風(fēng)能與太陽能電池模組混合式發(fā)電系統(tǒng)的研究設(shè)計

【摘要】：獨立型可再生能源發(fā)電系統(tǒng)需要蓄電池來儲存電力,本論文的目的之一在于研究一種風(fēng)力與太陽能電池發(fā)電相結(jié)合的混合式充電系統(tǒng),此太陽能與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)使用SEPIC轉(zhuǎn)換器,具有升降壓、正向輸出極性、低脈動輸入電流及輸入電流大等優(yōu)點,非常適合小功率風(fēng)力發(fā)電機與太陽能電池模組等電力轉(zhuǎn)換。 本論文從太陽能電池模組與永磁同步發(fā)電機的充電系統(tǒng)的研制出發(fā),最后再將二者整合成為統(tǒng)一的混合式系統(tǒng)。論文主要包括：(1)電流模式控制和輸入電壓的SEPIC轉(zhuǎn)換器的分析與設(shè)計；(2)太陽能電池模組的最大功率點追蹤控制器的設(shè)計；(3)感測機械參數(shù)的風(fēng)力發(fā)電機的最大功率點追蹤控制器的設(shè)計；(4)三段式蓄電池充電控制器的設(shè)計；(5)太陽能發(fā)電與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及電池充電系統(tǒng)與負(fù)載需求等四者之間電力平衡控制方法的研制；(6)以半橋式轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)PV模組的模擬；(7)以半橋式轉(zhuǎn)換器來模擬風(fēng)車及風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng)。 本論文中太陽能與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合的最大功率點追蹤控制器、模擬器的Ⅳ特性、風(fēng)力發(fā)電機的功率特性等,其計算方式以MATLAB的即時控制環(huán)境來實現(xiàn),其余控制器的設(shè)計以此類方式制作。論文實際制作以80W的太陽能與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)為例,最后通過模擬及實驗結(jié)果來驗證方法的可行性。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電 太陽能電池模組發(fā)電 最大功率點追蹤 混合型充電系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM914.4;TM61
【目錄】：

• 中文摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究目的11-13
• 1.3 研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 研究內(nèi)容14-15
• 1.5 論文架構(gòu)15-17
• 第二章 太陽能充電系統(tǒng)的研制17-44
• 2.1 簡介17
• 2.2 PV電池特性介紹17-21
• 2.3 最大功率點追蹤技術(shù)21-22
• 2.4 DC/DC升降壓轉(zhuǎn)換器分類22-24
• 2.5 系統(tǒng)工作原理24-26
• 2.6 電流模式控制的SEPIC轉(zhuǎn)換器設(shè)計26-29
• 2.7 具適應(yīng)性的最大功率點追蹤控制器設(shè)計29-31
• 2.8 PV模組模擬器的設(shè)計31-32
• 2.9 系統(tǒng)的制作、模擬及實驗32-44
• 第三章 小型風(fēng)力發(fā)電機充電器的研制44-59
• 3.1 簡介44
• 3.2 風(fēng)力發(fā)電機特性探討44-52
• 3.3 WTG充電系統(tǒng)的設(shè)計52-54
• 3.4 風(fēng)力充電系統(tǒng)的模擬及制作54-59
• 3.4.1 實驗系統(tǒng)的模擬54-55
• 3.4.2 實驗系統(tǒng)制作與驗證55-59
• 第四章 以耦合電感二次側(cè)電流控制的SEPIC轉(zhuǎn)換器的分析與設(shè)計59-68
• 4.1 簡介59
• 4.2 以電感二次側(cè)電流控制的SEPIC轉(zhuǎn)換器的分析與控制器的設(shè)計59-64
• 4.3 以PV充電系統(tǒng)的模擬與實驗64-68
• 第五章 太陽能與風(fēng)力混合型充電系統(tǒng)的研制68-82
• 5.1 簡介68-69
• 5.2 控制架構(gòu)69-71
• 5.3 混合型充電系統(tǒng)的PSIM軟件模擬71-74
• 5.4 實驗結(jié)果74-82
• 第六章 結(jié)論與未來研究方向82-84
• 參考文獻(xiàn)84-88
• 致謝88-89
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表89

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