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基于单片机EM78247的光伏发电系统太阳自动跟踪器 免费猫

发布时间:2020-02-17 12:13:42 阅读: 来源:中开泵厂家

基于单片机EM78247的光伏发电系统太阳自动跟踪器

软件是该控制系统的核心,除一些保护自锁功能通过硬件实现外,大部分功能均通过软件来实现,整个软件采用C语言模块化编程方式,易于系统的移植与集成。

主程序与中断服务子程序流程如图5所示。首先对单片机进行初始化,之后读取系统初始校验值作为光电旋转编码器的位置基准。主循环程序不断检测系统的运行状态,如果满足复位条件便发出指令转入复位子程序,迅速将电池板转到适当的位置后待机以等待新的指令;校验子程序对系统重新进行校验,并将新的位置检验值存储到单片机内部自带的E2PROM中作为新的位置基准,他可以用来消除系统的累积误差,同时也方便了系统的安装与调试;系统通常运行在自动跟踪状态,单片机时刻检测太阳与电池板实际位置间的差值并结合启动条件发出相应的PWM脉冲,来控制电机转动;此外主循环程序还不断检测当前太阳与电池板的位置,将位置信息通过数据总线与RS 232分别送到液晶显示与PC机监控软件系统中,并将有关位置参数及时存到单片机的E2PROM中。

为了充分利用EM78247单片机的系统资源,提高单片机的检测速度,单片机接收PC机的数据采用中断来实现,流程框图如图5所示。

3系统的抗干扰措施

能够可靠稳定的运行是阳光自动跟踪控制器走向实际应用的前提,该控制器主要从软件与硬件两个方面采取一定的措施来提高抗干扰能力,主要措施有:

一是外部输入信号与控制系统信号不共地,较好地防止了相互之间的共地干扰;二是所有的外部输入信号在输入到单片机内部之前都经过严格的光耦合电路加以隔离,较好地防止了输入电路噪声对单片机运算处理的干扰;三是进一步优化了PCB板的布线结构,减少了过孔,从而降低了寄生电容和杂散电感对放大电路的影响;四是保证整个系统的可靠接地;五是外部信号采用屏蔽电缆线传输,有效控制了信号传输过程中的池漏和电磁噪声的干扰;六是在软件上增加了软件滤波、看门口定时器与软件陷阱等措施,确保软件在出现死机、跑飞等故障时能够自我恢复,提高了软件运行的可靠性,从而确保了整个控制器工作的可靠性;七是在整个控制器中的重要保护(如限位保护)均从软件与硬件两方面采取有效措施,实现软硬件双重保护,从而进一步提高了整个控制器运行的可靠性。

总之,采取这些措施后,该阳光自动跟踪控制器的抗干扰能力和运行可靠性均有很大提高,为实现商品化生产创造有利条件。

4结语

阳光自动跟踪控制器的稳定性与可靠性一直是其没有被大规模应用的主要问题之一。本文基于 EM78247单片机为控制核心,设计了一种自动跟踪太阳高度角与方位角转动的阳光自动跟踪控制器,试验运行结果表明该系统跟踪准确、能耗低、可靠性高、系统性能稳定,发电效率提高20%以上,具有较大的应用价值。

参考文献:

[1] 李建英,吕文华,等.一种智能型全自动太阳跟踪装置的机械设计[J].太阳能学报,2003,(3).

[2] 王炳忠.太阳辐射能的测量与标准[M].北京:科学出版社,1993.

[3] 李晶,窦伟,徐正国,等.光伏发电系统中最大功率点跟踪算法的研究[J].太阳能学报,2007,(3).

[4] Noguchi T,Togashi S,Nakamotob R.Short-current pulsebased maximum-power-point tracking method for multiple photovoltaic-and-converter module system[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics,2002,49,(1):217-223.

[5] 王庆章,赵庚申,许盛之,等.光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法研究[J].南开大学学报,2005,(6).

作者:俞志根

来源:《中国电源博览》104期2010年01月25日

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