2.4 系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)

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(tǒng)的特點，又具有優(yōu)于通用微處理器對數(shù)字信號處理的運算能力。他采用改進(jìn)型哈佛結(jié)構(gòu)，多組總線技術(shù)實現(xiàn)并行運行機(jī)制，還有專門的乘法累加器結(jié)構(gòu)，以及提供了非常靈活的指令系統(tǒng)，這一切都極大地增加了運算速度，也提高系統(tǒng)的靈活性。

為此，他完成的任務(wù)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(jiān)測和控制；

(2)向功率器件驅(qū)動板提供用軟件產(chǎn)生的脈寬和頻率可實時改變的PWM信號；

(3)與人機(jī)界面之間進(jìn)行實時交互通信，接收并發(fā)送需要現(xiàn)實的系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)；

(4)接受功率器件那提供的過流、過壓保護(hù)信號，實現(xiàn)自動保護(hù)功能。

系統(tǒng)的硬件框圖如圖4所示：

3 仿真結(jié)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(fā)電電路部分進(jìn)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(shè)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(shè)置好各模塊仿真參數(shù)后，即可仿真。

圖5為帶有MPPT的光伏發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)過逆變器後變?yōu)榻涣麟?，再?jīng)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(shù)為接近1。

4 結(jié)語

最大功率跟蹤功能的設(shè)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(jié)果還可以看出，光伏發(fā)電電路的設(shè)計具有很好的穩(wěn)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(tǒng)的可控性提高，可以更好的協(xié)調(diào)前后兩級的控制關(guān)系。