本文對家用太陽能光伏發電系統進行了研究和設計。首先在太陽能電池工作原理的基礎上對其輸出特性進行了仿真。根據其輸出的非線性關系，闡述了最大功率點跟蹤（mppt）的原理，并結合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構，最終采用“推挽升壓電路+全橋逆變”的電源設計方案以提高整個系統的效率，設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的選擇、高頻變壓器的設計及其控制電路等，其中PWM驅動電路輸出采用圖騰柱的方式以增強其驅動能力；逆變電路同樣給出了功率開關管、濾波器的選取方法，并設計了過流保護和電壓采樣調理電路，對濾波器傳遞函數的仿真驗證了設計的合理性。在軟件設計中，基于DSP實現了mppt控制、SPWM驅動信號的生成和P1閉環反饋控制。最后，論文給出了相關實驗電路的調試結果，從中可以看出，所設計的電路實現了各部分的功能，并驗證了設計的合理性。關鍵詞：太陽能電池；最大功率點跟蹤；推挽電路：SPWM：DSP
上傳時間： 2022-06-19
上傳用戶：trh505
當前世界能源短缺以及環境污染問題日益嚴重，這些問題迫使人們改變能源結構，尋找新的替代能源。可再生潔凈能源的開發愈來愈受到重視，太陽能以其經濟、清潔等優點倍受青睞，其開發利用技術亦得以迅速發展，而光伏水泵成為其中重要的研究領域。本文針對采用異步電機作為光伏水泵驅動電機的光伏水泵系統，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，設計了最大功率跟蹤程序。論文的主要工作如下：1）設計了DC-DC推挽升壓電路，并通過加入TPS2812改進了推挽功率MOS管的驅動電路；2）研究分析了光伏水泵系統最大功率跟蹤控制，通過Matlab對多種mppt方式進行了仿真，確定系統采用黃金分割法最大功率跟蹤方式；3）采用SVPWM調制技術，實現了系統的穩定快速跟蹤控制：4）采用IPM模塊作為逆變器主電路，大大簡化了逆變器驅動電路和保護電路設計，縮小了系統體積，提高了效率和系統的可靠性；5）采用徵芯公司的dsPIC20F2010作為主電路的控制核心，并設計了包括W"保護電路在內的外圍電路和相關的軟件；6）詳細介紹了系統主電路各元件參量的選擇和設計；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果，驗證了本系統的可靠性和高效性。
上傳時間： 2022-06-20
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在光伏發電系統中，光伏電池的利用率除了與光伏電池的內部特性有關外，還受使用環境如輻照度、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，對于光伏發電系統來說，應該尋求光伏電池的最優工作狀態，以最大限度地將光能轉化為電能，即需要采用最大功率點跟蹤（Maximum Power Point Tracking，mppt）技術.本文根據光伏電池最大輸出功率與光照度的關系，建立了基于Boost電路的mppt仿真模型，采用擾動觀測法，通過調整DC-DC電路的占空比實現了最大功率點追蹤。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、無污染等優點，受到人們越來越多的重視。太陽能光伏發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，為了降低系統造價和有效利用太陽能，對光伏發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為研究對象，進行理論分析。從系統原理、撲拓結構、控制策略及mppt控制器的設計作了詳細的分析和研究。主要內容有：1，綜述國內外光伏產業發展現狀。2，介紹獨立光伏路燈系統的基本結構，結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控制策略的優缺點，在傳統的擾動觀察法的基礎上進行改進。4，設計出用于光伏陣列mppt的DC-DC電路。采用boost升壓變換器實現最大功率跟蹤，并分析仿真。5，介紹了控制電路的設計過程，采用TMS320F2812控制系統的硬件電路設計和軟件設計。
上傳時間： 2022-06-21
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針對現有方法的不足，本文從太陽能光伏陣列的輸出特性出發，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學模型的特征，以及傳統模糊控制與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mppt功能本文首先介紹了太陽能光伏發電系統的組成和分類，分析了光伏陣列的工作特性，接著分析了Boost電路在光伏發電系統中的實現，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，將這幾種控制器應用于光伏發電系統。仿真結果表明，模糊PID控制方法不僅能快速響應外界環境的變化、有效消除傳統模糊控制下最大功率點處的振蕩現象，而且彌補了在PID控制下系統調節過渡時間較長的缺點，使光伏系統始終工作在最大功率點，提高了光伏系統的效率。
上傳時間： 2022-06-21
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化石能源日趨枯竭，核能發展受限，能源問題愈來愈成為全人類所不可避免的一個嚴峻挑戰。光伏發電技術是太陽能利用的主要形式。基于提高太陽能轉換效率的最大功率點跟蹤（Maximum power point tracking，簡稱mppt）的提出與應用為光伏發電系統的優化利用提供了堅實的基礎。本文針對mppt技術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電系統設計和仿真，較好地解決了能量轉換低下的問題。首先，總體介紹了光伏發電系統。其次，闡述了光伏發電系統基本原理。然后就mppt控制器的實現部分-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mppt算法的實現原理和控制流程，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。針對傳統算改進型擾動觀察發法不能很好地響應環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，進行系統分析，模糊控制規則確定以及FIS編輯器參數設置等，完成了系統的設計。最后搭建出光伏發電mppt人工智能控制系統的仿真模型，設置相關參數。通過仿真結果的比較和分析驗證了模糊控制法的有效性和可行性。
上傳時間： 2022-06-21
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本文圍繞光伏離網發電系統的高效率發電技術和逆變控制技術進行了研究，主要內容如下：（1）研究了單相全橋光伏離網逆變器主電路拓撲結構，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PI控制算法，在此基礎上實現逆變器的穩壓控制。（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控制系統的Matlab/Simulink仿真模型，仿真結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的最大功率點，提高了系統動態和穩態性能；設計了帶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了蓄電池充電控制的優化。（3）給出了20KW光伏離網逆變器的主電路元件參數及部分硬件電路的原理圖設計。（4）給出了詳細的軟件控制系統設計方案和各功能子模塊的軟件流程圖.重點闡述了帶死區補償的DSPWM控制信號、穩壓控制及信號檢測的軟件實現方法。
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，供光伏充電用基于arm的方案區別于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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