本文對家用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)進行了研究和設(shè)計。首先在太陽能電池工作原理的基礎(chǔ)上對其輸出特性進行了仿真。根據(jù)其輸出的非線性關(guān)系，闡述了最大功率點跟蹤（MPPT）的原理，并結(jié)合DC-DC變換器對常用的MPPT算法進行了仿真。通過對比幾種方法的優(yōu)缺點，給出了一種新型MPPT算法。接著對儲能蓄電池的充放電特性進行了研究，然后根據(jù)負載的要求計算了蓄電池的容量，并采用Boost變換器對其進行充電控制。其次，考慮到蓄電池組的電壓等級較低，為使輸出220V的交流電，通過分析幾種拓撲結(jié)構(gòu)，最終采用“推挽升壓電路+全橋逆變”的電源設(shè)計方案以提高整個系統(tǒng)的效率，設(shè)計包括硬件和軟件兩部分。在推挽電路中介紹了各元器件參數(shù)的選擇、高頻變壓器的設(shè)計及其控制電路等，其中PWM驅(qū)動電路輸出采用圖騰柱的方式以增強其驅(qū)動能力；逆變電路同樣給出了功率開關(guān)管、濾波器的選取方法，并設(shè)計了過流保護和電壓采樣調(diào)理電路，對濾波器傳遞函數(shù)的仿真驗證了設(shè)計的合理性。在軟件設(shè)計中，基于DSP實現(xiàn)了MPPT控制、SPWM驅(qū)動信號的生成和P1閉環(huán)反饋控制。最后，論文給出了相關(guān)實驗電路的調(diào)試結(jié)果，從中可以看出，所設(shè)計的電路實現(xiàn)了各部分的功能，并驗證了設(shè)計的合理性。關(guān)鍵詞：太陽能電池；最大功率點跟蹤；推挽電路：SPWM：DSP
標簽： mppt 太陽能 光伏發(fā)電系統(tǒng)
上傳時間： 2022-06-19
上傳用戶：trh505
當前世界能源短缺以及環(huán)境污染問題日益嚴重，這些問題迫使人們改變能源結(jié)構(gòu)，尋找新的替代能源?？稍偕鷿崈裟茉吹拈_發(fā)愈來愈受到重視，太陽能以其經(jīng)濟、清潔等優(yōu)點倍受青睞，其開發(fā)利用技術(shù)亦得以迅速發(fā)展，而光伏水泵成為其中重要的研究領(lǐng)域。本文針對采用異步電機作為光伏水泵驅(qū)動電機的光伏水泵系統(tǒng)，詳細介紹了推挽DC/DC升壓電路、DC/AC IPM模塊逆變電路、及基于dsPIC30F2010的控制電路等，并制作了一臺試驗樣機。同時圍繞多種最大功率跟蹤方法展開研究，設(shè)計了最大功率跟蹤程序。論文的主要工作如下：1）設(shè)計了DC-DC推挽升壓電路，并通過加入TPS2812改進了推挽功率MOS管的驅(qū)動電路；2）研究分析了光伏水泵系統(tǒng)最大功率跟蹤控制，通過Matlab對多種MPPT方式進行了仿真，確定系統(tǒng)采用黃金分割法最大功率跟蹤方式；3）采用SVPWM調(diào)制技術(shù)，實現(xiàn)了系統(tǒng)的穩(wěn)定快速跟蹤控制：4）采用IPM模塊作為逆變器主電路，大大簡化了逆變器驅(qū)動電路和保護電路設(shè)計，縮小了系統(tǒng)體積，提高了效率和系統(tǒng)的可靠性；5）采用徵芯公司的dsPIC20F2010作為主電路的控制核心，并設(shè)計了包括W"保護電路在內(nèi)的外圍電路和相關(guān)的軟件；6）詳細介紹了系統(tǒng)主電路各元件參量的選擇和設(shè)計；7）在樣機上進行了不同負載下的試驗，給出了試驗波形和效率測試結(jié)果，驗證了本系統(tǒng)的可靠性和高效性。
上傳時間： 2022-06-20
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在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏電池的利用率除了與光伏電池的內(nèi)部特性有關(guān)外，還受使用環(huán)境如輻照度、負載和溫度等因素的影響。在不同的外界條件下，光伏電池可運行在不同且惟一的最大功率點（Maximum Power Point，MPP）上，因此，對于光伏發(fā)電系統(tǒng)來說，應(yīng)該尋求光伏電池的最優(yōu)工作狀態(tài)，以最大限度地將光能轉(zhuǎn)化為電能，即需要采用最大功率點跟蹤（Maximum Power Point Tracking，MPPT）技術(shù).本文根據(jù)光伏電池最大輸出功率與光照度的關(guān)系，建立了基于Boost電路的MPPT仿真模型，采用擾動觀測法，通過調(diào)整DC-DC電路的占空比實現(xiàn)了最大功率點追蹤。使用Matlab/Simulink 工具，在輻照度恒定和階躍變化的情況下，對MPPT進行了仿真分析。1光伏電池的特性光伏電池實際上就是一個大面積平面二極管，其工作可以圖1的單二極管等效電路來描述1，光伏電池的特性方程如式（1）所示。
上傳時間： 2022-06-21
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太陽能作為作為一種新型綠色能源，以其取之不盡、用之不竭、無污染等優(yōu)點，受到人們越來越多的重視。太陽能光伏發(fā)電是充分利用太陽能的一種有效方式。由于目前太陽能電池板價格比較高，為了降低系統(tǒng)造價和有效利用太陽能，對光伏發(fā)電進行最大功率跟蹤（MPPT）顯得尤為重要本文以獨立光伏路燈系統(tǒng)為研究對象，進行理論分析。從系統(tǒng)原理、撲拓結(jié)構(gòu)、控制策略及MPPT控制器的設(shè)計作了詳細的分析和研究。主要內(nèi)容有：1，綜述國內(nèi)外光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。2，介紹獨立光伏路燈系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，結(jié)合光伏電池的輸出特性，分析最大功率跟蹤的必要性，以及分析蓄電池充放電的特性，制定合理的蓄電池充電控制策略。3，分析幾種MPPT控制策略的優(yōu)缺點，在傳統(tǒng)的擾動觀察法的基礎(chǔ)上進行改進。4，設(shè)計出用于光伏陣列MPPT的DC-DC電路。采用boost升壓變換器實現(xiàn)最大功率跟蹤，并分析仿真。5，介紹了控制電路的設(shè)計過程，采用TMS320F2812控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計和軟件設(shè)計。
上傳時間： 2022-06-21
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針對現(xiàn)有方法的不足，本文從太陽能光伏陣列的輸出特性出發(fā)，針對光伏陣列本身具有非線性、時變性和無法建立精確的數(shù)學(xué)模型的特征，以及傳統(tǒng)模糊控制與PID控制難以滿足精度高、魯棒性好的要求，提出了一種基于模糊PID控制的最大功率點跟蹤控制策略，并采用升壓斬波電路（Boost電路）實現(xiàn)MPPT功能本文首先介紹了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成和分類，分析了光伏陣列的工作特性，接著分析了Boost電路在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的實現(xiàn)，最后概述了太陽能最大功率點跟蹤的模糊控制策略中幾種控制器的基本原理，利用Matlab/simulink進行仿真，分別搭建了PID控制器、模糊控制器以及模糊PID控制器的模型，將這幾種控制器應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明，模糊PID控制方法不僅能快速響應(yīng)外界環(huán)境的變化、有效消除傳統(tǒng)模糊控制下最大功率點處的振蕩現(xiàn)象，而且彌補了在PID控制下系統(tǒng)調(diào)節(jié)過渡時間較長的缺點，使光伏系統(tǒng)始終工作在最大功率點，提高了光伏系統(tǒng)的效率。
標簽： 模糊pid控制 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng) mppt
上傳時間： 2022-06-21
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化石能源日趨枯竭，核能發(fā)展受限，能源問題愈來愈成為全人類所不可避免的一個嚴峻挑戰(zhàn)。光伏發(fā)電技術(shù)是太陽能利用的主要形式?；谔岣咛柲苻D(zhuǎn)換效率的最大功率點跟蹤（Maximum power point tracking，簡稱MPPT）的提出與應(yīng)用為光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化利用提供了堅實的基礎(chǔ)。本文針對MPPT技術(shù)開展了細致的工作計劃，完成了以MPPT控制器為核心的光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計和仿真，較好地解決了能量轉(zhuǎn)換低下的問題。首先，總體介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)。其次，闡述了光伏發(fā)電系統(tǒng)基本原理。然后就MPPT控制器的實現(xiàn)部分-DCDC變換電路，闡述了電路CCM工作模式，利用兩種方法對Buck和Boost電路進行了建模和仿真分析.Boost電路設(shè)計簡便、可升壓，且能夠保證一直工作于CCM下，具有更實用的特點，更進一步地，說明了傳統(tǒng)MPPT算法的實現(xiàn)原理和控制流程，仿真研究表明改進型變步長擾動觀察法在光強變化時具有較好的跟蹤控制性能，但是溫度變化時跟蹤效果差。針對傳統(tǒng)算改進型擾動觀察發(fā)法不能很好地響應(yīng)環(huán)境的變化同時存在嚴重振蕩，偏差較大的情況，提出一種人工智能控制方法--模糊控制法，進行系統(tǒng)分析，模糊控制規(guī)則確定以及FIS編輯器參數(shù)設(shè)置等，完成了系統(tǒng)的設(shè)計。最后搭建出光伏發(fā)電MPPT人工智能控制系統(tǒng)的仿真模型，設(shè)置相關(guān)參數(shù)。通過仿真結(jié)果的比較和分析驗證了模糊控制法的有效性和可行性。
標簽： boost電路 mppt 光伏發(fā)電系統(tǒng)
上傳時間： 2022-06-21
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本文圍繞光伏離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的高效率發(fā)電技術(shù)和逆變控制技術(shù)進行了研究，主要內(nèi)容如下：（1）研究了單相全橋光伏離網(wǎng)逆變器主電路拓撲結(jié)構(gòu)，詳細分析了全橋逆變電路的工作原理。研究了面積中心等效SPWM控制算法及電壓電流雙閉環(huán)PI控制算法，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)逆變器的穩(wěn)壓控制。（2）重點研究了光伏陣列的輸出特性、最大功率點跟蹤（MPPT）控制算法和蓄電池充電特性。在對比分析幾種常見MPPT控制算法的基礎(chǔ)上，提出了一種改進型變步長擾動觀察的MPPT控制方法，同時介紹了幾種實現(xiàn)MPPT算法的常用DCIDC變換電路，對Boost變換電路的原理進行了分析，并基于Boost電路建立了改進型變步長擾動觀察法MPPT控制系統(tǒng)的Matlab/Simulink仿真模型，仿真結(jié)果表明改進型變步長擾動觀察的MPPT算法能有效地跟蹤太陽能光伏系統(tǒng)的最大功率點，提高了系統(tǒng)動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能；設(shè)計了帶MPPT和恒壓充電功能的光伏充電控制器，有效地提高了光伏陣列的利用率并實現(xiàn)了蓄電池充電控制的優(yōu)化。（3）給出了20KW光伏離網(wǎng)逆變器的主電路元件參數(shù)及部分硬件電路的原理圖設(shè)計。（4）給出了詳細的軟件控制系統(tǒng)設(shè)計方案和各功能子模塊的軟件流程圖.重點闡述了帶死區(qū)補償?shù)腄SPWM控制信號、穩(wěn)壓控制及信號檢測的軟件實現(xiàn)方法。
上傳時間： 2022-06-21
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主控平臺：STM32F334K8T6拓撲：雙路交錯BUCK功能：MPPT充電，USB通訊 ，CAN通訊 ，自然散熱；描述：本方案適用于戶用儲能系統(tǒng)，供光伏充電用基于arm的方案區(qū)別于DSP，提供一種性價比極高的選擇
上傳時間： 2022-06-30
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主控平臺：STM32F334C8T6逆變拓撲：BUCK功能：降壓充電，MPPT控制，充電電流20A,最大輸入電壓60V描述：本方案適用于光伏電池充電；
上傳時間： 2022-07-01
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基于ATmega32U4的同步MPPT降壓太陽能充電器原理圖+源碼
標簽： atmega32u4 mppt 降壓太陽能 充電器 原理圖
上傳時間： 2022-07-23
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