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太阳能发电欠压时候家庭电源怎么转?

太阳能发电欠压时候家庭电源怎么转换

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2013-11-01

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    户用型太阳能光伏发电系统主要用于无电地区居民家庭的电力供应。它一般由太阳能电池组件、蓄电池、控制一逆变器这三个主要部分组成(图1)。   控制一逆变器又可分为控制器和逆变器两部分。
  控制器的功能是对蓄电池的充放电进行管理,并对直流负载供电。逆变器的功能是将直流电转变为交流电,供给交流负载使用。   图1太阳能光伏发电系统的组成   1。1 设计依据   户用太阳能光伏控制一逆变器,应当具有以下基本功能:   (1)对蓄电池的充放电进行管理,即根据蓄电池的电压确定充电方式(直充或PWM即脉宽调制式充电);达到充满阈值时完全停止充电;根据蓄电池的环境温度来调整充满阈值;在蓄电池降低到欠压阈值时停止放电。
       (2)提供直流/交流输出的过载保护,根据过载程度的不同,确定启动保护的时刻。   (3)提供直流/交流输出的短路保护,一旦短路发生,立即切断振荡信号和电源。   (4)提供必要的方式来指示机器的工作状态。
     依靠硬件电路也可以实现上述功能,但存在着控制精度不高,调节比较麻烦等缺点。  而用单片机进行控制,不但可以克服这些缺点,而且能够提供更多的功能,如定时和分路输、智能化的保护功能、根据蓄电池的电量(一般是根据电压)进行充放电管理、根据需要重新设定各种阈值等。
  因此,研发者通常在设计中大都采用单片机。   1。2 电路结构   图2是样机的电路框图。  从图中可以看出,MCU处于样机的中心位置。蓄电池电压、开关信号及输出电流和电压被采样入MCU。
  MCU按照预先写入的程序,经过运算后输出蓄电池管理、电路保护等控制信号和LED指示信号。这些功能的实现,还需要有A/D转换、温度采集、PWM信号产生、时间控制等电路的支持。  PWM控制芯片给功放管提供一个脉宽可以调制的驱动信号(这个信号与充电的PWM信号不同,后者是由MCU产生的),以保持输出电压的稳定。
  另外,PWM控制芯片还与MCU一道实现过载和短路保护的功能。功放采用4只MOS。   FET组成全桥电路,保证系统有足够的输出。   图2控制一逆变器的整体结构   1。
  3 MCU   样机选用的C8051F330是一款完全集成的混合信号片上系统型MCU,内置高速流水线结构的CIP一51内核、768字节片内RAM和8KB可在系统编程的FLASH存储器、17个I/O端口、带模拟多路器的16通道单端或差分输人10位ADC、温度传感器、高精度可编程的25MHz内部振荡器、4个通用的16位定时器、可编程计数器/定时器阵列(PCA)及其他数字资源。
    因此,这款芯片可完全满足控制一逆变器的要求。   C8051F330除了具有丰富的数字资源外,还有两个非常有用的特点。一个是SiliconLabs二线(C2)开发接口,它允许使用安装在最终应用系统上的产品MCU进行非侵入式(不占用片内资源)、全速、在系统调试。
    另一个是优先权交叉开关译码器,它按照预先设定的优先权,灵活地给片内各数字资源分配端口引脚。此外,C8051系列的芯片与8051完全兼容,因此可以很方便地进行开发和应用。
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