基于PIC单片机控制的太阳能光伏系统

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' D/ u$ w" s% A* e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。
0 v! k4 J% o# t; ?$ }7 _关键词：太阳能 PIC16F877单片机 最大功率跟踪
8 g6 e7 k& P' o/ [5 _当今世界,能源问题一直是人们关注的一个热
) C" q* K- T/ j7 g% j点问题，以常规能源为基础的能源结构随着资源的
( z( w6 Q: X4 U不断耗用将愈来愈不适应可持续发展的需要。太
0 L4 Q0 O/ w2 h1 r阳能可再生且无污染,作为21世纪最有潜力的能
, J9 B; A7 U, b源,太阳能产业的发展潜力巨大。太阳能光伏发电
: _) h  P3 h4 G. \  S' m是太阳能应用的-一个重要方向,到目前已经产生了
7 f# @: y" O: v9 @; c& i0 T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
( i) E6 J- M% x( l的基于PIC单片机的户用太阳能光伏发电系统就非
& A; w' m( u( I7 ~4 l9 P: v常有必要(1-3)
# Q) `4 q; A9 e  c) {  m5 O1系统构成
太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏阵列，
蓄电池组,直流升压电路,逆变电路,控制保护电路
和负载组成，系统原理框图如图1所示。
  H% q4 b7 |" L& {0 e) M
光伏阵列(即太阳能电池板) ,是太阳能发电系统中
# f7 U% o9 Y) i# F& Z1 y. H# t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
; }$ |5 h1 L+ J2 Y' ^/ b; \% H往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。
8 I, A$ n' o/ D5 d蓄电池一般为铅酸电池，其作用是在有光照时
+ V& z% z# h0 `8 C7 F5 G将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的
: D# |6 ^4 g7 _时候再释放出来。
# T: a* @. z  m控制保护电路的作用是控制整个系统的工作
/ V. I9 m6 Q- @0 {. U  {状态,并保护蓄电池,防止过充过放对蓄电池造成
! s" T5 L' R! r1 S/ ^伤害。
! ?$ s% Z0 `& Y# m$ o逆变电路的作用是将太阳能发电系统所发出
  |. A0 i8 `& Q3 \% m0 ?的直流电能转换成交流电能,供给交流电电器及照
, E/ |# F9 r' f% N8 p明系统。
7 l6 }" e% F3 w* x& W5 v5 n" P% O2硬件设计
, s: z5 O2 ?* v" T; J设计的太阳能光伏发电系统的硬件部分主要
包括PIC单片机、电压采集单元、逆变单元、电流电
( _9 y& h! ^) v$ t. f压反馈单元、保护单元、运行指示输出单元等。其
硬件结构如图2所示。
) `; Q' o* \* |4 ?; m8 w2.1 PIC单片机
+ A4 f6 N) N# E8 d8 ~- k- n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
, H; m5 {) ]. c% J1 o& g个系统的运行。该单片机是一款高性能的精简指
. v& I/ J+ b5 D% v& e+ y( }" F令集处理器( RISC CPU)，其抗干扰能力很强,具有
+ v5 s- G6 g$ ^锁相环电路,最高时钟频率可达40 MHz,有-一个8位


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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