本文選題：光伏系統(tǒng)　切入點：最大功率跟蹤　出處：《南京師范大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：伴隨人類文明的進步以及經(jīng)濟的發(fā)展,能源危機和環(huán)境問題越來越引起人們的關(guān)注。太陽能作為清潔的新能源代表,已成為全球大力發(fā)展能源形式之一。而對太陽能的應(yīng)用形式之一就是光伏發(fā)電系統(tǒng),光伏電池輸出效果的優(yōu)劣和儲能設(shè)備工作狀態(tài)的好壞將直接影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定,因此如何提高光伏電池輸出效率和儲能設(shè)備的充電管理水平是本文研究的問題。針對上述問題,本文開展了 “基于MPPT的光伏充電控制器的研究與設(shè)計”,具體包含以下內(nèi)容:1.從基礎(chǔ)理論入手,研究光伏電池與蓄電池的基本原理和特點,并采用Simulink建立光伏電池的仿真模型,分析光伏電池的輸出特性和蓄電池的充放電特性,對比蓄電池的充電策略優(yōu)缺,提出與最大功率點追蹤控制相結(jié)合的改進充電策略。2.由于光伏電池的輸出特性問題,研究光伏電池的最大功率點追蹤(MPPT)算法。首先分析MPPT原理以及常用追蹤算法,其次通過Simulink建立仿真模型比較光伏電池最大功率點追蹤算法的追蹤效果,最后提出改進將恒定電壓法與擾動觀測法結(jié)合,得到一種最大功率點追蹤算法,仍采用仿真與常用方法對比改進效果,具有快速性和穩(wěn)定性。3.設(shè)計充電控制器的整體方案,根據(jù)充電控制器的控制功能要求,采用ATmega128單片機設(shè)計了充電控制器的軟硬件系統(tǒng)。硬件上完成主電路關(guān)鍵器件參數(shù)計算,設(shè)計主控電路,DC/DC轉(zhuǎn)換電路、驅(qū)動電源電路、信號采集電路、保護電路、顯示電路等;軟件上設(shè)計系統(tǒng)控制總流程、充電方式選擇程序、終止充電程序、過放電保護程序等。4.最后對設(shè)計的基于MPPT的充電控制器進行實驗測試,通過實驗數(shù)據(jù)的分析得出充電控制器具有較好的充電效果,達到預期設(shè)計效果,實現(xiàn)對光伏電池的最大功率點跟蹤和對蓄電池的快速高效充電。
[Abstract]:With the progress of human civilization and economic development, the energy crisis and environmental problems have attracted more and more attention. Solar energy as a clean new energy representative, One of the applications of solar energy is photovoltaic power generation system. The output effect of photovoltaic cell and the working condition of energy storage equipment will directly affect the stability of the whole system. Therefore, how to improve the output efficiency of photovoltaic cells and the charge management level of energy storage equipment is the problem studied in this paper. In this paper, the research and design of photovoltaic charge controller based on MPPT is carried out, which includes the following contents: 1. The basic principle and characteristics of photovoltaic cell and battery are studied from the basic theory, and the simulation model of photovoltaic cell is established by Simulink. This paper analyzes the output characteristics of photovoltaic cells and the charge-discharge characteristics of the batteries, compares the charging strategies of the batteries, and proposes an improved charging strategy combining with the maximum power point tracking control. 2. Due to the problem of the output characteristics of the photovoltaic cells, This paper studies the maximum power point tracking (MPPT) algorithm of photovoltaic cells. Firstly, the principle of MPPT and the common tracking algorithms are analyzed. Secondly, the simulation model of Simulink is established to compare the tracking effect of the maximum power point tracking algorithm for photovoltaic cells. Finally, an improved maximum power point tracking algorithm is proposed by combining constant voltage method with disturbance observation method. Simulation is still used to compare the improved results with those of common methods. It has the advantages of rapidity and stability. 3. The overall scheme of charging controller is designed. According to the control function requirement of the charge controller, the hardware and software system of the charge controller is designed by using ATmega128 single chip microcomputer, the parameters of the main circuit are calculated in hardware, the DC / DC converter circuit is designed, and the power supply circuit is driven. Signal acquisition circuit, protection circuit, display circuit, etc. Finally, the experimental test of the designed charging controller based on MPPT is carried out. Through the analysis of the experimental data, it is concluded that the charging controller has better charging effect and achieves the expected design effect. The maximum power point tracking of the photovoltaic cell and the rapid and efficient charging of the battery are realized.
【學位授予單位】：南京師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM910.6

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本文編號：1569904