【原创】高山云教你之三--单片机玩转太阳能逆变系统[564帖 数控电源--电流检测]

yueyun出品必是精品啊，坐等老师更新。

不知道楼主说的太阳能逆变是包括什么？

MPPT+DC-DC+SPWM，支持离/并网和错峰供电？

军长过奖了，您才是坛子里的泰山北斗，像你们学习，我这班门弄斧请勿见笑！

【正文】
一．太阳能充电及充电管理

理论篇
    1.太阳能概述
        太阳能（Solar Energy），一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。

    2．太阳能光伏原理
        太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置，主要用于无电网的边远地区和人口分散地区，整个系统造价很高；在有公共电网的地区，光伏发电系统与电网连接并网运行，可省去蓄电池，不仅可以大幅度降低造价，而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。

太阳能离网系统框图

    太阳能并网系统框图

           3.太阳能电池

                 太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，大部分太阳能电池板的主要材料为“硅”，但因制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。

    4.太阳能电池的工作原理
          太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。

    5.太阳能电池分类

       (1)、硅系太阳能电池

            A. 单晶硅太阳能电池

	  单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。现在单晶硅的电地工艺己近成熟，在电池制作中，一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术，开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电单晶硅电池。提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。

            B. 多晶硅薄膜太阳能电池

由于单晶硅太阳能电池的成本高，为了节省材料，人们就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜，但由于生长的硅膜晶粒大小，未能制成有价值的太阳能电池。为了获得大尺寸晶粒的薄膜，人们一直没有停止过研究，并提出了很多方法。目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法，包括低压化学气相沉积（LPCVD）和等离子增强化学气相沉积（PECVD）工艺。

            C.非晶硅薄膜太阳能电池

                非晶硅薄膜太阳能电池的成本低，便于大规模生产，普遍受到人们的重视并得到迅速发展，近几年它的研制工作得到了迅速发展,目前世界上己有许多家公司在生产该种电池产品。非晶硅作为太阳能材料尽管是一种很好的电池材料，但由于其光学带隙为1.7eV,使得材料本身对太阳辐射光谱的长波区域不敏感，这样一来就限制了非晶硅太阳能电池的转换效率。此外，其光电效率会随着光照时间的延续而衰减，即所谓的光致衰退S一W效应，使得电池性能不稳定。

       （2）、多元化合物薄膜太阳能电池
             为了寻找单晶硅电池的替代品,人们除开发了多晶硅、非晶硅薄膜太阳能电池外，又不断研制其它材料的太阳能电池。其中主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。

       （3）、聚合物多层修饰电极型太阳能电池
在太阳能电池中以聚合物代替无机材料是刚刚开始的一个太阳能电池制板的研究方向。其原理是利用不同氧 化还原型聚合物的不同氧化还原电势，在导电材料（电极）表面进行多层复合，制成类似无机P－N结的单向导电装置。

 部分电池板图片

    6.蓄电池
        将化学能直接转化成电能的一种装置。贮存化学能量，必要时放出电能。 

    7. 蓄电池工作原理
        充电时利用外部的电能使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转换为电能输出，比如生活中常用的手机电池等。

    8.蓄电池分类
      蓄电池的种类大致可以为：铅酸蓄电池、镍氢蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子电池、镍镉电池、钠硫蓄电池、镍锌蓄电池、锌空气蓄电池、飞轮电池。

部分蓄电池图片

     9．什么是MPPT
        太阳能光伏阵列的输出特性具有非线性的特点，并且输出受太阳幅照度，环境温度和负载影响，只有在某一输出电压值时，光伏阵列的输出功率才能达到最大值，这时光伏阵列的工作点就达到了输出功率电压曲线的最高点，称之为最大功率点（MPP-maximum power point）。为了有效的利用光伏电池，对光伏发电进行最大功率点的跟踪就显得尤为重要。 
 
         MPPT-最大功率点追踪
MPPT的工作原理为:在一个规定的周期内，微处理器定期地主动调节PWM的占空比D，改变太阳能电池的输出电流，从而引起太阳能电池的输出电压变化，检测太阳能电池输出电压及输出电流，计算出太阳能电池阵列的输出功率，然后根据最大功率点跟踪策略寻找最大功率点的位置。

呵呵这个帖子比较对我的专业胃口了，从前级充电到后级逆变都有，不过看到帖子都这么长了，感觉楼主还没说什么实质的内容，那些简单的概念性的说明建议一带而过，从以下几个方面来深入浅出的阐述更能吸引人！1、系统方案总述（包括硬件拓扑和软件控制），2、MPPT控制及蓄电池充电控制，3、逆变前级（3525升压部分）有哪些新意；4、逆变部分（普通的SPWM）逆变；我想从这四个大方向去阐述，然后每个部分具体用到些什么，要注意些什么写的能通俗些，能简单些，配上图解更好了！最后说个本人最大的疑问，前前后后一个单片机，暂且不管你速度和存储够不够，不知道楼主怎么处理的前后级的不同地问题？从我的经验看，要想保护做的好，显示做的比较充分，我觉得一个单片机是够呛的，当然这是一家之言，期待楼主的更新！也期待早点能出有价值的，不然天天看这些百度能找到的名词解释估计大家耐心都不会多的！

好东西，，，一定要顶。

感谢一如既往的支持哈！

嗯，深入浅出是可以的，其实大系统方面的知识只要愿意做技术的，一上午自己找资料肯定能解决的，主要还是主体方案和细节部分需要好好讲解，如果过多的时间花在这个上面还是有些不值得，毕竟大家都是上班的，这里是当爱好、学习交流的平台！俗话说的好，只有让大家带着问题学习，才能更好的进步！我刚才还跟电源网的管理员说我之前做了这个完整的产品，后续将根据你的更新相互讨论，多问问你问题，让大家对这个系统的设计能更透彻？希望到时候您能多指导！

另外，楼主尽力能拿下本版区的最佳原创帖，我跟在你后面拿下个最佳回复，哈哈............

好的，我一定努力！

哈哈，谢谢支持，看好示波器了！

网络课堂。我算是学员中的一名了。。。感谢老师。

感谢amwcel的支持，我将继续努力

                10.为什么要使用MPPT?