基于TI DSP(如TMS320F28335)控制的光伏逆变器最大功率跟踪(MPPT)程序通常涉及以下几个关键部分:硬件电路设计、MPPT算法实现、以及DSP的编程。以下是基于TI DSP的光伏逆变器MPPT程序的一个示例,主要采用扰动观察法(Perturb and Observe, P&O)实现MPPT。
硬件设计
- DC-DC部分:通常采用Boost升压拓扑结构。
- DC-AC部分:采用单相全桥逆变电路结构。
- 控制核心:采用TI公司的浮点数字信号控制器TMS320F28335 DSP。
MPPT算法实现
扰动观察法(P&O)是实现MPPT的常用方法之一。以下是P&O算法的简化实现逻辑:
- 初始化参数:设置初始电压、电流、功率等参数。
- 采集数据:通过DSP的ADC模块采集光伏板的输出电压和电流。
- 计算功率:根据采集的电压和电流计算当前功率。
- 扰动电压:对光伏板的输出电压进行小幅度的扰动。
- 比较功率:比较扰动前后的功率变化,决定下一步的扰动方向。
- 调整占空比:根据功率变化调整Boost电路的占空比,以改变光伏板的工作点。
- 循环执行:重复上述步骤,直到光伏板工作在最大功率点附近。
DSP程序代码示例
以下是基于TMS320F28335的MPPT程序的简化代码示例:
c
#include "dsp.h" // 包含DSP相关头文件
// 全局变量
float voltage_prev = 0.0; // 上一次测量的电压
float power_prev = 0.0; // 上一次测量的功率
float deltaV = 0.1; // 电压扰动步长
float deltaP = 0.0; // 功率变化量
float SAMPLE_PERIOD = 0.1; // 采样周期
// 函数声明
float getVoltage(void); // 获取电压值的函数
float getCurrent(void); // 获取电流值的函数
void setDutyCycle(float dutyCycle); // 设置Boost电路占空比的函数
// MPPT主函数
void MPPT(void) {
float voltage = getVoltage(); // 获取当前电压
float current = getCurrent(); // 获取当前电流
float power = voltage * current; // 计算当前功率
// 计算功率变化量
deltaP = power - power_prev;
// 根据功率变化调整占空比
if (deltaP > 0) {
// 如果功率增加,继续增加电压
voltage_prev += deltaV;
setDutyCycle(voltage_prev); // 调整占空比
} else {
// 如果功率减少,减小电压
voltage_prev -= deltaV;
setDutyCycle(voltage_prev); // 调整占空比
}
// 更新功率和电压值
power_prev = power;
voltage_prev = voltage;
// 延时等待下一个采样周期
delay(SAMPLE_PERIOD);
}
// 主函数
int main(void) {
// 初始化DSP硬件
initDSP();
// 主循环
while (1) {
MPPT(); // 执行MPPT算法
}
return 0;
}
注意事项
- 硬件接口:确保DSP的ADC模块正确连接到光伏板的电压和电流传感器。
- 参数调整 :根据实际光伏板的特性调整
deltaV
和SAMPLE_PERIOD
等参数。 - 保护机制:在实际应用中,需要添加过压、过流等保护机制。
以上代码和方法提供了一个基于TI DSP的光伏逆变器MPPT程序的基本框架。在实际应用中,可能需要根据具体的硬件设计和光伏板特性进行调整和优化。