FPGA在光伏发电中的应用

最新推荐文章于 2025-12-03 19:13:04 发布

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文章标签： fpga开发 matlab

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光伏发电因其无污染等优点成为热门可再生能源，但太阳能变化导致电压电流不稳定。FPGA作为可编程逻辑器件，能动态调整电压电流，提升系统效率。本文探讨FPGA在光伏发电中的作用，包括电压电流控制和数字化信号处理，并提供了FPGA模块的代码实现。

FPGA在光伏发电中的应用

随着能源消耗的增加和环境问题的日益严重，可再生能源的利用变得越来越重要。其中，光伏发电作为一种无污染、无噪音、使用寿命长、维护成本低等优点极为明显的发电方式，已经成为当前最受欢迎的可再生能源之一。然而，在光伏发电中，因为太阳能的变化性，产生的电压和电流不稳定，直接影响到光伏发电系统的效率和功率。因此，现在已经有很多研究人员采用FPGA芯片来优化光伏发电系统。

FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，相较于ASIC，它拥有更好的灵活性和可编程性。在光伏发电系统中，因为太阳能的变化特性，FPGA可以根据实际情况动态调整电压和电流，实现电能的高效转换，提高光伏发电系统的效率和功率。FPGA在这个过程中起到的作用主要有两点：一是对光伏发电机组的电压和电流进行控制，保持电压稳定和电流均衡；二是通过模数转换器（ADC）将模拟信号数字化，进行数字化信号处理。

下面给出一个FPGA控制光伏发电系统的代码实现：

module pv_system_clk_rst(
  input clk,             //时钟信号
  input rst,             //复位信号
  input start,           //启动信号
  output logic [7:0] PWM //PWM信号
);
  reg cnt = 0;
  reg [15:0] pwm_cnt = 0;
  reg [31:0] sum_v, sum_i;

  always @(posedge clk or posedge rst) begin
    if (rst

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