A maximum power control system based on FPGA includes a maximum power tracking controller. The maximum power tracking controller includes an Avalon interface unit, a register file unit and a task logic unit. Line and register file units communicate with each other; multiple registers are set in the register file unit, and the register file unit communicates with the task logic unit; the task logic unit includes the maximum power tracking control module and the A/D conversion control module, and the task logic unit also communicates with the external chip through the application port signal. Connected, the external chip can simultaneously collect input current and voltage, and the A/D conversion control module can determine the working state of the external chip during the A/D conversion. The maximum power control system of the utility model has the advantages of stable operation, fast tracking of the maximum power point of the photovoltaic cell, and good practical value.
【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的最大功率控制系统
本技术涉及一种控制系统,尤其是涉及一种用于光伏发电系统的、基于现场可编程门阵列(FPGA)的最大功率控制系统。
技术介绍
随着世界能源危机加剧和人类生存环境日益恶化,太阳能绿色能源开发,越来越来得到了人们的关注和重视。光伏发电是太阳能利用的重要方式,也是解决当前能源短缺问题和环境问题的重要手段之一。但由于光伏电池的电气特性对光照强度和环境温度的变化敏感,使光伏电池输出功率呈现非线性特点。因此,如何根据环境因素的变化,跟踪光伏电池的最大功率点变化,对于提高光伏系统的转换效率至关重要。目前,国内外学者对光伏系统的最大功率跟踪(MPPT)问题,做过大量研究工作,提出很多MPPT算法。例如,根据光伏电池的输出特性和数学模型,提出一种采用阈值电流和微变步长扰动法的开路电压和短路电流相结合的最大功率跟踪(MPPT)算法。针对定步长扰动观察法存在的不足,提出一种基于电流预测控制的自适应变步长最大功率跟踪方法。根据融合恒定电压法与扰动观察法的优点,并结合大步长扰动法和小步长扰动法,提出了一种改进的电压自寻优扰动观察法。针对扰动观察法(P&O)算法在最大功率点附近出现振荡问题,提出一种零均值电导增量最大功率点跟踪控制方法。针对光伏阵列的功率输出在局部阴影情况下,出现多个局部功率极值点的特性,提出基于粒子群优化算法的MPPT算法等等。然而上述算法都具有缺点,相应的硬件要求高,结构复杂。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题,本技术提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA),采用三点比较最大功率跟踪(MPPT)算法,设计的一款光伏系 ...
【技术保护点】
1.一种基于FPGA的最大功率控制系统,其特征在于,包括最大功率跟踪控制器,该最大功率跟踪控制器包括Avalon接口单元,寄存器文件单元和任务逻辑单元,Avalon接口单元一端通过设定Avalon接口类型信号线与Avalon总线相连,另一端通过内部数据线与寄存器文件单元相互通信;寄存器文件单元中设定有多个寄存器,所述寄存器文件单元与任务逻辑单元相互通信;任务逻辑单元包括最大功率跟踪控制模块和A/D转换控制模块,任务逻辑单元还通过应用端口信号与外部芯片相连,所述外部芯片为8通道同步数据采集芯片,能够同时采集输入电流和电压,所述A/D转换控制模块在A/D转换时,能够根据所述外部芯片的输出电平的高低,确定所述外部芯片的工作状态。
【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的最大功率控制系统,其特征在于,包括最大功率跟踪控制器,该最大功率跟踪控制器包括Avalon接口单元,寄存器文件单元和任务逻辑单元,Avalon接口单元一端通过设定Avalon接口类型信号线与Avalon总线相连,另一端通过内部数据线与寄存器文件单元相互通信;寄存器文件单元中设定有多个寄存器,所述寄存器文件单元与任务逻辑单元相互通信;任务逻辑单元包括最大功率跟踪控制模块和A/D转换控制模块,任务逻辑单元还通过应用端口信号与外部芯片相连,所述外部芯片为8通道同步数据采集芯片,能...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨秀增,肖丽玲,
申请(专利权)人:广西民族师范学院,
类型:新型
国别省市:广西,45
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