光伏太陽能最大功率點跟蹤技術研究

【摘要】：隨著光伏技術的越來越成熟，其利用成本越來越低，各國紛紛加強發(fā)展新能源。因此本文研究的MPPT太陽能控制器具有極大的應用價值。 最大功率點跟蹤技術(MPPT)技術是目前在光伏太陽能功率控制技術的實現(xiàn)中有著強大的實用性和發(fā)展前景。MPPT太陽能控制器作為光伏系統(tǒng)中的關鍵部分，其性能的好壞直接影響著光伏發(fā)電的效率。 論文首先介紹了光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀，分析了太陽能電池的特性，總結出其隨著光照強度、溫度變化而變化的動態(tài)有規(guī)律的性質。從而發(fā)現(xiàn)了歸納出一種可以讓其工作在最大功率點的算法。然后討論了MPPT太陽能控制器的硬件電路的實現(xiàn)方法（BUCK電路、BOOST電路、BUCK—BOOST電路）。本論文中采用的是BUCK電路的總體結構。 本文的MPPT太陽能控制器的開關控制管主要是采用三菱公司的IPM模塊，主要由于其具有輸入阻抗高，開關速度快，可帶載能力強等優(yōu)點。其控制芯片采用Microchip公司生產(chǎn)的高性能DSP。創(chuàng)新性的最大功率點跟蹤技術，可顯著提高太陽能系統(tǒng)能量利用率，控制器的蓄電池充電過程是經(jīng)過優(yōu)化的，能夠延長蓄電池壽命，改善系統(tǒng)性能。 本文的MPPT太陽能控制器是采用DSP控制的新一代產(chǎn)品，標準RS-232/485通訊接口、采用模塊化設計的方法。其優(yōu)化的控制算法提高了系統(tǒng)輸出的動態(tài)響應，能夠快速跟蹤太陽能電池板的最大功率點，在工程上具有很大的實用價值。 【關鍵詞】：MPPT 太陽能電池 BUCK
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 引言9
• 1.2 國內(nèi)外太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況9-11
• 1.2.1 國外光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況9-10
• 1.2.2 我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況10-11
• 1.3 最大功率點跟蹤技術11-12
• 1.3.1 最大功率點跟蹤技術的定義11
• 1.3.2 最大功率點跟蹤技術的實現(xiàn)方法11-12
• 1.4 本文的研究內(nèi)容和意義及結構安排12-15
• 1.4.1 本課題的研究內(nèi)容12
• 1.4.2 本課題的研究意義12-13
• 1.4.3 本文的結構安排13-15
• 第二章 太陽能電池特性及仿真模型和蓄電池的特性15-24
• 2.1 光伏電池的基本結構及工作原理15-17
• 2.2 光伏電池的等效電路17-21
• 2.3 蓄電池的特性及充電方式21-23
• 2.3.1 快速充電階段22
• 2.3.2 提升階段22
• 2.3.3 浮充階段22
• 2.3.4 均衡階段22-23
• 2.4 本章小結23-24
• 第三章 最大功率點追蹤的硬件電路實現(xiàn)的基本原理24-37
• 3.1 MPPT控制器原理24-29
• 3.1.1 常用的DC-DC變換器結構24-26
• 3.1.2 buck變換器的工作原理26-27
• 3.1.3 boost變換器的工作原理27-28
• 3.1.4 buck—boost變換器的工作原理28-29
• 3.2 MPPT控制器的硬件電路結構29-36
• 3.2.1 MPPT控制器的主電路結構30-31
• 3.2.2 驅動電路31-32
• 3.2.3 采樣電路32-34
• 3.2.4 電源電路34-36
• 3.3 本章總結36-37
• 第四章 MPPT控制器器件的選擇37-42
• 4.1 中央處理器的選擇37
• 4.2 電感的選擇37-40
• 4.2.1 電流紋波率的確定38
• 4.2.2 最惡劣輸入電壓的確定38-39
• 4.2.3 峰值電流的確定39-40
• 4.2.4 負載電流對電感選擇的影響40
• 4.3 二極管的選取40
• 4.4 開關管的選取40-41
• 4.5 本章小結41-42
• 第五章 最大功率點追蹤的實現(xiàn)算法42-52
• 5.1 恒定電壓法(CVT)42
• 5.2 擾動觀察法42-43
• 5.3 電導增量法43-45
• 5.4 各模塊軟件的分析與實現(xiàn)45-47
• 5.5 Modbus通訊協(xié)議47-51
• 5.6 本章總結51-52
• 總結與展望52-54
• 參考文獻54-57
• 致謝57-58
• 附錄58-59

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