高响应率CPLD可编程逻辑器件用于设计光伏太阳能发电控制器。控制器由CPLD开发平台，温度传感器，接口电路和报警电路组成，负载由PWM控制。控制器可通过高电压断开，低电压警报和恢复功能以及短路保护和反电池反接功能来保护电池的充电和放电。控制器简单经济，具有良好的应用前景。
能源危机和日益严重的环境污染的双重压力下，太阳能作为一种高效，环保，取之不尽，用之不竭的绿色能源，已成为新的热点。当前国际能源开发和使用领域[1]，太阳能光伏发电被认为是被广泛使用的，但是高昂的成本阻碍了其发展和应用。光伏太阳能生产系统中，电池约占初始投资成本的25％[2]。果电池的充放电控制不当，很容易造成电池过早损坏，增加系统运行成本，并阻碍光伏发电的进一步发展。[3]。
文介绍一种基于CPLD的简单，经济，实用的光伏发电控制器。伏发电系统主要由太阳能电池，电池，控制器和逆变器组成[4]。电池用于存储电力，在晴天，夜间和阴雨天气中无法使用。制器主要控制电池充电和系统保护。变器用于将直流电从电池转换为交流电，因为当前大多数电气和电子产品都使用交流电运行，因此必须使用逆变器。了使整个系统发挥最大效率，控制器的设计应合理。
控制器的充电部分采用脉宽调制技术，即PWM控制模式。CPLD可以通过编程轻松实现PWM模式。制器的主要任务如下：充放电保护；高压断线，低压报警及恢复功能；温度补偿功能；短路保护；防反接功能。了完成上述功能，控制器应使用图2所示的电路。
2中的D1和D2是肖特基二极管。特基二极管具有非常低的功耗，并导致较低的电路损耗，这特别适用于该电路。
正常充电过程中，D1接通，D2断开，但是当电池电压高于太阳能电池电压时，D1断开。
时，开关1指向系统中的其他电路，可以有效地防止电池向太阳能电池反向充电。关1的功能是，如果系统判断电池容量太低，太阳能将优先考虑电池电量，然后为负载供电。电池反接时，D2被激活，电池通过D2放电，产生大电流来烧断保险丝，从而起到防止反向连接的作用。关2是电池放电开关。负载过载或短路时，开关2会关闭以保护它。
电池过度放电时，开关2立即闭合以防止电池过度放电，因为过度放电是造成电池损坏的主要原因。Altera公司的任何低成本CPLD芯片都可以完成该设计的控制部分，其核心链接可以检测控制电路的硬件原理图。警电路非常简单。是一个蜂鸣器。了简化电路，也可以在CPLD开发平台上进行。功能是发出连续的蜂鸣声，以提醒电池放电何时达到禁止值。开关2发送信号以防止电池放电。度传感器用于感测温度并执行温度补偿。连接到6组电池的12 V电池为例。于允许的浮动充电电压范围为13.38〜13.62V，因此对于2V的电池电压，温度调节系数为-4mV / 0C，因此调节电压每12 V电池的浮动充电电压为每升高10°C会降低0.024 V，在250°C时浮动充电电压为13.5 V，在200°C时浮动充电电压为13.62 V，在300°C下为13.38V。
据上述分析，当温度低于200°C时，浮置电压不能高于13.62 V，否则会损坏电池。反，当温度超过300°C时，浮动电压不能低于13.38V，因此通常只能调节温度。CPLD根据温度传感器的温度进行选择。温度低于200℃时，浮置电压设置为13.62V，当温度超过300℃时，浮置电压设置为13.38V，并且温度为20至300C。动电压是标准电压13.5。
此分类更符合实际情况，不会全天连续切换充电电压。果处于极端寒冷的天气中，则根据电池的特性，恒温阀芯无论大小如何，浮动充电电压也可以调节至13.7V，这将导致无法弥补的损失。口电路主要是指CPLD留有一些端口来控制光伏系统的其他电路，例如控制开关1和2。PLD采用VHDL语言编程，其工作流程。中V float可以根据不同的温度选择13.38V，13.5V，13.62V和13.7V，在float充电过程中，CPLD将根据实际温度自动选择。载采用PWM控制。理是将整个充电时间分为几个小周期，一个周期的一部分充电，其余时间不充电，以调节充电电压或电流。
5是PWM控制的仿真图，共有4个通道（CPLD可以根据需要设计任何多通道PWM）。
图5中，占空比，即充电时间与整个周期之比分别为12 / 16、13 / 16、14 / 16和15/16。输出电平y表示负载，而低电平不表示负载。率可以根据需要进行调整。本文中，使用响应频率为100 MHz的CPLD芯片来设计光伏太阳能发电控制器。控制器简单，经济，响应速度快，实用性强。
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