本文關(guān)鍵詞：3kW離網(wǎng)型充電逆變一體機(jī)的硬件設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 光伏系統(tǒng) 離網(wǎng) 單相VSR 單極性倍頻 飛思卡爾K60

【摘要】：隨著工業(yè)社會(huì)的發(fā)展,人類對(duì)能源的需求不斷增大,化石能源的消耗,帶來了一系列的環(huán)境問題,人類迫切需要開發(fā)利用新能源來滿足日益增長(zhǎng)的能源需求。以光伏發(fā)電為代表的新能源為人們提供了新的能量來源,論文以充電逆變一體機(jī)在光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用為依托,對(duì)單相離網(wǎng)型充電逆變一體機(jī)的硬件系統(tǒng)進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。論文首先分析了充電逆變一體機(jī)的研究背景及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)比了普通UPS和充電逆變一體機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合和功能特性,重點(diǎn)介紹了充電逆變一體機(jī)的功能以及在光伏系統(tǒng)中的應(yīng)用,并根據(jù)充電功能和逆變功能對(duì)多種單相逆變和單相整流充電拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析比較,最終確定了一臺(tái)3kW離網(wǎng)型充電逆變一體機(jī)的主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及主電路參數(shù),對(duì)主電路的各個(gè)主要關(guān)鍵元件進(jìn)行設(shè)計(jì)選型。其次,對(duì)主電路的工作原理進(jìn)行分析,確定了單極性倍頻SPWM調(diào)制的方式,在此基礎(chǔ)上分析了單相VSR的狀態(tài)空間平均模型,結(jié)合主電路設(shè)計(jì)參數(shù),利用Saber軟件進(jìn)行了單相SPWM逆變功能和單相SPWM整流充電功能的仿真,驗(yàn)證了主電路參數(shù)設(shè)計(jì)的可行性。接著,確定了以飛思卡爾K60單片機(jī)為核心的控制板硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì),詳細(xì)分析了K60最小系統(tǒng)電路、AD采樣電路、PWM驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)思想及過程,完成了主電路和控制電路的原理圖及PCB設(shè)計(jì)。最后,研制了一臺(tái)基于飛思卡爾K60單片機(jī)的3kW離網(wǎng)型充電逆變一體機(jī)的試驗(yàn)樣機(jī),結(jié)合軟件設(shè)計(jì)部分,得出試驗(yàn)結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：光伏系統(tǒng) 離網(wǎng) 單相VSR 單極性倍頻 飛思卡爾K60
【學(xué)位授予單位】：廈門理工學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 引言9-17
• 1.1 研究充電逆變一體機(jī)的背景和意義9-11
• 1.1.1 研究背景9
• 1.1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.1.3 研究意義10-11
• 1.2 一體機(jī)與普通UPS區(qū)別11-12
• 1.3 充電逆變一體機(jī)在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用12-16
• 1.3.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類12-14
• 1.3.2 充電逆變一體機(jī)的功能及應(yīng)用14-16
• 1.4 論文所做的主要工作16-17
• 第二章 充電逆變一體機(jī)主電路的研究設(shè)計(jì)17-39
• 2.1 充電逆變一體機(jī)原理和結(jié)構(gòu)17-19
• 2.2 離網(wǎng)型光伏逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)19-24
• 2.2.1 按有無變壓器隔離分類的光伏逆變器類型19-21
• 2.2.2 按逆變相數(shù)分類的光伏逆變器類型21
• 2.2.3 按能量傳遞級(jí)數(shù)分類的光伏逆變器類型21-22
• 2.2.4 按主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類的光伏逆變器類型22-24
• 2.3 充電逆變一體機(jī)整流充電電路設(shè)計(jì)24-25
• 2.4 充電逆變一體機(jī)主電路設(shè)計(jì)25-39
• 2.4.1 功率開關(guān)管的選型26-28
• 2.4.2 支撐電容的選型28-29
• 2.4.3 共模濾波器的設(shè)計(jì)29-32
• 2.4.4 工頻變壓器的選型32-34
• 2.4.5 交流側(cè)電感LS的設(shè)計(jì)34-39
• 第三章 充電逆變一體機(jī)調(diào)制方式及主電路仿真39-52
• 3.1 充電逆變一體機(jī)SPWM調(diào)制方法39-43
• 3.1.1 單極性調(diào)制原理40-41
• 3.1.2 雙極性調(diào)制原理41-42
• 3.1.3 單極性倍頻調(diào)制原理42-43
• 3.2 單極性倍頻SPWM調(diào)制VSR模型43-45
• 3.3 主電路的仿真45-52
• 3.3.1 SPWM逆變功能仿真45-49
• 3.3.2 SPWM整流充電功能仿真49-52
• 第四章 充電逆變一體機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)52-69
• 4.1 控制器的選型52-53
• 4.2 K60的端口配置53-56
• 4.3 控制系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)56-57
• 4.4 AD信號(hào)采集電路57-61
• 4.4.1 交流電壓信號(hào)采集57-59
• 4.4.2 交流電流信號(hào)采集59-60
• 4.4.3 蓄電池電壓采樣60-61
• 4.5 MOSFET驅(qū)動(dòng)電路61-65
• 4.5.1 自舉電容的選擇63
• 4.5.2 自舉二極管的選擇63-65
• 4.5.3 驅(qū)動(dòng)電阻的選擇65
• 4.6 模擬開關(guān)切換電路設(shè)計(jì)65-67
• 4.7 外部通信電路設(shè)計(jì)67-69
• 第五章 3k W充電逆變一體機(jī)樣機(jī)研制及實(shí)驗(yàn)分析69-73
• 5.1 充電逆變一體機(jī)樣機(jī)的研制69-70
• 5.2 逆變功能測(cè)試70-72
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析72-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 總結(jié)73
• 6.2 展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 致謝78-79
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷79-80
• 研究成果79-80
• 附錄80-81
• 1、CAN RS485通信電路圖80
• 2、MOSFET驅(qū)動(dòng)原理簡(jiǎn)化圖80-81
• 3、AD采樣電路圖81

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