基于TMS320F2812 DSP的太阳能独立光伏发电系统设计

世界能源的短缺以及环境污染已成为当今日益严重的问题,改变能源结构,寻找可再生绿色能源愈来愈受到重视。太阳能具有取之不尽、用之不竭、清洁安全等特点,并且太阳能光伏发电系统的研究对于缓解能源危机、减少环境污染、减小温室效应具有重要的意义。针对目前光伏电池转换效率比较低的问题,为了充分有效利用太阳能,对光伏发电系统进行最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking, MPPT)显得尤为必要。 本文在分析综述了国内外光伏产业发展现状和光伏发电原理的基础上,设计了基于TI公司TMS320F2812 DSP的光伏独立发电系统。本文所做的主要工作如下: (1)综述了国内外光伏产业发展现状及太阳能电池的基本发电原理,结合太阳能电池的输出特性及其影响因素,分析了最大功率跟踪的必要性,提出了可行的最大功率点跟踪控制方法。 (2)在对目前广泛应用的DC-DC变换器拓扑结构的优缺点分析总结的基础上,设计了一种基于Boost控制电路的光伏独立发电系统。 (3)分析了铅酸蓄电池充放电过程中的电化学反应机理,设计了满足系统要求的蓄电池充电主电路。该电路能有效控制蓄电池的充、放电,避免蓄电池在应用中出现的过充、过放现象,最大程度地利用光伏电池所发出的电能。 (4)设计了以数字信号控制器DSP TMS320F2812为核心的光伏独立发电系统,并设计了辅助电源电路、保护电路、人机交互电路等组成部分。 (5)扩展了CAN总线接口,为光伏发电系统组网奠定了技术基础;引入了GSM技术,利用SMS(Short Message Service)技术远距离传输数据,实现了远距离系统工作状态的监控。