小型太阳能独立供电装置的研究

发布时间：2017-04-14 17:24

  本文关键词：小型太阳能独立供电装置的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现今,绿色、环保、清洁可再生能源是如今全球人民热心关注的焦点所在。太阳能因其独特的绿色、环保、清洁可再生等优势走进了人民的视野。如今全球各国都在竭力的开发太阳能资源,利用这种具有绿色、环保、清洁可再生的能源来发展经济,造福世人。绿色、环保、清洁可再生能源将会慢慢取代传统能源,这是世界大势所趋的事情。我们都知道传统能源日益减少、环境污染急需解决,能源与环境问题成为21世纪各个国家共同面对的重大课题。全球气候大会的召开,节能减排、环保产业、低碳经济、循环经济更是得到世界各国的高度重视。众所周知,在边远地区的高原,山区等地方,由于地广人少,但在需要用电的地方。若是直接用电网给它们进行输电,但成本太高,安全性低,维修麻烦等因素(由于那些地方用电量需求太少),这就需要一种操作简单,利用方便的一种电网输电形式。而独立光伏发电能满足这些要求,无论是边远地区路灯的用电,还是信号发射塔的用电,它都能满足这些,从而解决那些地方的供电,更能节省人力物力,还能减少污染,保护环境。所以,研究独立光伏供电系统的输出效率进行对负载(或蓄电池)进行供电成了世界各国的重要研究项目。本文主要针对研究对象是小型装置对小功率的负载进行输电,同时也给蓄电池充电,当遇到阴雨天或者阳光不足的情况下,由蓄电池补充对负载供电,来满足负载的需求。所以在太阳能电池与负载(蓄电池)之间的最大功率跟踪装置就是重中之重。在理论分析了太阳能光伏电池的输出功率基础上,同时通过传统提高MPPT的基础上,分析影响输出的因素,在Matlab/Simulink进行模型搭建控制实验电路,编制了相关的控制软件,从而提出了一种新型的控制策略——开路电压与自动变步长电导增量法,开路电压法追踪最大功率点的速度比较快,自动变步长跟踪精度高,从而满足小型太阳能供电装置的快速,准确的研究。通过Matlab/Simulink的仿真结果,验证了开路电压与自动变步长电导增量法的结合的合理性。
【关键词】：独立供电 最大功率跟踪 DSP
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-22
• 1.1 引言12
• 1.2 国内外太阳能光伏发电的研究与应用现状12-18
• 1.2.1 太阳能产业现状与展望12-15
• 1.2.2 光伏发电的分类15-18
• 1.3 独立光伏系统的组成18-19
• 1.4 本文主要内容19-22
• 2 光伏电池的特性和数学模型22-28
• 2.1 太阳能电池(Solar Cell)的原理和特性22-25
• 2.1.1 太阳能电池(Solar Cell)的光生伏打效应22-23
• 2.1.2 太阳能电池的输出特性23-25
• 2.2 太阳能电池在不同温度T和光照强度的输出25-26
• 2.3 本章小结26-28
• 3 最大功率控制策略的研究28-42
• 3.1 小型太阳能独立供电装置的MPPT技术的原理28-29
• 3.2 太阳能电池最大功率点的电路图29-30
• 3.3 几种常用的最大功率控制的方法30-39
• 3.3.1 恒电压跟踪法(CVT)30-32
• 3.3.2 扰动观察法(P&O)32-36
• 3.3.3 电导增量法(INC)36-39
• 3.4 DC-DC变换电路实现MPPT的原理39-41
• 3.5 本章小结41-42
• 4 系统硬件设计42-48
• 4.1 小型太阳能独立供电装置结构图42
• 4.2 控制芯片TMS320F2812DSP的介绍42-43
• 4.3 主控制电路设计43-47
• 4.3.1 电源电路设计44
• 4.3.2 AD采样44-46
• 4.3.3 IGBT驱动电路46
• 4.3.4 LCD电路46-47
• 4.4 本章小结47-48
• 5 系统软件设计48-56
• 5.1 软件开发环境介绍48
• 5.2 主程序设计48-51
• 5.2.1 系统主程序48-49
• 5.2.2 ADC采样电路中断49-50
• 5.2.3 PWM生成50-51
• 5.3 开路电压与自动变步长电导增量法的结合51-54
• 5.4 本章小结54-56
• 6 仿真结果与分析56-62
• 6.1 系统的搭建及仿真56-60
• 6.2 本章总结60-62
• 7 总结和展望62-64
• 7.1 论文工作总结62
• 7.2 工作展望62-64
• 参考文献64-68
• 致谢68-70
• 个人简介及攻读硕士学位期间取得的成果70

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