首先說明:我是一名將近畢業(yè)的本科生,這是我的畢業(yè)設計,我還沒有畢業(yè)呢,盜版必究?。?img height="24" alt="" src="http://www.e-ticket.cn/statics/js/kindeditor/plugins/emoticons/images/18.gif" width="24" border="0" />!
在這個論壇中,我找到了很多逆變器制作資料的第一首資料,也結交了很多熱心的網(wǎng)友,再次感謝電源網(wǎng)~~~~~
(要是哪個公司招人,瞧得起我這樣的,我一點也不介意,,QQ:41096071)
【討論】國內太陽能并網(wǎng)逆變器的應用價值... 這個帖子中,提到了市場上的并網(wǎng)逆變器并不能在市電停電后離網(wǎng)使用的問題,我覺得可以做離網(wǎng)逆變器,電池充足的的時候用電池,電池電量不足的時候,用市電供電,在市電與光伏網(wǎng)切換過程中,做一點文章,準同步之后,在過零點切換,這可以用電器不受切換過程的影響。我認為在一定程度上可以解決上述問題,就把的這個系統(tǒng)設計作為一個ups對待吧,
我在這里提供了一套解決方案和具體實現(xiàn),獻丑了,不合理的地方,還望各位提出寶貴的意見。
先給大家展示下實物
(第一次使用單反,還不會用,嘿嘿,所以這效果.....先湊合著,下次再換圖片)
首先談談核心--市網(wǎng)跟蹤,
整個系統(tǒng)呢,有太陽能充電控制器,逆變器,還有一個手持監(jiān)控終端,這里,只做了逆變器,其他的有時間在做吧
逆變器方案呢,參照了老壽,lizlk的方案,lizlk的板子就在上面,我只用了DC-DC的控制電路,覺得自己坐起來挺麻煩的,于是就忍痛買了這個驅動板,
DC-DC級我用的是RU190N08,就覺得這管子牛,6A電流上去熱都不熱,我這散熱片是白安轉了,變壓器用的是EC53的磁性,單個功率是500W,DC-AC我用的MOSFET FQL40N50,這個管子就不耐燒了,動不動就蹦一個,20元錢就飛了,后面的濾波電感1.5mH鐵硅鋁電感(這次我記住了,是鐵硅鋁磁性,因為開始上過當,用普通的磁芯,空載電流很大,對于初學者來說,空載電流大的問題,一致很頭疼,之前看別人的資料時,沒有注意到這點,導致犯下了一個錯誤)。這些逆變器的資料,這個論壇里很多,就不多講了,(高手太多了,沒我的容膝之地?。?/span>
spwm產生,起初是采用的lizlk的板子TDS2285,開始只是做逆變實驗,以前從來沒做過逆變實驗,后來,這個芯片滿足不了我的要求了,就用單片機產生spwm,那時候手里有塊dsp28035的評估板(ti免費送的),干脆就用起了DSP28作為了處理器,個人覺得28系列dsp用著還不錯,用來做這個東西,有點大財小用了,我只是拿來做做實驗~~~不考慮成本
市網(wǎng)電壓相位跟蹤(終于進入正題了)
先講原理
一,市網(wǎng)電壓相位跟蹤(終于進入正題了)
先講原理
我的跟蹤發(fā)方法是通過采集兩電網(wǎng)電壓頻率和相位差,先實現(xiàn)頻率同步,在實現(xiàn)相位同步,即可完成市網(wǎng)跟蹤
1.獲取電壓的相位和頻率。看過很多通過AD采集正弦波波形來計算出頻率和相位差,我覺得這種方法相當耗CPU,所以放棄了使用這種方法,我采用的較為簡單的 通過波形整形,使用外部中斷的方式來獲取電壓波形的頻率和相位差,簡單可靠
2.調整光伏網(wǎng)的頻率和相位。我是用單片機產生SPWM來驅動逆變橋實現(xiàn)逆變的,因此調頻調相相對容易。調頻,我的SPWM程序是采用恒載波比方式,因此,我采用的是調整載波的頻率來實現(xiàn)頻率的改變,效果較好,但是附加了光伏輸出電壓有稍微的便宜。調相,只需要改變SPWM的正弦波的指針即可,比較容易實現(xiàn),但要注意的是,每次改變量不能太大。
3.市網(wǎng)和光伏網(wǎng)同步。如前所說,先頻率同步,再相位同步,開始做的時候,忽略了頻率同步,把光伏網(wǎng)的載波的頻率鎖定到50Hz,直接去跟蹤相位,實驗效果很差,光伏網(wǎng)發(fā)生了震蕩,系統(tǒng)無法工作,跟別談同步了,查到原因是市網(wǎng)頻率在50Hz左右,把光伏網(wǎng)頻率鎖定到50Hz后,鎖相環(huán)工作條件惡劣,電網(wǎng)頻率偏離稍大一點,系統(tǒng)就會發(fā)生震蕩。
同頻:采集當前的市網(wǎng)的周期,然后根據(jù)這個周期調整下個周期的光伏電壓的周期,我采用的是增量式PI算法調整光伏周期,我習慣采用增量式PI算法,簡單好用,效果不錯,沒有靜差,當周期差小到一定的程度時,即可認為同頻完成。
同相:周期差小到一定的程度時,即可調用同相程序,檢測相位差,調整下一個周期光伏相位,還是采用增量式PI算法調整相位
兩次用到了增量式PI算法,在這里,用增量式PI算法有很多好處,最大的好處就是無靜差,頻率和相位都是慢慢發(fā)生變化的,不是突變,可以避免系統(tǒng)遭受沖擊,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性
整個系統(tǒng)跟蹤的延遲是市網(wǎng)的一個周期(0.02 s),實驗測得結果也相當好,能比較快速的實現(xiàn)市網(wǎng)的相位。
市網(wǎng)跟蹤講的差不多了,再來說說下太陽能充電控制器,其核心就是個最大功率點追蹤,即MPPT算法。
二、太陽能電池輸出電壓收太陽能電池板溫度影響加大,當功率負載較大,太陽光增強,會使太陽能電池板溫度升高,從而使太陽能電池板輸出電壓反而有變小的趨勢,因此,采用恒壓的方式供給負載,會導致大量的電能損失,所以,MPPT算方就被提出了,我才用的是導納增量法,也就是檢測是dP/dU,在最大功率點時dP/dU=0,采用變步長的方法跟蹤,達到了跟好的效果。這方面的資料網(wǎng)上有很多,感興趣可以自己查下。
三、zigbee無線個域網(wǎng)的搭建
物聯(lián)網(wǎng)這幾年真是火啊,什么都與它掛鉤,汗,
我用的是基于TI公司的CC2430的zigbee方案,CC2430內部出了通信模塊外,還具有一個高性能的8051單片機,資源豐富,TI的zigbee協(xié)議棧是一個半開源,程序很多,很大,包括一個協(xié)調器和若干個節(jié)點,我只是修改了程序中有關綁定發(fā)送數(shù)據(jù)格式等相關的資料,zigbee協(xié)議棧的底層東西也只是簡單了解了一下,只能說是入門了,所以還要向高手請教,
差不多就寫完了,實際制作過程中遇到了N多困難,回想起來也就那樣,希望這篇文章能夠對讀者有所幫助,本系統(tǒng)的電路圖,程序,以及一些程序思路,還沒來得及整理,實在太亂了,過一段時間我在發(fā)吧