家用型光伏逆變系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、在常規(guī)能源逐步枯竭以及全球環(huán)境污染嚴(yán)重的形勢下，太陽能作為一種綠色可再生資源，具備清潔環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、儲(chǔ)備量大等優(yōu)點(diǎn)得到極大的開發(fā)與利用。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽能電池板的光伏效應(yīng)，將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)。在這一背景下，本文研究一套適用于家用小功率電器工作的太陽能光伏逆變系統(tǒng)，推進(jìn)光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用到居民家居生活中，從根源上緩解能源需求問題。
　　該系統(tǒng)采用意法半導(dǎo)體公司推出的stm32f103VC芯片作為主控

2、制器，其逆變器主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用DC-AC-DC-AC多級(jí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由前級(jí)全橋變換器、高頻升壓變壓器、橋式整流濾波器、后級(jí)全橋變換器組成。與傳統(tǒng)逆變器主回路控制思路不同，前級(jí)全橋變換器通過SPWM波（Sinusoidal PWM，正弦脈寬調(diào)制）控制實(shí)現(xiàn)逆變轉(zhuǎn)換為只包含正半周的正弦波，后級(jí)全橋變換器作為頻率翻轉(zhuǎn)開關(guān)重塑前級(jí)輸出波形生成完整的正弦波交流電。
　　本文光伏逆變系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主旨是將其應(yīng)用推廣到家居生活中。整個(gè)系統(tǒng)的功能是將太

3、陽能電池板輸出直流電儲(chǔ)存于12V蓄電池轉(zhuǎn)換為220V/50HZ適用于家用小電器工作的正弦交流電。主要展開以下工作:
　　(1)深入分析介紹光伏逆變器的現(xiàn)有幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，詳盡的討論了雙端功率變換器（推挽變換器、全橋變換器、半橋變換器）三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的工作原理并進(jìn)行了性能對比，本文的設(shè)計(jì)中將采用全橋變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);
　　(2)分析光伏逆變器控制策略中的SPWM各類控制算法，規(guī)則采樣、不規(guī)則采樣法、等效面積法，都需要計(jì)算出基準(zhǔn)正弦調(diào)

4、制波的值，數(shù)學(xué)模型比較繁瑣。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的逆變電源中通常選用查表法，該法在實(shí)際運(yùn)用過程中可靠性高，性能比較好。分析了充電控制模塊的最大功率點(diǎn)跟蹤算法(Maximum Power Point Tracking，MPPT)，比較恒壓法和擾動(dòng)觀察法的性能，最后采用了擾動(dòng)觀察法。
　　(3)逐步重點(diǎn)簡述本文軟硬件設(shè)計(jì)的核心部分。硬件部分充電控制模塊采用BuckDC/DC轉(zhuǎn)換器對蓄電池自適應(yīng)充電，系統(tǒng)功率主回路中高頻變壓器、高壓工作區(qū)往往會(huì)產(chǎn)