用于矿灯充电的独立光伏系统研究

【摘要】：在地球环境污染和能源形势日益严峻的背景下,太阳能作为绿色能源越来越受到世界各国的重视。其中,光伏发电是太阳能利用的主要形式,具有广阔的发展前景,尤其是能为偏远地区用户提供电力的独立光伏系统,成为国家投资的重点。我国现有煤矿几千座,几乎所有的矿灯充电架还是采用传统的供电方式,不仅浪费能源,而且排放大量的二氧化碳和有害气体,严重污染环境。因此,本课题选择研究江南体育在线直播观看 发电在煤炭行业中的应用,用光伏发电技术来解决矿灯充电架的供电问题。 首先,对光伏电池的工作原理及输出特性进行详细的分析,并根据光伏电池的工程模型和数学公式建立了光伏电池的Matlab仿真模型,为光伏发电系统的仿真提供可能。随后,对几种最大功率跟踪方法进行分析比较,并提出了恒压启动变步长的增量电导法。本文中最大功率点的跟踪是通过控制Boost升压电路的占空比来实现的。 其次,蓄电池和直流母线之间采用双向全桥DC/DC变换器,起双向输送能量的作用。该系统能量管理的核心就是根据光伏电池和蓄电池的状态,来控制双向变换器能量传输的方向,使其工作在充电模式、放电模式或关机模式,以此来实现蓄电池的充放电,从而对整个系统进行有效的能量管理,使得光伏电池和蓄电池能够协调工作。 再次,在设计的独立光伏发电矿灯充电系统中,由DSP软件实现最大功率点跟踪、双向全桥DC/DC变换器的工作模式转换、正弦波脉宽调制等功能,并对采样电路和保护电路进行了初步设计。 最后,给出对所做工作的总结和进一步研究的设想。 【关键词】：光伏电池模型 最大功率点跟踪 双向变换器 控制策略
【学位授予单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 太阳能及光伏发电9
• 1.2 光伏发电技术的现状9-10
• 1.3 独立式光伏发电系统10-12
• 1.4 本课题的研究意义及所做的工作12-14
• 2 光伏电池及最大功率点跟踪14-32
• 2.1 光伏电池的工作原理14-15
• 2.2 光伏电池的模型15-17
• 2.3 软件仿真及特性曲线分析17-19
• 2.4 最大功率跟踪19-24
• 2.5 最大功率点跟踪实现24-32
• 3 蓄电池及其控制电路32-50
• 3.1 蓄电池的工作原理及模型32-34
• 3.2 光伏系统蓄电池充放电控制方法34-36
• 3.3 蓄电池能量管理36-39
• 3.4 双向变换器39-50
• 4 逆变电路设计50-58
• 4.1 光伏系统逆变器50-52
• 4.2 SPWM全桥逆变电路52-56
• 4.3 逆变电路仿真及波形分析56-58
• 5 DSP控制及辅助电路设计58-69
• 5.1 DSP控制58-60
• 5.2 DSP软件实现60-65
• 5.3 辅助电路的设计65-69
• 6 总结与展望69-70
• 致谢70-71
• 攻读学位期间发表的论文71-72
• 参考文献72-74

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