围为

0~K，则第 1 个光伏子阵列的 PWM 电流可以精确控制到(j/K)×(I/N)，其中 j=0~K

变化；如果将第

1 个光伏子阵列的 PWM 精确控制和其余 N-1 个光伏子阵列的开关粗略

控制相配合，则可以得到电流变化范围在

0~I 之间的任意的精确电流输出，其值为：

(j/K+m)×(I/N)，其中 m 是其余 N-1 个光伏子阵列导通的个数，m=0~N-1(m=0，表示其余
N-1 个光伏子阵列全部关断)；控制器只需要选择计算 m(0~N-1)和 j(0~K)值的大小，就
可以控制精确的光伏电流输出，电流分辨精度为

I/(KN)，相当于前述第 3 类全控型的

PWM 控制方式中 PWM 占空比变化范围是 0~KN 的控制效果。

　　

3 精粗调组合 PWM 控制实现

    本控制器的微处理器采用的是 C8051F020 单片机[4]，如图 1 所示。通过外部 2 个电流
传感器和电压检测电路，分别经过微处理器内部

AD 转换获取光伏电流、负载电流和蓄

电池电压等参数。微处理器同时发出

N 个开关控制信号，其中第 1 个信号由微处理器内

部的

PWM 控制单元产生，第 2~N 个信号由微处理器内部的普通数字 I/O 口(非 PWM)产

生。当第

i 个功率电子器件被控制导通时，第 i 个光伏子阵给蓄电池充电，并为负载供电，

对蓄电池充电控制的原则是在不同的时段进行不同的恒压充电。充电过程分为强充、均充、
吸收和浮充

4 个过程，除强充外，均充、吸收和浮充 3 个阶段都是恒压控制，对蓄电池

的恒压控制可以采用各种智能控制算法，本控制器具体采用的是

PI(比例积分)调节算法，

再配合精粗调组合

PWM 控制方法综合实现。

控制系统传递函数结构如图

2 所示，VS 是蓄电池电压设定值，VO 是蓄电池电压实际输

出值，二者之差

△V 输入 PI 调节器，得到期望输出电流 IO，对 IO 采用精粗调组合

PWM 实现，实现流程图如图 3 所示。即：将 IO 除以(I/N)，取余数得到 j，取整数得到
m。再令第 1 路光伏子阵列的 PWM 占空比为 j，令其余光伏子阵列中有 m 个导通，剩余
的光伏子阵列断开，则得到精确的

IO 输出:IO=(j/K+m)×(I/N)。该电流提供给蓄电池和负

载，通过

PI 算法维持蓄电池输出电压 VO 为恒压。在一个由 6 路光伏子阵组成的控制系

统里，其第

1 路光伏子阵的 PWM 电压、电流和总光伏电流波形如图 4 所示。这里的电压

是指功率电子开关两端电压，而在一个相对时间里，第

2 路到第 6 路光伏子阵电压和电

流变化很少

(除非粗调有动作)，否则就是直线。