0 O: E. ^" i蓄电池一般为铅酸电池，其作用是在有光照时
将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的
时候再释放出来。
控制保护电路的作用是控制整个系统的工作
& F+ {' R0 l2 U- T+ b( ~状态,并保护蓄电池,防止过充过放对蓄电池造成
伤害。
4 @1 k- ?6 Z3 s! G" q# q; @  t逆变电路的作用是将太阳能发电系统所发出
的直流电能转换成交流电能,供给交流电电器及照
明系统。
2硬件设计
' m( E* j1 w) T- a9 e设计的太阳能光伏发电系统的硬件部分主要
7 `! h+ p+ V# r! O9 D包括PIC单片机、电压采集单元、逆变单元、电流电
压反馈单元、保护单元、运行指示输出单元等。其
3 T, x6 {$ h. h' p4 t6 I5 J2 M1 D硬件结构如图2所示。
1 w  M8 T: J: O, w* S7 m+ @2 f& v2.1 PIC单片机
该太阳能发电系统采用MICROCHIP公司推出
的PIC16F877单片机作为微处理器( mcu) ,控制整
个系统的运行。该单片机是一款高性能的精简指
% Q: r0 J3 v" l$ ]令集处理器( RISC CPU)，其抗干扰能力很强,具有
, ^* l8 h# L; f锁相环电路,最高时钟频率可达40 MHz,有-一个8位
: n' ?3 t( B0 Q9 f4 W


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Racheler

PIC16F877单片机作为微处理器( mcu) ,控制整个系统的运行