基于PIC单片机控制的太阳能光伏系统

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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
* b. a" j. Y# G, s/ ]/ n' b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
: r4 [4 @, M& D& e2 [当今世界,能源问题一直是人们关注的一个热
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
. e& v9 N' }- w5 K阳能可再生且无污染,作为21世纪最有潜力的能
- R$ w& N3 {1 G2 K源,太阳能产业的发展潜力巨大。太阳能光伏发电
* k7 }* J3 y/ U" M$ M& `# F* T是太阳能应用的-一个重要方向,到目前已经产生了
4 }5 a- [" Y6 P0 m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
% u8 `- f4 i( P& ]1 {: K# y$ ~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)
1系统构成
" w+ `8 D+ T$ h0 A! V6 a/ G- O0 U太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏阵列，
/ Z9 O- {2 j% z8 r4 t5 M) }# ]蓄电池组,直流升压电路,逆变电路,控制保护电路
& R1 A2 V  R( |' e) {" E2 D和负载组成，系统原理框图如图1所示。
3 S3 h7 ?2 Z' ?* ^) ]
光伏阵列(即太阳能电池板) ,是太阳能发电系统中
. s7 b& p/ @* f+ {+ t$ k的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部
分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送
往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。
蓄电池一般为铅酸电池，其作用是在有光照时
: y  T4 x6 y( l6 x! |9 X将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的
5 O/ o8 }4 x6 }! V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
状态,并保护蓄电池,防止过充过放对蓄电池造成
4 _5 e" u  a* P1 A2 V/ S7 M4 w伤害。
逆变电路的作用是将太阳能发电系统所发出
9 Q2 O0 S8 r. q: W. B9 \6 u的直流电能转换成交流电能,供给交流电电器及照
* |5 m4 n0 I; z; J' S明系统。
- P; K+ J1 f3 ?+ x, b2硬件设计
设计的太阳能光伏发电系统的硬件部分主要
- {# M8 ?6 b7 Y& @包括PIC单片机、电压采集单元、逆变单元、电流电
$ q. T# P, Y' }5 ~6 t: Z+ n5 l5 X' t压反馈单元、保护单元、运行指示输出单元等。其
) S6 r. f* F( ]( X硬件结构如图2所示。
3 q( `8 I9 i. W+ ]8 C2.1 PIC单片机
7 f; _: O$ ?8 |- x. W/ m, ~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
: y. h9 J3 @/ n  s! r/ S- B0 {令集处理器( RISC CPU)，其抗干扰能力很强,具有
  e! M' o, Z: Q( A锁相环电路,最高时钟频率可达40 MHz,有-一个8位
9 s/ N' n. b% F: v2 m


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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