太阳能光伏发电毕业论文

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目录

设计总说明 ............................................................... I Introduction ........................................................... III 1 绪论 ................................................................... 1

1.1 太阳能光伏发电的研究背景 .......................................... 1 1.2 太阳能光伏发电发展历程与现状 ...................................... 1 1.3本文主要研究内容和任务 ............................................ 2 2 光伏系统简介及光伏发电效率分析 ......................................... 4

2.1 太阳能光伏系统简介 ................................................ 4

2.1.1 光伏系统的基本组成 .......................................... 4 2.1.2 光伏系统的分类 .............................................. 4 2.2光伏电池特性分析 .................................................. 6

2.2.1太阳能电池原理及分类 ......................................... 7 2.2.2太阳能电池输出特性 ........................................... 9 2.2.3太阳能电池工程用数学模型 ..................................... 9 2.3铅酸蓄电池 ....................................................... 10

铅酸蓄电池充电控制方法 ........................................... 11 2.4 影响太阳能光伏发电效率的因素 ..................................... 12 2.5提高太阳能光伏发电效率需进一步解决的问题 ......................... 14 3 最大功率点跟踪(MPPT)的研究 ............................................ 15

3.1 最大功率点跟踪的概念 ............................................. 15 3.2 MPPT原理 ........................................................ 15 3.3 光伏系统最大功率点跟踪控制方法研究 ............................... 16

3.3.1 定电压跟踪法(Constant Voltage Tracking，CVT) ............... 16 3.3.2 扰动观察法(P&O，Perturbation and observation method) ....... 17 3.3.3 导纳增量法 ................................................. 20 3.3.4基于梯度变步长的导纳增量法 .................................. 22

4 DC-DC变换器的设计 ..................................................... 22

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4.1太阳能独立光伏发电系统常用DC/DC变换器及其特点 .................... 22

4.1.1 BUCK电路原理 ................................................ 23 4.1.2 B00ST电路原理 ............................................... 24 4.1.3双向BUCK-B00ST变换器运行原理 ................................ 25

5逆变电路 ................................................................ 25

5.1常用逆变电路的简介 ................................................ 25 5.2本系统逆变电路特点 ................................................ 28 6 控制系统的硬件设计 ..................................................... 29

6.1系统各部分功能介绍 ................................................ 29 6.2控制系统方案 ...................................................... 29 6.3 TMS320F28035介绍 ................................................. 30 6.4 驱动电路 .......................................................... 34 6.5 检测电路设计 ...................................................... 35

6.5.1 太阳能板输出电压电流检测 .................................... 36 6.5.2 蓄电池充电电压电流检测 ...................................... 37 6.5.3 温度检测检测 ................................................ 38 6.6 短路保护电路 ...................................................... 39 7 MPPT控制算法与软件设计 ................................................. 40

7.1 编程要求 .......................................................... 40 7.2 AD接口 ........................................................... 40 7.3 MPPT的Boost电路控制原理 ......................................... 42 7.4 数字PID及算法 .................................................... 43

7.4.1 PID调节算法 ................................................. 43 7.4.2 PID调节算法 ................................................. 45 7.4.3 PID参数整定 ................................................. 47 7.4.4 PID算法程序设计 ............................................. 47 7.5 PWM波输出 ........................................................ 49 7.6 主程序流程图 ...................................................... 52 8 结论 ................................................................... 53 参考文献 ................................................................. 54

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附录A ................................................................... 55 附录B ................................................................... 55 致 谢 .................................................................. 62

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