光伏风扇驱动器的优化与设计

发布时间：2017-07-01 21:07

  本文关键词：光伏风扇驱动器的优化与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现如今,人们越来越关注低碳生活,可再生清洁能源-太阳能的安全、清洁、无污染的优势,使其无疑成为替代煤炭、石油发电的最炙手可热的绿色能源。光伏风扇作为太阳能产业的重要产品,解决了阳光充足却缺乏输电设施的中国无电地区、无电人口和非洲国家的基本生活问题,提高了人们的生活水平;解决了高大宽阔的工业厂房、物流仓储和人口密集的候车室、商场等场所的空气流通,改善了空气质量。故而,光伏风扇驱动器带来的社会效益不言而喻。本文深入调研、分析了光伏风扇驱动器的特点,根据选取的合适的系统方案和整体结构,完成了驱动器硬件电路的拓扑结构的设计,编写了控制系统的软件程序,并完成了对光伏风扇驱动器的测试。文中详细介绍了构成驱动器的模块的设计以及相关关键技术,并按照可靠性、稳定性和经济性的指标,从系统角度深入剖析驱动器的硬件和软件设计,对系统进行了优化。论文主要内容包括:1、详细介绍光伏风扇驱动器的整体结构,选择以STM32F103VET6作为主控制器的硬件电路拓扑结构。2、完成驱动器硬件电路的设计,根据最大功率点跟踪的基本原理,在研究与分析传统的最大功率点跟踪算法的基础上,对扰动观察法进行一定的改进和优化,设计适合于本系统的最大功率点跟踪的实现方法。3、详细介绍供电方式的智能管理电路及软件控制策略。设计蓄电池充电电路及扩展接口,在研究与分析常用的蓄电池充电方法的基础上,设计优化的适合本系统的四阶段充电法。4、改进数据采样的软件设计,提高数据的精确度。5、完成驱动器主程序和各子程序的设计与编写,通过实际测试得到良好效果。
【关键词】：太阳能 光伏风扇驱动器 最大功率点跟踪 扰动观察法 充电管理
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU834;TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 光伏风扇技术的应用背景11-12
• 1.2 光伏发电技术在国内外的发展现状12-14
• 1.3 本课题的研究内容14-15
• 1.4 论文结构15-17
• 第二章 光伏风扇驱动器的整体结构与光伏的工作原理17-24
• 2.1 光伏风扇驱动器系统的整体结构17-20
• 2.2 光伏电池的基本工作原理20-22
• 2.3 本章小结22-24
• 第三章 光伏风扇驱动器电路的选择与设计24-45
• 3.1 DC-DC升压模块24-31
• 3.1.1 DC-DC变换在光伏风扇系统中应用的必要性24-26
• 3.1.2 光伏风扇驱动器DC-DC电路拓扑结构的选择26-29
• 3.1.3 DC-DC的设计29-31
• 3.2 DC-AC逆变模块31-35
• 3.2.1 脉冲宽度调制技术31-33
• 3.2.2 SPWM驱动电路设计33-35
• 3.3 辅助电源模块35-38
• 3.4 采样电路设计38-40
• 3.4.1 电压采样电路设计38-39
• 3.4.2 电流采样电路设计39-40
• 3.5 硬件保护电路模块40-43
• 3.5.1 防雷击保护电路设计40
• 3.5.2 防反接电路设计40-41
• 3.5.3 温度保护电路设计41-42
• 3.5.4 过压欠压保护电路设计42-43
• 3.5.5 预充电保护电路设计43
• 3.6 本章小结43-45
• 第四章 光伏风扇驱动器的供电方式管理和MPPT控制策略45-58
• 4.1 系统供电结构45
• 4.2 供电方式的智能选择45-46
• 4.3 蓄电池充电模块46-47
• 4.4 蓄电池充放电管理策略的研究与优化47-52
• 4.4.1 恒流充电法48-49
• 4.4.2 恒压充电法49
• 4.4.3 阶段充电法49-50
• 4.4.4 均衡充电法50
• 4.4.5 四阶段充电法的优化设计50-52
• 4.5 MPPT控制策略的研究与优化52-57
• 4.5.1 电压跟踪法52-53
• 4.5.2 扰动观察法53-54
• 4.5.3 增量电导法54-56
• 4.5.4 MPPT控制的优化设计56-57
• 4.6 本章小结57-58
• 第五章 系统软件设计58-67
• 5.1 系统主程序58-59
• 5.2 光伏风扇驱动器的软件优化59-65
• 5.2.1 ADC采样优化59-60
• 5.2.2 MPPT优化控制60-62
• 5.2.3 蓄电池充放电优化监控62-63
• 5.2.4 智能保护供电63-65
• 5.3 故障异常检测65-66
• 5.3.1 过压欠压保护65-66
• 5.3.2 故障异常信息存储66
• 5.4 本章小结66-67
• 第六章 系统调试与测试67-73
• 6.1 系统调试环境67
• 6.2 系统测试67-72
• 6.2.1 PWM测试67-68
• 6.2.2 SPWM测试68-69
• 6.2.3 光伏风扇输出波形69
• 6.2.4 数据优化采集69-71
• 6.2.5 蓄电池优化充电测试71-72
• 6.2.6 不同工作电压下的系统效率测试72
• 6.3 本章小结72-73
• 第七章 总结和展望73-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-78
• 硕士期间取得的研究成果78-79

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 潘雷;苏刚;;一种新型光伏电源最大功率点跟踪控制方法[J];煤炭学报;2008年08期

2 刘杰;张任;;基于DSP2812的光伏MPPT控制系统[J];轻工机械;2012年03期

3 蒲鹏鹏;杨海柱;;两级式光伏并网系统的单参数最大功率点跟踪研究[J];河南理工大学学报(自然科学版);2009年06期

4 徐贞华;曾丁初;;一种新型太阳能控制器的介绍[J];铜业工程;2010年03期

5 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张超;何湘宁;;一种新型的光伏最大功率点跟踪拓扑[A];浙江省电源学会第九届学术年会论文集[C];2004年

2 胡希文;张建文;王刚;卓自明;;一种用于光伏系统的改进型最大功率点跟踪方法[A];第十八届全国煤矿自动化学术年会中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2008年

3 孙亚宁;;独立光伏发电系统最大功率点跟踪控制[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会（CSAE 2009）论文集[C];2009年

4 周建萍;朱建萍;;自适应变步长电导增量法的最大功率点跟踪控制的研究[A];智能化电站技术发展研讨暨电站自动化2013年会论文集[C];2013年

5 王飞;赵彦;周毅人;余世杰;沈玉梁;;太阳能光伏水泵的控制研究[A];第八届全国电技术节能学术会议论文集[C];2006年

6 谭理华;张兴;陈欢;孙龙林;;爬山法误判现象的分析研究[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年

7 刘剑;李建林;潘磊;周谦;许洪华;;最大风能捕获策略研究[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年

8 李建林;;最大风能捕获控制研究[A];第九届全国电技术节能学术会议论文集[C];2007年

9 张先飞;郑建勇;胡敏强;梅军;刘顺炮;;基于模糊控制的太阳能电池最大功率点跟踪研究[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年

10 苏刚;龚威;潘雷;高瑞;王贝贝;;基于OIF-Elman网络的光伏电源最大功率点跟踪方法研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 张小莲;风机最大功率点跟踪的湍流影响机理研究与性能优化[D];南京理工大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 苏文亮;基于最大功率点跟踪控制算法的光伏充电系统设计及开发[D];浙江理工大学;2016年

2 尹涛;太阳能光伏最大功率点跟踪控制技术研究[D];青岛科技大学;2016年

3 陈阳;局部阴影下最大功率点跟踪算法的研究[D];广西科技大学;2015年

4 张芳芳;双级式单相光伏并网系统的研究[D];东北大学;2014年

5 何君如;不均匀光照下光伏系统最大功率点跟踪与控制研究[D];广东工业大学;2016年

6 夏宇;局部阴影下光伏系统最大功率点跟踪控制仿真研究[D];昆明理工大学;2016年

7 韦玉华;光伏风扇驱动器的优化与设计[D];电子科技大学;2016年

8 Muhammad Tahir Rasheed（塔贺）;双馈风力发电系统最大功率跟踪[D];华北电力大学(北京);2016年

9 赵培仁;光伏发电最大功率点跟踪的研究[D];华北电力大学;2012年

10 王韬;基于最大功率点跟踪的独立光伏发电系统的设计[D];浙江工业大学;2013年

  本文关键词：光伏风扇驱动器的优化与设计，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：507451