江南体育在线直播观看 发电增氧驱动系统的研制

【摘要】：随着国际能源需求的日益增加,环境的日益恶化,太阳能成了人类普遍关注的新能源。人类对太阳能的应用开发具有重大的战略意义。目前光伏发电在国内外已被广泛采用,很多城市都在争相兴建大型光伏电站。我国是农业大国,在农业生产中,小功率用电设备的使用非常普遍,如温室通风扇、卷帘减速机以及小型增氧机等等,这些都是用电设备。尤其在偏远地区,相对于远距离传输电的损耗,独立光伏发电系统特别具有现实意义。针对以上问题,以增氧机为例设计了一种可以独立发电的小功率增氧驱动系统,可为小型的鱼塘提供增氧和曝气功能。尤其在偏远地区或者缺电少电的地区提供能够独立工作的江南体育在线直播观看 发点增氧系统,为养殖户提供方便。 本文以光伏增氧驱动系统为研究对象,从系统容量和参数的设计、DC/DC电路、最大功率跟踪方法、逆变电路、控制策略及充放电保护等方面作了详细的分析和研究。首先对光伏发电的国内外发展现状和趋势作了详细的分析,并对光伏发电的特点和主要模式做了阐述。光伏电池是决定发电效率即能源利用率的的关键点,为了充分利用光伏电池的输出能量,对常用的DC/DC拓扑结构和最大功率跟踪方法作了分析比较,结合光伏电池的输出功率特性,设计出了升降压变换和扰动控制方法相结合的电路控制光伏电池的工作点,实现光伏发电的最大功率跟踪。通过对蓄电池的基本特性与充放电要求的研究与分析,设计了蓄电池的三阶段模式充电方法。充电过程是快速充电、恒压充电以及浮充电三种状态。该方法保证了蓄电池在各个阶段都采取最优的充电方式,达到最佳的效果。其次对逆变原理、逆变主电路的拓扑和控制方法作了较为详细的研究。在此基础上设计出了带有PI调节的全桥逆变电路。根据控制方案设计了以单片机dsPIC30F2010为控制核心,包括驱动、采样、保护及显示功能齐全的软硬件系统。该系统电路结构简单,运行可靠。 最后根据设计出的电路印制出电路板,实现硬件连接,进行了系统参数调试。接入变压器和负载进行总体调试,实验结果表明,产生了可靠、稳定、失真度小、波动率小的高质量的正弦波,使得系统可以实现蓄电池的充放电、最大功率控制和逆变,最终使得增氧电机正常工作。 【关键词】：光伏发电 逆变电路 蓄电池充放电 增氧电机
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究背景和意义9-11
• 1.2 国内外研究动态11-14
• 1.2.1 国外光伏发电的现状11-12
• 1.2.2 我国光伏发电的现状12-14
• 1.3 主要研究内容14-16
• 第二章 江南体育在线直播观看 发电系统总体方案设计16-24
• 2.1 江南体育在线直播观看 发电系统的组成16-18
• 2.1.1 太阳能电池方阵16-17
• 2.1.2 蓄电池组17
• 2.1.3 控制器17-18
• 2.1.4 逆变器18
• 2.2 光伏发电系统容量设计18-22
• 2.2.1 蓄电池容量设计18-20
• 2.2.2 太阳能电池方阵容量设计计算20-22
• 2.3 增氧机的选型22-24
• 第三章 控制器的分析与设计24-39
• 3.1 蓄电池的特性及充放电要求24-30
• 3.1.1 蓄电池的基本特性24-27
• 3.1.2 蓄电池的充放电要求27-28
• 3.1.3 光伏系统中蓄电池的充电方法28-29
• 3.1.4 铅酸蓄电池的过充、过放保护电路的设计29-30
• 3.2 DC/DC变换电路的分析与设计30-33
• 3.2.1 Buck变换器的拓扑结构及工作原理30-31
• 3.2.2 Boost变换器的拓扑结构及工作原理31
• 3.2.3 Buck-Boost变换器的拓扑结构及工作原理31-32
• 3.2.4 Cuk变换器的结构及原理分析32-33
• 3.3 光伏阵列最大功率点跟踪方法的比较33-37
• 3.3.1 光伏电池的输出功率特性33-34
• 3.3.2 常用最大功率点跟踪方法的研究34-37
• 3.4 具有MPPT功能DC/DC控制器的实现37-39
• 第四章 逆变电路的分析与设计39-52
• 4.1 逆变技术的分类39
• 4.2 逆变技术的原理39-43
• 4.2.1 推挽逆变电路40-41
• 4.2.2 半桥逆变电路41-42
• 4.2.3 全桥逆变电路42-43
• 4.3 光伏发电系统中逆变电路的结构分析43
• 4.4 逆变主电路设计43-44
• 4.5 控制电路的设计44-45
• 4.6 开关电源电路的设计45-47
• 4.7 MOS管驱动电路47-48
• 4.8 采样保护电路设计48-50
• 4.9 闭环调节电路(PI控制)50-51
• 4.10 显示电路51-52
• 第五章 系统软件设计52-58
• 5.1 MPLAB IDE简介52
• 5.2 主程序流程图52-53
• 5.3 A/D转换子程序53-56
• 5.4 PWM调节子程序56-58
• 第六章 系统调试与实验结果58-62
• 6.1 单个MOS管的驱动波形58
• 6.2 对角两个MOS管的驱动波形58-59
• 6.3 同一桥臂上两个MOS管的驱动波形59
• 6.4 同一桥臂上两个MOS管的死区时间波形59-60
• 6.5 闭环反馈电压波形60-61
• 6.6 系统总体调试61-62
• 第七章 结论与展望62-63
• 参考文献63-67
• 附录A 部分程序67-70
• 附录B 主电路原理图70-71
• 附录C 控制电路原理图71-73
• 致谢73-75
• 攻读学位期间发表的学术论文75

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