基于MPPT的光伏并网系统在家用空调器中的应用

2.4 系统的硬件实现

这里的控制器选择TI公司的DSP芯片TMSLF2407。该DSP芯片是一种高速专用微处理器，保持了一般微处理器系统的特点，又具有优于通用微处理器对数字信号处理的运算能力。他采用改进型哈佛结构，多组总线技术实现并行运行机制，还有专门的乘法累加器结构，以及提供了非常灵活的指令系统，这一切都极大地增加了运算速度，也提高系统的灵活性。

为此，他完成的任务主要有以下几个方面：

(1)采集直流、交流电压和蓄电池电压等模拟量用监测和控制；

(2)向功率器件驱动板提供用软件产生的脉宽和频率可实时改变的PWM信号；

(3)与人机界面之间进行实时交互通信，接收并发送需要现实的系统状态参数；

(4)接受功率器件那提供的过流、过压保护信号，实现自动保护功能。

系统的硬件框图如图4所示：

3 仿真结果

基于上述最大功率点跟踪的理论研究，为了验证方案正确性，采用Matlab软件对光伏发电电路部分进行仿真分析。采用变步长的ode23tb仿真。从0 s开始仿真，仿真时间设为0.1 s。最大功率点跟踪模块的采样周期取0.001。太阳能光伏阵列输入日照取100 W／m2，电池温度为在25℃设置好各模块仿真参数后，即可仿真。

图5为带有MPPT的光伏发电系统经过逆变器後变为交流电，再经过隔离变压器后输出的电压和电流波形。电压为120 V／div，电流为0.5 A／div，从图中可以看出交流电压和电流有较好的正弦波形，且功率因数为接近1。

4 结语

最大功率跟踪功能的设计，尤其是在温差变化较大场合，能有效提升太阳能电池的输出功率，充分利用了能源。通过仿真结果还可以看出，光伏发电电路的设计具有很好的稳定性，从而验证了方案的正确性。并且由于采用TMS320F2407控制，使整个系统的可控性提高，可以更好的协调前后两级的控制关系。