基于CAN總線的模塊化獨立光伏發(fā)電控制系統(tǒng)
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圖5 充電控制策略軟件流程
4 系統(tǒng)測試
試驗總共有7個節(jié)點投入運行，包括1個管理模塊和6個額定充電電流為30 A的充電模塊。用6個直流恒壓源代替太陽能電池板，蓄電池為額定電壓48 V、容量200 Ah的鉛酸蓄電池。通過管理模塊設定浮充電壓54．8 V，均衡電壓58．6 V，均衡充電時長為30 min。在測試中，為能夠投入更多的充電模塊，采用40 A電子負載持續(xù)給蓄電池放電。
通過管理模塊，可實時查看充電過程中各充電模塊的充電狀態(tài)信息。當未達到浮充電壓時，管理模塊發(fā)送命令，依次切人充電模塊1～6；當接近浮充電壓時，管理模塊依次切出充電模塊3—6，開始調(diào)整充電模塊2的充電PWM占空比，使蓄電池電壓維持在浮充電壓。通過增大電子負載電流，給蓄電池放電，使其電壓低于設定的均衡充電電壓閾值，此時管理模塊自動設定目標充電電壓為均衡電壓；均衡充電完成后，自動設定充電目標電壓為浮充電壓。當蓄電池電壓維持在浮充狀態(tài)時，充電PWM信號示意圖如圖6所示。
圖6 浮充狀態(tài)充電PWM信號示意圖
5 結(jié)語
針對獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)中對蓄電池保護不足、充電質(zhì)量、效率低下的問題，應用CAN總線構(gòu)建了一種模塊化獨立光伏發(fā)電控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了光伏發(fā)電系統(tǒng)多節(jié)點、高速、高可靠性的網(wǎng)絡互連。多個充電模塊在管理模塊控制下，協(xié)同對蓄電池穩(wěn)定、可靠地充電，并通過所設計的充電控制策略，增強了對蓄電池的保護。試驗表明，該系統(tǒng)運行穩(wěn)定、發(fā)電效率高，充電過程中蓄電池電壓平穩(wěn)，有利于延長蓄電池使用壽命。
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