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CACR-HR05BAB12Y50精粗調組合PWM新控制方案

　　針對上述3種方案的缺點，本文提出了一種精粗調組合PWM控制的新控制方案。仍然將光伏電池分成N個獨立的相同配置的光伏子陣列（i=1，2，…N），但是只有第1個光伏子陣列（i=1）采用PWM控制，其余的光伏子陣列（i=2，3，…N）仍然采用普通的CACR-HR05BAB12Y50開關控制，控制方式為：假設N個光伏子陣列全部導通時的總光伏電流為I，則每個光伏子陣列單獨導通時的光伏電流為I/N，如果第1個光伏子陣列的PWM控制占空比變化范圍為0~K，則第1個光伏子陣列的PWM電流可以精確控制到（j/K）×（I/N），其中j=0~K變化；如果將第1個光伏子陣列的PWM精確控制和其余N-1個光伏子陣列的開關粗略控制相配合，則可以得到電流變化范圍在0~I之間的任意的精確電流輸出，其值為：（j/K+m）×（I/N），其中m是其余N-1個光伏子陣列導通的個數，m=0~N-1（m=0，表示其余N-1個光伏子陣列全部關斷）；控制器只需要選擇計算m（0~N-1）和j（0~K）值的大小，就可以控制精確的光伏電流輸出，電流分辨精度為I/（KN），相當于前述第3類全控型的PWM控制方式中PWM占空比變化范圍是0~KN的控制效果。

　　3 CACR-HR05BAB12Y50精粗調組合PWM控制的實現

　　CACR-HR05BAB12Y50本控制器的微處理器采用的是C8051F020單片機，如圖1所示。

　　CACR-HR05BAB12Y50通過外部2個電流傳感器和電壓檢測電路，分別經過微處理器內部AD轉換獲取光伏電流、負載電流和蓄電池電壓等參數。微處理器同時發出N個開關控制信號，其中第1個信號由微處理器內部的PWM控制單元產生，第2~N個信號由微處理器內部的普通數字I/O口（非PWM）產生。當第i個功率電子器件被控制導通時，第i個光伏子陣給蓄電池充電，并為負載供電，對蓄電池充電控制的原則是在不同的時段進行不同的恒壓充電。充電過程分為強充、均充、吸收和浮充4個過程，除強充外，均充、吸收和浮充3個階段都是恒壓控制，對蓄電池的恒壓控制可以采用各種智能控制算法，本控制器具體采用的是PI（比例積分）調節算法，再配合精粗調組合PWM控制方法綜合實現。

　　CACR-HR05BAB12Y50控制系統傳遞函數結構如圖2所示，VS是蓄電池電壓設定值，VO是蓄電池電壓實際輸出值，二者之差△V輸入PI調節器，得到期望輸出電流IO，對IO采用精粗調組合PWM實現，實現流程圖如圖3所示。

　　即：將CACR-HR05BAB12Y50IO除以（I/N），取余數得到j，取整數得到m.再令第1路光伏子陣列的PWM占空比為j，令其余光伏子陣列中有m個導通，剩余的光伏子陣列斷開，則得到精確的IO輸出：IO=（j/K+m）×（I/N）。該電流提供給蓄電池和負載，通過PI算法維持蓄電池輸出電壓VO為恒壓

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