太陽(yáng)能熱水器由于節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)深受廣大用戶喜愛(ài),但傳統(tǒng)太陽(yáng)能熱水器普遍存在集熱管脆弱易爆裂、管道老化易漏水、維修難度大、安裝范圍局限只滿足部分用戶等問(wèn)題。光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展為太陽(yáng)能熱水器帶來(lái)了新的機(jī)遇,光伏電熱水器由此誕生。光伏電熱水器具有傳統(tǒng)太陽(yáng)能熱水器環(huán)保節(jié)能的特點(diǎn),同時(shí)在陰雨天氣下亦可配合“谷電”進(jìn)行互補(bǔ)加熱,因其不存在傳統(tǒng)太陽(yáng)能熱水器的缺點(diǎn),并且安裝靈活方便、維護(hù)安全簡(jiǎn)易、使用壽命較長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)突出,如今越來(lái)越受到人們的重視。本文針對(duì)光伏電熱水器的DC/DC變換器展開(kāi)了研究,分析了不同類型DC/DC變換器在光伏電熱水器中的優(yōu)缺點(diǎn),提出了非隔離式升降壓DC/DC變換器最適合光伏電熱水器,并選擇其中最合適的Cuk電路進(jìn)行了詳細(xì)的分析與實(shí)驗(yàn)。首先,分析了所選變換器的等效模型,求出了控制—輸出的關(guān)系公式和輸入—輸出的關(guān)系公式,為下文的參數(shù)設(shè)計(jì)以及最大功率點(diǎn)跟蹤優(yōu)化提供了理論基礎(chǔ);其次,通過(guò)公式推導(dǎo),對(duì)變換器的電感器、開(kāi)關(guān)管、二極管、電容以及負(fù)載參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì);最后,通過(guò)將光伏電池模型與所研究非隔離式升降壓變換器模型結(jié)合分析,提出了一種改進(jìn)的最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法,并基于dsPIC30F2020... 

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題的研究?jī)?nèi)容
        1.3.1 論文研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 本課題創(chuàng)新點(diǎn)
    1.4 本章小結(jié)
第二章 光伏電熱水器變換器主電路的分析與建模
    2.1 光伏電熱水器系統(tǒng)變換器的比較與選擇
    2.2 光伏電熱水器變換器的工作原理
    2.3 光伏電熱水器變換器的模型
        2.3.1 光伏電熱水器變換器的平均模型
        2.3.2 功率級(jí)傳遞函數(shù)
            2.3.2.1 控制—輸出電壓傳遞函數(shù)Tp
            2.3.2.2 輸入—輸出電壓傳遞函數(shù)Mv
    2.4 本章小結(jié)
第三章 光伏電熱水器變換器主電路的參數(shù)設(shè)計(jì)
    3.1 輸入電感與輸出電感的設(shè)計(jì)
        3.1.1 電感器的數(shù)值計(jì)算
        3.1.2 磁芯材料的選擇
        3.1.3 磁芯的形狀與尺寸
        3.1.4 磁芯匝數(shù)的計(jì)算
    3.2 開(kāi)關(guān)管的設(shè)計(jì)
        3.2.1 開(kāi)關(guān)管的選擇
        3.2.2 開(kāi)關(guān)管散熱器的選擇
    3.3 二極管的設(shè)計(jì)
    3.4 電容C_1、C_2的計(jì)算
    3.5 定值負(fù)載的選取
    3.6 本章小結(jié)
第四章 最大功率點(diǎn)跟蹤與輔助電路設(shè)計(jì)
    4.1 光伏電熱水器的最大功率點(diǎn)跟蹤
        4.1.1 光伏電池的數(shù)學(xué)模型與輸出特性
        4.1.2 定阻值光伏系統(tǒng)DC/DC變換器的選取
        4.1.3 常見(jiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤方法
        4.1.4 新型改進(jìn)最大功率點(diǎn)跟蹤方法
    4.2 控制電路硬件設(shè)計(jì)
        4.2.1 單片機(jī)及外圍電路
        4.2.2 輔助電源的設(shè)計(jì)
        4.2.3 采樣電路的設(shè)計(jì)
        4.2.4 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)
    4.3 本章小結(jié)
第五章 仿真與實(shí)驗(yàn)
    5.1 變換器主電路的仿真分析
    5.2 MPPT算法與變換器主電路結(jié)合仿真
    5.3 實(shí)驗(yàn)電路及波形
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]第1講 磁的基本知識(shí)[J]. 趙修科.  電源技術(shù)應(yīng)用. 2007(07)
[2]第3講 軟磁材料和應(yīng)用[J]. 趙修科.  電源技術(shù)應(yīng)用. 2007(09)
[3]第6講 電感和反激變壓器設(shè)計(jì)[J]. 趙修科.  電源技術(shù)應(yīng)用. 2007(12)
[4]開(kāi)關(guān)電源中電容器的選擇[J]. 趙修科.  電源技術(shù)應(yīng)用. 2008(07)
[5]基于分布式最大功率跟蹤的光伏系統(tǒng)輸出特性分析[J]. 王豐,孔鵬舉,Fred C.Lee,卓放.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(24)
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[7]一體化太陽(yáng)能熱泵熱水器蓄能特性對(duì)比研究[J]. 吳薇,王玲瓏,張?zhí)饻?  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2015(09)
[8]一種電流預(yù)測(cè)控制的自適應(yīng)變步長(zhǎng)最大功率跟蹤方法[J]. 楊勇,朱彬彬,趙方平,陶雪慧,曹豐文.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(06)
[9]梯度式變步長(zhǎng)MPPT算法在光伏系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 陳亞愛(ài),周京華,李津,周玲玲.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(19)
[10]太陽(yáng)電池最大功率恒壓跟蹤研究[J]. 張忠政,程曉舫.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(26)

碩士論文
[1]DC/DC單管諧振式變換器在太陽(yáng)能電熱水器中的應(yīng)用[D]. 劉華斌.青島大學(xué) 2019
[2]基于差分進(jìn)化和粒子群的混合MPPT算法研究與光伏控制器設(shè)計(jì)[D]. 劉宜罡.西南交通大學(xué) 2018
[3]家用型分布式并離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)研究[D]. 程廣.西南交通大學(xué) 2017
[4]分布式微網(wǎng)光伏發(fā)電逆變系統(tǒng)的研究[D]. 李曉鵬.河北科技大學(xué) 2017
[5]基于恒定電壓法和阻抗匹配法的MPPT算法的研究[D]. 蔡昕辰.湖北工業(yè)大學(xué) 2012
[6]基于軟開(kāi)關(guān)與磁集成技術(shù)的Cuk變換器[D]. 鐘安明.合肥工業(yè)大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3697112