基于犆犃犖总线的太阳能控制器设计

《基于犆犃犖总线的太阳能控制器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、测试系统与模块化组件电子测量技术第３３卷第７期ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２０１０年７月基于犆犃犖总线的太阳能控制器设计黄钉劲费韩吕宏（西安工业大学光电工程学院西安７１００３２）摘要：应用ＣＡＮ现场总线技术实现了太阳能控制器的模块化设计。介绍了太阳能控制器的硬件设计方案和软件总体框架，给出了ＣＡＮ节点初始化以及接收和发送的程序流程，通过对多个功率模块的冗余组合，构成不同容量的太阳能发电系统。系统采用主控制器和功率模块两级方式，通过ＣＡＮ总线实现通讯和控制。实验结果表明，所采用方案正确可行，增进了系统的

2、灵活性，有利于系统的拆装和维护，且在太阳能方阵的控制数量设计方面，比传统的太阳能控制器有所提高。关键词：太阳能发电；ＣＡＮ总线；控制器中图分类号：ＴＭ７６文献标识码：Ｂ犇犲狊犻犵狀狅犳狊狅犾犪狉犮狅狀狋狉狅犾犾犲狉犫犪狊犲犱狅狀犆犃犖犫狌狊ＨｕａｎｇＤｉｎｇｊｉｎＦｅｉＨａｎＬｖＨｏｎｇ（ＸｉａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎ７１００３２）犃犫狊狋狉犪犮狋：ＡｄｅｓｉｇｎｏｆｓｏｌａｒｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｔｈａｔａｐｐｌｙＣＡＮｂｕｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ

3、ｏｆｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｔｈｅｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｐｒｏｇｒａｍｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ，ｒｅｃｅｉｐｔａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｏｆＣＡＮｎｏｄｅｗａｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅｓｏｌａｒｅｌｅｃｔｒｉｃｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗａｓｍａｄｅｕｐｗｉｔｈｖａｒｉｅｔｉｅｓｏｆｐｏｗｅｒｍｏｄｕｌｅｓ．ＴｈｅｐｏｗｅｒｍｏｄｕｌｅｓａｒｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄａｎｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｄｂｙＣＡＮｂｕｓ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓ

4、ｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｏｄｕｌａｒｓｃｈｅｍｅｏｆｓｏｌａｒｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗａｓｒｉｇｈｔａｎｄａｖａｉｌａｂｌｅ．Ｉｔｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｏｌａｒｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｓｏｌａｒｓｑｕａｒｅｍａｔｒｉｘｗａｓａｄｖａｎｃｅｄｃｏｍｐａｒｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｓｏｌａｒｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｓｏｌａｒｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ＣＡＮｂｕｓ；ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ作为主控芯片，主

5、控制器集中监测，功率模块独立控制的两级０引言［１３］ＭＣＵ方案。主控制器和功率模块控制器之间通过ＣＡＮ在国家新能源政策的支持下，太阳能技术得到了长足总线进行通信和控制，每路太阳能光伏方阵由功率模块控制，的发展，新兴技术不断得到应用。由于其应用范围是交流主控制器根据蓄电池的充电状态控制功率模块，实现蓄电池电网难以到达的偏远及农村无电地区，因而要求其具有良的充放电管理。本设计总体系统结构图如图１所示。好的可靠性、互换性和可扩展性。太阳能控制器以微处理技术为核心，完成电源的充放电管理。现有设计大都限于单机模式，由于芯片硬件资源的局限，这样

6、的设计难以实现对大容量太阳能电站的控制。模块化的设计是一种好的方法，模块的组合可以构成不同容量的太阳能电站系统。国外现有技术有的采用了ＲＳ４８５总线实现模块之间的通讯与控制。但ＲＳ４８５总线的带载能力有限，理论上可实现４０个功率模块。本文用ＣＡＮ现场总线实现了太阳能控制器的模块化设计，使系图１系统结构统的带载能力达到了新的高度，有效的提高了系统的可靠性和可扩展性，并使系统扩容变得非常方便。２系统硬件设计１系统总体设计２．１主控制器硬件设计本系统采用了内嵌ＣＡＮ现场总线协议控制器的单片机主控制器是整个系统的核心，它主要负责监控蓄电池·９

7、２·黄钉劲等：基于ＣＡＮ总线的太阳能控制器设计第７期组的充电状态，对异常情况实时处理并报警。蓄电池组的中断程序由定时器中断、ＡＤＣ中断和ＣＡＮ中断。其状态监控是由ＡＤＣ电路检测蓄电池组两端的端电压，判中定时器中断采用定时器０、定时器１和定时器２，定时器断蓄电池组的充电状态。充电电流检测、放电电流也是由０中断运行键盘扫描程序，定时器１中断设定１ｓ、５ｓ、２０ｓＡＤＣ电路完成。其次，不同容量的蓄电池组的充放电参数定时标志位，定时器２中断开启ＡＤＣ通道进行模数转换。是不一样的，这些参数可以通过键盘来设置。主控制电路ＡＤＣ中断对模数转换的结果

8、进行处理。ＣＡＮ中断对结构图如图２所示。主控制器能够存储３０天之内的充放ＣＡＮ总线发送来的报文进行接收处理。下面将详细介绍电数据，通过观察数据可以了解整个系统近期的运行状ＡＴ９０ＣＡＮ１２８中ＣＡＮ总线的软件设计（主程序