小功率家用光伏發(fā)電儲能系統(tǒng)的研究.pdf

1、能源危機的日漸加重以及化石能源對環(huán)境的污染，都在不斷促使著新能源發(fā)電技術(shù)的進步。其中，光伏發(fā)電因為儲量大、無污染等優(yōu)勢得以被越來越多地推廣與應(yīng)用。分布式微網(wǎng)的快速發(fā)展以及我國諸多偏遠(yuǎn)地區(qū)輸電困難等因素，也為我國光伏發(fā)電事業(yè)帶來了美好的前景。
　　本文對小功率家用光伏發(fā)電儲能系統(tǒng)進行了研究與設(shè)計。該系統(tǒng)集升壓控制、逆變、儲能等部分于一體，便于安裝、使用，擁有較好的商業(yè)前景。文中首先對本系統(tǒng)所采用的Boost升壓電路、全橋逆變電路以及

2、儲能電路的工作原理進行了分析，并詳細(xì)介紹了逆變電路中的SPWM調(diào)制方式。由于采用了非隔離拓?fù)洌到y(tǒng)在并網(wǎng)工作模式下，會產(chǎn)生嚴(yán)重的漏電流，文中對漏電流的產(chǎn)生和抑制原理進行了解釋和說明，決定采用加入共模濾波器的方式來抑制漏電流，并通過仿真驗證了該設(shè)計的可行性。本文對系統(tǒng)的閉環(huán)設(shè)計、光伏電池的特性、MPPT的實現(xiàn)、儲能環(huán)節(jié)的充電方案都進行了研究與設(shè)計，采用了變步長電導(dǎo)增量MPPT法和三段式充電控制方式對系統(tǒng)進行控制。
　　在本文理論研究

3、基礎(chǔ)上設(shè)計了5kW小功率家用光伏發(fā)電儲能系統(tǒng)樣機。文中采用IGBT和MOSFET作為開關(guān)器件的選擇，對電感、電容等元件參數(shù)進行了詳細(xì)地設(shè)計，并針對系統(tǒng)需求，設(shè)計了相應(yīng)的采樣調(diào)理和保護電路。最后介紹了控制芯片TMS320F28335的外圍設(shè)計和端口分配。
　　本文最后對該系統(tǒng)進行了仿真和實驗，驗證了所用拓?fù)浼罢{(diào)制方式的高效性，測試最高效率可達94.4％。仿真中就MPPT算法對整個光伏系統(tǒng)的可行性也進行了驗證，穩(wěn)態(tài)跟蹤效率保持在99％