基于MPPT技術(shù)的家用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究.pdf

1、在常規(guī)能源危機(jī)與環(huán)境污染日益突出的今天,大力發(fā)展太陽能等可再生能源已經(jīng)成為世界各國的共識,這也使得太陽能光伏產(chǎn)業(yè)在近些年來發(fā)展較為迅猛。發(fā)展太陽能光伏發(fā)電不僅可以減少對環(huán)境的污染,而且還能夠滿足那些遠(yuǎn)離市區(qū)的無電或缺電家庭的用電需求。目前,像獨(dú)立式光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)入家庭的發(fā)展趨勢也較為迅速。
　　本文對家用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)。首先在太陽能電池工作原理的基礎(chǔ)上對其輸出特性進(jìn)行了仿真。根據(jù)其輸出的非線性關(guān)系,闡述了最大功

2、率點(diǎn)跟蹤(MPPT)的原理,并結(jié)合DC-DC變換器對常用的MPPT算法進(jìn)行了仿真。通過對比幾種方法的優(yōu)缺點(diǎn),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(jìn)行了研究,然后根據(jù)負(fù)載的要求計(jì)算了蓄電池的容量,并采用Boost變換器對其進(jìn)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?fù)浣Y(jié)構(gòu),最終采用“推挽升壓電路+全橋逆變”的電源設(shè)計(jì)方案以提高整個(gè)系統(tǒng)的效率,設(shè)計(jì)包括硬件和軟件兩

3、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(jì)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(qiáng)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(jì)了過流保護(hù)和電壓采樣調(diào)理電路,對濾波器傳遞函數(shù)的仿真驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性。在軟件設(shè)計(jì)中,基于DSP實(shí)現(xiàn)了MPPT控制、SPWM驅(qū)動信號的生成和PI閉環(huán)反饋控制。
　　最后,論文給出了相關(guān)實(shí)驗(yàn)電路的調(diào)試結(jié)果,從中可以看出,所設(shè)計(jì)的電路實(shí)現(xiàn)了各部分的功能