【摘要】：如今,能源和環(huán)境問題已經(jīng)成為各國政府關注的重大問題。作為一種可再生能源太陽能光伏發(fā)電的利用迅速發(fā)展起來。隨著淡水資源的日益匱乏,加上在發(fā)展中國家仍有很多電網(wǎng)覆蓋不到的地區(qū)存在著用電難、用水難的問題,因此對兼具實用價值和社會價值的光伏水泵系統(tǒng)的研究具有重要意義。 本文在分析光伏電池板特性及水泵工作原理的基礎上,研制了一種新型的光伏水泵揚水系統(tǒng),該系統(tǒng)以光伏電池作為系統(tǒng)的供電電源,采用無位置傳感器直流無刷電機作為水泵的驅動電機,采用PIC16F877A單片機作為系統(tǒng)的主控芯片。為了提高光伏水泵系統(tǒng)的功率和效率,論文重點研究了基于改進變步長導納增量法的最大功率點跟蹤算法及光伏電池的輸出功率和水泵流量之間的關系。為了使光伏水泵系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行,論文還研究了反電勢過零點檢測、電機的換相以及“三段式”起動方法,采用一種“虛擬中性點”法檢測反電勢過零點。論文采用了軟硬件相結合的方式實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制。 為了驗證系統(tǒng)的性能,對系統(tǒng)進行了理論仿真和實際測試,結果表明,所研制的光伏水泵系統(tǒng)能夠始終工作于最大功率狀態(tài),系統(tǒng)在晴天和陰天都能平穩(wěn)起動、高效、可靠、穩(wěn)定運行。
[Abstract]:Nowadays, energy and environmental problems have become a major concern of the governments of all countries. As a renewable energy, the utilization of solar energy and photovoltaic power has developed rapidly. With the increasing shortage of fresh water resources, the problem of difficult to use electricity and water is difficult in the areas where the developing countries are still not covered by the power grid. The research of photovoltaic pump system with practical value and social value is of great significance.
Based on the analysis of the characteristics of photovoltaic panels and the working principle of the pump, a new type of photovoltaic water pump water lifting system is developed. The system uses photovoltaic cells as the power supply of the system. The DC brushless motor without position sensor is used as the driving motor of the pump, and the PIC16F877A MCU is used as the main control chip of the system. In order to improve the power and efficiency of the photovoltaic water pump system, the paper focuses on the relationship between the maximum power point tracking algorithm based on the improved variable step length admittance increment method and the output power of the photovoltaic cell and the flow rate of the pump. In order to make the PV pump system run steadily and reliably, the paper also studies the zero crossing point detection of the back EMF and the commutation of the motor. As well as the "three stage" starting method, a "virtual neutral" method is used to detect the zero crossing point of the back EMF. The paper uses the combination of hardware and software to control the system.
In order to verify the performance of the system, the system has been simulated and tested. The results show that the developed photovoltaic water pump system can always work in the maximum power state. The system can start smoothly in both sunny and cloudy days, and the system is efficient, reliable and stable.
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH38

【參考文獻】

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本文編號：2174306