基于mppt技术的太阳能路灯控制系统软件设计

基于MPPT技术的太阳能路灯控制系统软件设计,本 科 毕 业 设 计（论文）基于MPPT技术的太阳能路灯控制系统软件设计Software Design of the Solar Energy Lamp Control System Based on Technology of MPPT学 院（系）： 电子与电气工程系 专 业： 电子信息工程,太阳能路灯控制系统组成,摘要,本论文主要学习研究基于MPPT技术的太阳能路灯控制系统的软件设计。在太阳能路灯控制系统中，为了提高光伏电池的光电转换效率，使光伏电池始终保持最大功率输出，要采用最大功率跟踪技术（简称MPPT）技术。太阳能路灯的控制系统采用C8051F330D作为核心器件，其主电路采用BUCK电路来实现最大功率跟踪，MPPT技术通过调节BUCK电路的占空比而改变光伏阵列的输出阻抗，从而寻求输出电流与输出电压的乘积即输出功率的最大值。论文重点从CPU性能、开发工具、主控制程序、MPPT技术控制程序、滤波、稳压、定时、蓄电池充放电控制等程序具体设计逐一分析，结合硬件电路，给出了各个程序设计的流程图。论文综述了太阳能光伏发电及控制技术以及我国在路灯照明应用方面的发展情况。对采用MPPT技术的小功率光伏发电路灯控制系统也做了一定的介绍，主要包括MPPT的硬件电路原理以及控制系统中防反接保护、过流保护、信号采集、CPU控制、功率管驱动电路以及电源电路等电路设计。论文最后对全文的工作做了总结，对太阳能路灯的优缺点及实用性进行了总结，并指出本设计中的优点与不足，为后续研究提供了参考方向。,光伏路灯控制系统总体框图,MPPT技术硬件电路支持BUCK电路,MPPT实现,BUCK电路中开关管导通的占空比的改变，对光伏阵列而言表现为其输出阻抗发生了变化，输出阻抗的变化将影响光伏阵列的输出特性。从而一定的输出阻抗对应一个输出电压值和输出电流值。而MPPT技术即是通过调节BUCK电路的占空比而改变光伏阵列的输出阻抗，从而寻求输出电流与输出电压的乘积即输出功率的最大值。由BUCK电路实现MPPT技术时，光伏阵列的输出电压高于蓄电池的端电压时，才能实现较好的调节。当光伏阵列的输出电压低于蓄电池端电压时，BUCK电路的控制失去作用。,路灯控制系统总程序,MPPT算法,在接入光伏发电系统之后，由汇编语言的控制，对电路实行最大功率跟踪控制。设定一定得占空比，测量目前功率p0，并加入扰动产生电流电压变化，利用电压电流传感器测得此时的u1，i1，并计算出p1=u1*i1。对p0，p1，进行比较，若p1大于p0，则说明扰动是让系统向其最大功率输出方向变动，则继续这种扰动，反之，则改变扰动方式，通过MPPT控制，送出这时的控制信号，再对比这次扰动前后的功率值，循环进行下去，直至系统功率值在某一点左右变化为止。,滤波程序,采样的电压信号是单片机控制的参考，也是最大功率跟踪的关键依据，所以要对所采样的信号进行准确处理，以防止路灯的误接入和MPPT跟踪技术中的可能出现的错误跟踪。一般在设计平均值滤波程序时，要考虑消除较为明显的脉冲干扰，即将远离真实值的采样值剔除，不参加平均值计算，从而使平均值更接近真实值。滤波程序流程图如下图所示：,蓄电池充电控制程序流程图,End,Thanks a lot Its up to you to be responsible for your future, no blame,no blame your parents, no blame your teacher, no blame your school. All you need to do is just to chan