基于FPGA的高精度光伏測試儀的研究.pdf

1、隨著世界人口的增長,世界各國的人均國民生產(chǎn)總值和人均消費水平都在不斷增加,平均能量消費也在增加,對煤,石油和天然氣這些能源的需求將會逐步加大,所以,我們現(xiàn)在的主要任務(wù)就是尋找新的潔凈的能源來代替這些能源。經(jīng)研究表明可用太陽能電池將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能,對太陽能電池的研究成我們的重點,對太陽能電池性能的測試也成為我們研究的熱點問題。
　　本課題是基于對FPGA的高精度光伏測試系統(tǒng)的研究,本測試系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容是:
　　(1)

2、在硬件設(shè)計方面:根據(jù)性能指標對各子單元進行芯片選型工作,然后設(shè)計硬件原理圖和PCB布局布線圖。其中包括了根據(jù)模擬信號、數(shù)字信號特性進行必要的電平轉(zhuǎn)換、信號隔離、阻抗變換等信號調(diào)理電路;對調(diào)理好的信號進行A/D轉(zhuǎn)換、隔離等的數(shù)據(jù)采集電路;對采集后數(shù)據(jù)進行緩沖存儲等的數(shù)據(jù)存儲電路。
　　(2)在軟件設(shè)計方面:在FPGA器件的相關(guān)開發(fā)環(huán)境中,采用Verilog語言,以模塊化的方式編寫控制代碼,加入優(yōu)化模塊,使各子模塊控制相應(yīng)的硬件資源。

3、當各個子模塊都經(jīng)過測試后,再將所有子模塊連接組合成為整體,從而完成整個項目的聯(lián)調(diào)。
　　(3)在對太陽能電池的擬合方面:本課題通過對幾種算法的優(yōu)缺點比較,使用MATLAB對TDB-100的光伏電池模型的理論數(shù)據(jù)進行分析,確定了目標函數(shù)、待定特性參數(shù)的取值范圍及算法,得出用蟻群算法和遺傳算法融合的擬合方法誤差更小,能更好的還原測試數(shù)據(jù),誤差較小,得出的特性參數(shù)精度較高。
　　設(shè)計結(jié)果表明,基于FPGA的光伏測試儀不但滿足了各項