在TI太阳能微型逆变器开发套件中使用反激变换器的MPPT
本示例展示了如何使用德州仪器C2000处理器的嵌入式Coder®支持包实现最大功率点跟踪(MPPT)算法以及DC-DC反激转换器的控制。金宝app该示例使用了德州仪器太阳能微型逆变器开发工具包以及德州仪器F28069M/F28035 controlCARD。
使用这个例子，你可以:
模拟DC-DC反激变换器的植物模型
模拟MPPT算法
为控制器生成代码并将其加载到controlCARD上
使用主机监控信号和调优参数
所需的硬件
德州仪器太阳能微型逆变器开发工具包
F28035 controlCARD或F28069M controlCARD
直流电压源0-30V
电阻10欧姆
60 w灯
可用的模型
c28069mpptsolarkit可以用来模拟工厂模型和生成控制器的代码，并将其部署在F28069 controlCARD上。
c2000_solarkit_host_model可以在主机上运行，记录信号和调优参数。
硬件连接
如图所示进行硬件连接。
连接直流电压源和串联电阻
TP12 (PV +)而且TP13 (PV)．您还可以将太阳能模拟器或面板连接到输入终端。请务必修改相应的控制器参数、MPPT参数。
连接外部
15伏直流+隔离偏置电源C: JP3连接器。连接外部
+ 12 v直流隔离偏置电源C: JP2连接器。将ISO控制卡上的USB线连接到需要运行主机型号的PC上。检查LED
LD4控制卡上是在表示USB连接。在反激输出级TP8(VBus反激)和TP10(PGND)连接电阻性负载或灯。
用MPPT模拟DC-DC反激变换器
仿真模型由设备模型和控制器组成。工厂模型由两个主要部分组成:
Thevenin等效PV面板:该模块使用恒压源和串联电阻来模拟PV特性。
DC-DC反激变换器:这个模块模拟反激变换器，它根据PWM脉冲的占空比提高或降低输入电压。
仿真模型中的控制器包括:
最大功率点跟踪(MPPT)采用扰动和观察(P&O)算法
DC-DC反激控制器
open_system (“c28069mpptsolarkit.slx”）;
在这个例子中，我们模拟太阳能电池板使用Thevenin等效提供输入到反激转换器。固定电压源(28V)与电阻(10欧姆)串联，用于根据从输入端抽取的电流创建可变电压源。
在这里,Vpv = Vg-Ipv * R
等效太阳能电池板PV特性:
下面的PV特性是线性的，当反激变换器输入端阻抗从0(短路)到inf(开路)变化时得到。
扰动和观察(P&O)算法使用Simulink®实现，用于计算最大功率点运行所需的参考电压。金宝app对于上述类型的特性，最大功率点将出现在上述PV特性的中点，即当反激变换器的输入为14V时。参考电压通过电压控制器实现，通过PI控制器跟踪由MPPT算法设定的参考电压。为了跟踪参考电压，测量反激变换器的输入电压。为了得到参考电压值，PI控制器的反馈和电压参考输入是反向的。控制器以50千赫的频率工作。
反激变换器输出电压不受控制。确保一个适当的电阻负载连接到输出。在这个例子中，一盏60W的灯被用作负载。
配置模型
1.打开模型。该模型配置为TI F2806x硬件。
2.要在其他TI C2000处理器上运行该模型，请按Ctrl + E，进入“配置参数”对话框，选择所需的硬件板硬件实现>硬件板．
3.确保SCI有理想的波特率5.625 e6Mbps F28069和1.5 mbpsF28035和接收FIFO中断，如图所示。
外围块配置
PWM信号以100千赫的频率产生。ePWM3模块配置为上下计数模式。这个ISR由ePWM3在每秒钟Time base period match事件触发，ADC SoC在ePWM3计数器的每秒钟事件等于零时发送，因此只有在ADC转换完成后才触发ISR。
ePWM
ADC
当ePWM3计数器等于零时，对输入电压、反激变换器输入电流和输出电压进行采样。
过电流保护
比较器3用于将开关电流与一个预定义的电流限制进行比较，该电流限制驱动数字比较模块a跳闸PWM。
过电压保护
在系统输出块中使用自定义代码实现过电压保护机制。将ADC输入端检测到的直流母线输出电压与初始化脚本文件中设置的过电压保护阈值进行比较。当满足过电压条件时，ePWM一次脱扣使能。
模拟模型
运行模型
1.打开c28069mpptsolarkit模型，然后单击运行按钮来模拟模型。
2.观察输出波形金宝appSimulink数据检查器(SDI)．
为控制器生成代码并将其加载到controlCARD上
部署模型由两个实时中断服务例程(ISR)组成，用于:
DC-DC反激变换器闭环控制(50 kHz)
获取用户命令，如手动电压模式下的输入电压参考和MPPT使能命令
在controlCARD上加载模型
1.确保按照硬件连接部分中提到的方法进行硬件连接。
2.打开c28069mpptsolarkit建模和生成代码按Ctrl + B．
3.通过使用模型画布底部的链接打开诊断查看器来遵循构建过程。
4.将适当的电阻负载连接到反激输出端子(TP8和TP10)。目前，该模型已在60W灯泡连接负载的情况下进行了测试。
5.打开直流电源，确保为28V。
6.运行主机模型，观察反激变换器的输入电压和输入功率。
使用上位机监控信号和调优参数
主机模型接收来自套件的数据并绘制其以验证MPPT和控制算法的性能。
open_system (“c2000_solarkit_host_model.slx”）;
在主机上配置和运行模型
1.在主机上，浏览到设备管理器>端口(COM & LPT)找到COM口。
2.设置如下块的“端口”参数c2000_solarkit_host_model以匹配主机的COM端口:
c2000_solarkit_host_model>发送到目标>串行发送
3.单击运行按钮来运行主机模型。
4.在模型运行过程中，可以监控反激变换器的输入电压和输入功率，从而分析和监控MPPT算法的性能。
参数调优
在模型运行时，您可以使用仪表板块优化参数:
手动输入电压参考-用于手动设置PV模拟器的工作点的值。当拨码开关设置为手动Vref选项时，使用此值。切换开关将关闭MPPT算法，并让您选择PV模拟器的工作电压。
PWM使能-使能反激变换器中的PWM开关。
硬件的结果
硬件测试结果表明，逆变器的输入功率控制在21瓦左右，逆变器的输入电压控制在MPPT电压14V左右。
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