太陽能發(fā)電裝置的研究

【摘要】：太陽能發(fā)電是新世紀環(huán)保能源中非常有前景和意義的能源提供方式,而電源的逆變技術是太陽能發(fā)電的核心技術,傳統(tǒng)的有模擬分立器件連接的逆變電路在功能的實現(xiàn)上有很大的局限性。針對這一點,本文設計了一個由微控制器為控制核心的太陽能發(fā)電裝置,克服了傳統(tǒng)逆變電路的缺點。 本文介紹了太陽能發(fā)電歷史發(fā)展和現(xiàn)階段狀況,對太陽能發(fā)電的意義進行闡述。并對太陽能電池板的工作原理進行介紹,還介紹和分析了電源逆變技術的相關理論和實現(xiàn)方法,并根據(jù)這些理論設計了帶有自調(diào)節(jié)功能的太陽能發(fā)電裝置。 正弦波脈寬調(diào)制技術在電源逆變技術中起非常重要的作用,其參數(shù)的選取和質(zhì)量的高低直接影響整個電路的性能,為此專門介紹了正弦波脈寬調(diào)制技術,并分析了它對逆變系統(tǒng)的影響。 針對太陽能電池板的特點,設計了由C8051單片機為控制核心的硬件電路系統(tǒng),并分別介紹了死區(qū)電路、全橋逆變電路、驅(qū)動電路、升壓裝置的工作原理和實現(xiàn)方式。對關鍵器件的選擇進行了詳細解釋。 詳細介紹了在單片機上的調(diào)試方法和過程,并介紹了欠壓、過壓保護,過流保護,頻率調(diào)節(jié)等功能的編程實現(xiàn)。并介紹了最大功率跟蹤的概念,并對其在系統(tǒng)中的實現(xiàn)方法做介紹。 對系統(tǒng)的各部分硬件進行調(diào)節(jié)測試,并對測試結果進行了理論分析與實驗研究。對系統(tǒng)的不足之處做出說明并且提出改進方案,為該裝置的進一步發(fā)展打下基礎。 【關鍵詞】：太陽能 單片機 脈寬調(diào)制 全橋逆變器
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 太陽能發(fā)電的歷史與發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2 課題研究的目的和意義12-13
• 1.3 課題的主要研究內(nèi)容13
• 1.4 論文的章節(jié)安排13-14
• 第二章 太陽能發(fā)電裝置的原理14-20
• 2.1 太陽能電池介紹14-15
• 2.2 電源逆變原理介紹15-17
• 2.2.1 半橋逆變電路16
• 2.2.2 全橋逆變電路16-17
• 2.3 正弦波脈寬調(diào)制技術介紹17-20
• 第三章 硬件電路介紹20-38
• 3.1 死區(qū)電路的分析與設計20-24
• 3.2 驅(qū)動電路的介紹與設計24-26
• 3.3 全橋逆變電路26-29
• 3.3.1 開關管的介紹26-28
• 3.3.2 開關管的保護電路28-29
• 3.4 變壓器的介紹29-31
• 3.5 濾波電路的介紹與設計31-32
• 3.6 控制電路的設計32-37
• 3.6.1 微控制器的電氣特性32-34
• 3.6.2 采樣電路的設計34-37
• 3.7 系統(tǒng)整體設計37-38
• 第四章 太陽能發(fā)電裝置的軟件實現(xiàn)38-51
• 4.1 C8051單片機簡介38-41
• 4.2 主程序的設計41-48
• 4.2.1 SPWM波形的產(chǎn)生41-46
• 4.2.2 閉環(huán)系統(tǒng)的程序設計46-48
• 4.3 最大功率跟蹤的實現(xiàn)48-50
• 4.4 系統(tǒng)整體程序總結50-51
• 第五章 系統(tǒng)的調(diào)試結果及分析51-56
• 5.1 系統(tǒng)輸出結果51-53
• 5.2 系統(tǒng)濾波效果53-54
• 5.3 產(chǎn)生誤差原因的分析54-55
• 5.4 系統(tǒng)存在的不足與下一步工作55-56
• 第六章 結論56-57
• 參考文獻57-60
• 在學研究成果60-61
• 致謝61

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