本文關(guān)鍵詞：MPPT光伏充放電控制器，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：使光伏充放電控制器具有最大功率點跟蹤(Maximum Power Point Tracking,MPPT)功能,是提高光伏電池組件利用率的有效途徑之一,本文就具有MPPT功能的充放電控制器拓?fù)浜椭饕骷墓倪M(jìn)行了研究。在對常用充電拓?fù)溥M(jìn)行研究和元器件功耗進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種改進(jìn)型雙Buck電路拓?fù)?使用N溝道增強型MOSFET進(jìn)行續(xù)流,減少了導(dǎo)通中的損耗。雙Buck電路交替工作,分擔(dān)了電路工作中的發(fā)熱量。同時,在結(jié)構(gòu)上形成了電路冗余,提高了系統(tǒng)的可靠性。經(jīng)MATLAB/Simulink建模和仿真證明,相比較于單Buck電路,本文設(shè)計的雙Buck電路拓?fù)淠芨玫刈饔糜诔浞烹娍刂破?提高了光伏組件的利用率。為獲得穩(wěn)定的MPPT算法,基于本論文設(shè)計的雙Buck拓?fù)潆娐?設(shè)計了一種適合該拓?fù)涞淖儾介L擾動觀察MPPT算法,增加了追蹤算法在最大功率點附近的穩(wěn)定性。此算法可在追蹤到最大功率點后逐漸縮小步徑,防止振蕩現(xiàn)象的出現(xiàn),最終鎖定最大功率點。分析了鉛酸蓄電池的特性,設(shè)計了一種三階段馬斯充電法,可保證整個充電過程中的充電電流均處于馬斯最佳充電曲線范圍內(nèi),有效地減少了蓄電池的充電損耗�；谏鲜鲅芯炕A(chǔ),以ARM作為控制核心,設(shè)計了一種光伏充放電控制器,完成了軟硬件設(shè)計并制作了樣機(jī),在實驗室環(huán)境下對該控制器進(jìn)行了效果測試。實驗測試表明,本文設(shè)計的光伏充放電控制器可獲得較高的充電效率,同時也證明了整個系統(tǒng)的可行性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：充放電控制器 雙Buck 光伏 MPPT 蓄電池
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1. 引言10-16
• 1.1 光伏發(fā)電的背景和意義10-11
• 1.2 光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類12-14
• 1.3.1 并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)12-13
• 1.3.2 離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)13-14
• 1.4 光伏充放電控制器技術(shù)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.5 論文的主要研究內(nèi)容15-16
• 2. 離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特性16-30
• 2.1 離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本組成16-17
• 2.2 光伏電池的原理及特性17-24
• 2.2.1 光伏電池的工作原理17-18
• 2.2.2 光伏電池的分類18-19
• 2.2.3 光伏電池的數(shù)學(xué)模型19-21
• 2.2.4 光伏電池的MATLAB/Simulink建模仿真21-24
• 2.3 光伏系統(tǒng)中常見的電路拓?fù)?/span>24-30
• 2.3.1 Buck電路25-27
• 2.3.2 Boost電路27-28
• 2.3.3 Buck-Boost電路28-29
• 2.3.4 本節(jié)小結(jié)29-30
• 3. 蓄電池特性和充電策略30-46
• 3.1 鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)和原理30-31
• 3.2 鉛酸蓄電池的理論模型31-32
• 3.3 鉛酸蓄電池的MATLAB/Simulink仿真32-36
• 3.4 鉛酸蓄電池的充電策略36-40
• 3.4.1 恒壓充電法37
• 3.4.2 恒流充電法37-38
• 3.4.3 PWM充電法38
• 3.4.4 階段充電法38-39
• 3.4.5 馬斯最佳充電曲線39-40
• 3.5 最大功率點跟蹤算法40-46
• 4. 光伏充放電控制器的硬件電路設(shè)計46-64
• 4.1 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)46-47
• 4.2 充放電電路拓?fù)?/span>47-56
• 4.2.1 雙Buck電路模型47-48
• 4.2.2 電路的元器件參數(shù)48-49
• 4.2.3 續(xù)流MOSFET的控制49-52
• 4.2.4 雙Buck電路充電分析52-56
• 4.3 主控芯片的選擇56-57
• 4.4 采集電路設(shè)計57-60
• 4.4.1 電壓采集電路57-58
• 4.4.2 電流采集電路58-59
• 4.4.3 溫度采集電路59-60
• 4.5 電子開關(guān)電路60-61
• 4.6 蓄電池保護(hù)電路61-62
• 4.7 輔助電源電路62-63
• 4.8 本章小結(jié)63-64
• 5. 光伏充放電控制器軟件設(shè)計64-74
• 5.1 軟件的總體設(shè)計64-65
• 5.2 初始化流程65-66
• 5.3 充電程序流程66-72
• 5.3.1 本文使用的充電策略67-70
• 5.3.2 本文使用的跟蹤算法70-72
• 5.4 放電程序的設(shè)計72-73
• 5.5 本章小結(jié)73-74
• 6. 實測數(shù)據(jù)和分析74-78
• 6.1 實驗平臺74-76
• 6.2 雙Buck拓?fù)涞尿?qū)動波形76-77
• 6.3 實測充電數(shù)據(jù)77-78
• 7. 總結(jié)與展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果84-88
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集88

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本文編號：310679