太阳能电池发电量实时监控系统利用单片机控制,采用霍尔电流传感器对太阳能电池的输出电流测量,其突出优点是可以在几乎不消耗能量情况下,将电流转换为电压进行测量。
系统硬件电路主要由太阳能电池组、霍尔电流传感器组成的,I/U转换电路、液晶1602组成的显示装置、AT89S52单片机构成的控制系统,以及铅酸蓄电池构成的储能系统5部分组成。
因单片机I/O接口只能接收0~5 V的电压信号,实时采集太阳能电池输出电流需要将电流信号转换为电压信号,由于本系统是光伏发电系统的辅助设备,尽可能降低能量消耗是首要问题。由此霍尔电流传感器成为首选,根据霍尔效应原理进行工作,可在几乎不消耗能量的情况下将电流信号转换为电压信号。本系统采用HBA10-SPV型霍尔电流传感器,额定输出电压为(±4±0.5%)V,±15 V双电源供电,测量电流范围为O~20 A,基本满足小型离网光伏系统的应用。
单片机正常运行需要为片内的晶体管或场效应管供给电源,使其工作在相应状态。最佳方案应该由系统内部太阳能电池的蓄电池供电,经稳压集成块7805稳压为5 V,输入单片机Vcc引脚,驱动单片机及液晶显示装置。HBA10-SP尔电流传感器,需±15 V双电源供电,同样采用系统内的蓄电池供电.经稳压集成块7805、7915稳压在±15 V,从而驱动其工作。
系统软件设计主要由单片机完成,主要实现数据采集和控制显示,整个软件系统设计采用模块化思想。
该系统设计作为光伏系统的辅助部件适用于小型离网光伏系统,同时该系统装置器件寿命较长,耐用可靠,使其在离网光伏系统中具有广泛应用当太阳能电池板所产生的电能反馈回电网时,可以采用两种连接方式:将太阳能电池组件与逆变器连接,经变压器接入电网,或者将逆变器直接与电网连接,避免使用变压器。 |