小功率太陽能直流供電系統(tǒng)架構(gòu)的研究.pdf

1、太陽能光伏發(fā)電作為一種清潔能源，由于在新能源開發(fā)中最簡便、技術(shù)最成熟，因而得到了廣泛的應(yīng)用。目前光伏發(fā)電研究主要集中在中、大規(guī)模太陽能發(fā)電地區(qū)，對于常見的小功率光伏發(fā)電系統(tǒng)在廣大欠發(fā)達地區(qū)應(yīng)用的研究并不多。針對此類場合，如何提高小功率太陽能光電轉(zhuǎn)換效率、設(shè)計合理的充放電控制系統(tǒng)對于光伏發(fā)電的研究將具有重要的意義。
　　本文主要完成了以下工作：
　　（1）研究了幾種傳統(tǒng)的最大功率點(MPPT)控制方法，進而提出了適用于小功率光

2、伏發(fā)電的具有寬溫度補償恒壓式MPPT控制方法。在該方法的基礎(chǔ)上通過軟件與硬件相結(jié)合，實現(xiàn)了光伏陣列最大功率的輸出。
　?。?）提出了具有遠程控制功能的小功率光伏發(fā)電系統(tǒng)架構(gòu)，包括單片機實時監(jiān)測外界環(huán)境溫度、蓄電池電量變化和 GSM遠程通信控制等多項功能。針對蓄電池三段式充電和過放保護的要求，設(shè)計了相應(yīng)的充放電保護板。然后對于蓄電池中的輸出電壓通過 DC-DC降壓設(shè)計供給外面負載。最后在仿真的基礎(chǔ)上，通過硬件設(shè)計驗證了控制系統(tǒng)的合理

3、性。
　?。?）為了保證所設(shè)計的光伏系統(tǒng)中蓄電池的電量能夠應(yīng)用于交流設(shè)備，設(shè)計了DC-AC轉(zhuǎn)換電路。首先通過 MATLAB軟件對單相全橋逆變電路進行了仿真，驗證了逆變控制的可行性。接著基于TMS320LF2407A為主芯片的DSP以及開關(guān)管設(shè)計了逆變電路，測試結(jié)果實現(xiàn)了交流電的輸出。
　?。?）針對光伏發(fā)電系統(tǒng)中的降壓變換電路(Buck)，利用了狀態(tài)空間平均法進行Buck小信號建模分析，通過PID參數(shù)設(shè)計實現(xiàn)對系統(tǒng)幅頻域度、