【正文】 寅較癱的效率。這囂侯蓍電遺黲受恕戇力魄較強(qiáng)，攀簽荔蒺蓼。 式中，ｔ為殲關(guān)控制周斕，ｔ時(shí)為每個(gè)羧颥周期內(nèi)＿開(kāi)莢的持續(xù)關(guān)斷辯游，Ｄ為 開(kāi)必管Ｔ導(dǎo)通的婀空比。有降低趨勢(shì)時(shí)，電容向負(fù) 載Ｒ放電，維持Ｕ。線性增加，電能以 磁能形式儲(chǔ)存在電感線圈Ｌ中，此時(shí)負(fù)載Ｒ供電靠電容Ｃ放電，Ｒ上流過(guò)電流Ｉ。鎳氫蓄電池、燃料電池以其無(wú)污染的特點(diǎn)將成 為未來(lái)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要伙伴。 一般蓄電池的過(guò)電倪和內(nèi)阻很小，蓄電池的容量和壽命是蓄電池的主要參數(shù)， 它們受充電方法的影響緞犬。例如對(duì)予６．５Ａ?ｈ的蓄電池，０．１Ｃ的放電電流的 實(shí)瓣袋為０．１６。蓍瞧涎囊孽經(jīng)鼴臻耩蠢： ∞容鬃襲零囂懣法襲態(tài)滿耄酌繁況下豹鎊纛多少，禳放電毫浚與墩電時(shí)愆 鮑黎積來(lái)襲承，雄位為安對(duì)（Ａｍ）。工鬟上饅臻熬太羯畿壤洼投是太耀戇憋涎使翔熬熬零攀元，葵埝爨電壓～ 救在十豇至熙卡譙莊纛。 （４）最大輸出工作電壓、ｋ：在給定溫度照度下輸出最大功率時(shí)的工作電壓。 圖２．１太陽(yáng)能電池的伏安特性曲線 Ｆ培．２．１ Ｖ－Ｉ ｃｈａ陽(yáng)ｃｔｅ血ｎｃ ｃｕｎ，ｃ ｏｆ∞ｌ缸ｂａｔｔｃｆｙ 伏安特性曲線表明太陽(yáng)能電池既非恒壓源，又非恒流源，是一種具有強(qiáng)烈非 線性的直流電源，輸出電流在大部分工作電壓范圍內(nèi)相當(dāng)恒定，最終在一個(gè)足夠 高的電壓之后，電流迅速下降為零。使得ｕ。 太陽(yáng)能電池多數(shù)具有一個(gè)大面積的Ｐ．Ｎ結(jié)，當(dāng)光線照射時(shí)，就可以在電池內(nèi) 部產(chǎn)生直流電流。 （３）利用ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ建立逆變系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行掇制策略仿真并搭 建樣機(jī)實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論。電力電子器件的高頻 化髭今后電力電子技術(shù)創(chuàng)新的主導(dǎo)方向，藤硬佟結(jié)梅的標(biāo)準(zhǔn)模塊怒器件發(fā)展的必 然憝勢(shì)。即采用微 處颼器軟｛牛智能控制和采用不問(wèn)豹模塊組念，就可構(gòu)成不同的電壓、波形變換電 源系統(tǒng)。 ２ 基于單片機(jī)控制的太陽(yáng)能逆變電源研究 囊弦波徐出是囂藩逆交電源熬瘋羯趨勢(shì)，憨麓騫ＰＷＭ功麓豹微處理囂蠲整，歪弦 波輸出的逆變技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。 逆炎魄添按變換方式可勢(shì)必工頻變抉霸離頻變換。囂茲孛囂太鬻戇必莰發(fā) 電產(chǎn)業(yè)燕耨ｆ搔著一個(gè)大的發(fā)展，市場(chǎng)需求爨巨天。 對(duì)太陽(yáng)麓光伏發(fā)電技術(shù)的研究始于１００多年前。在開(kāi)發(fā)和使髑能源的同對(duì)，保護(hù)好入類賴以生存的地球環(huán)境與生 態(tài)甚綴成為一個(gè)全球性的重溪問(wèn)題。本論文中不包含任何未加明確注明的其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開(kāi)發(fā)表 或未公開(kāi)發(fā)表的成果。文中詳細(xì)地介紹了電壓電流雙閉環(huán)控制的原瓔和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并建立了 全耩遞交毫路豹連續(xù)狀態(tài)空闋數(shù)學(xué)模羹籀離散狹態(tài)象闥數(shù)學(xué)穰瀵，耩用 ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｍｕｌｉｎｋ對(duì)控制系統(tǒng)：ｊ｛｝行了仿真分析。本文設(shè)計(jì)并研制了一臺(tái)獨(dú)立的太陽(yáng)能光伏逆變電源，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 低成本、效率高、數(shù)字化控制及駐示，輸出呶壓的質(zhì)量高，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度 訣。 百度文庫(kù)幫手網(wǎng) 來(lái)就送100文庫(kù)財(cái)富值 本文由zbf106223512貢獻(xiàn) pdf文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。然后，本文詳細(xì)介紹了主電路及其參數(shù)選擇的原理及公式，并確定了 實(shí)驗(yàn)用樣機(jī)的參數(shù)。ａｌｓｏｕｓｅｓｔｈｅＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍ－ 蒸文撬要 ｕｌｉｎｋ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ。 保密口 不保密ｄ（請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“√一） 論文作者簽名：勁．移 導(dǎo)師簽名：侈 日期：ａ力年；腳 基于篳片機(jī)控制的太陽(yáng)能逆變電源研究 第１章緒論 １。中國(guó)擁有 率富弱太粥鏈資源，囂甍萋豹羚發(fā)裂溺量羨薄開(kāi)發(fā)量豹綴少一部分，輿騫廣羯豹笈 燧蘸襞。中國(guó)予 １９５８年開(kāi)始研究太陽(yáng)能電漶，１９７１年成功地蘺次應(yīng)穗予中函發(fā)射瀚東方魏二號(hào)羹 凝上，于１９７３車殲始將太陽(yáng)能魄池用于地西。援嶷必捩發(fā)瑰系統(tǒng)是攀與零娥毫力系統(tǒng)穗遴藤孤立運(yùn)器夔發(fā)魄 系統(tǒng)，熏驟應(yīng)用于偏遠(yuǎn)無(wú)電地區(qū)，其建設(shè)的主鬟鞠的就是解決無(wú)電閥題。 由于采嗣閉環(huán)控制穩(wěn)愿技術(shù)，矮輸出電壓非常穩(wěn)宓，受載能力強(qiáng)，性熊價(jià)格比高， 怒強(qiáng)翁幫褥釜麓源發(fā)電系統(tǒng)中蘺選產(chǎn)品。 隨著軟開(kāi)關(guān)功率變換技術(shù)的發(fā)展，諧振變換也被應(yīng)用在逆變電源系統(tǒng)中，即 構(gòu)成諧振型高效逆變電源。目前，它已縫發(fā)展成為～門包含更多學(xué)科的綜合性技術(shù)學(xué)科，并在現(xiàn)代通訊。 １．５本課題的任務(wù) 續(xù)會(huì)獲上豹努輯，零課遂戇任務(wù)如下： 《１）攝據(jù)太陽(yáng)能電漶輸出特性和蓄毫池靜特性，設(shè)詩(shī)蓄鬯池的充電控制方法。太陽(yáng)能電 池就是利用半導(dǎo)體光伏效應(yīng)制成，它是一種能將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn) 換器件。為太陽(yáng)能電池內(nèi)部等 效二極管的Ｐ．Ｎ結(jié)反向飽和電流；ｋ是玻爾茲曼常量，Ｏ．８６１０＿４ｅＶ，Ｋ；ｑ是電子 電荷，１．６１０。則隨光的強(qiáng)度 呈對(duì)數(shù)關(guān)系變化。、 （２）開(kāi)路電壓Ｖ０：正負(fù)極間為開(kāi)路狀態(tài)時(shí)的電壓。一般譽(yù)裁瀵楚負(fù)載艨漱簸囂要，墩不使節(jié)安裝使用。脅刪 儲(chǔ)麓裝鬟楚太陽(yáng)熊光飫發(fā)電系統(tǒng)的鬟簧綴艘部分，籠英鼴獨(dú)蠢的太戳能光伏 發(fā)毫系絞運(yùn)移跨，德能環(huán)繁凳楚黲不霹少豹絳液部努，一般寒說(shuō)，是天斃太鞠怒 轉(zhuǎn)傳麓電糍，通過(guò)寵魄器翻蒸電漶把魄髓德霧起塞，魄土孬遴過(guò)放電囂把德存嶷 鬻惠池燕麴嫩能放蛙：來(lái)進(jìn)霸遺送搜用。 國(guó)功率與比功率鬻電池的功率指蓄魄溉在一定放電奉４發(fā)下，單位時(shí)間所能 給爨戇羹豹丈奪，莘霞必顎瓦＞或ｋＷ（手囂）。鏹酸蓄毫渣有葜逸贊低廉、緩用麓肇、維穆方便，蘸秘籽率富等往贏。ｏ ｋ／ ／一 ｅＯ Ⅲ ㈨ Ⅲ ｍ ｆ 。當(dāng)負(fù)載為蓄電池時(shí)，就構(gòu)成了蓄電池充電電路，將蓄電池直 接接在Ｂｏｏｓｔ電路的輸出端，通過(guò)調(diào)節(jié)蓄電池的端電壓實(shí)現(xiàn)蓄電池的充電控制，使 用單片機(jī)智能控制方法，可以實(shí)現(xiàn)蓄電池的智能化充電控制和充放電能量管理。當(dāng)圖２．４中開(kāi)關(guān)管 Ｔ關(guān)斷時(shí)，Ｂｏｏｓｔ電路等效電路圖如圖２．５（ｂ），由于線圈Ｌ中的磁場(chǎng)將改變線圈Ｌ兩 端的電壓極性，這樣線圈Ｌ磁能轉(zhuǎn)化成的電壓Ｕ。仍然是連續(xù)戇。太陽(yáng)能電池直流充電系統(tǒng)工作在充電狀態(tài)時(shí)，～方面希望能保持太陽(yáng)能 第２章太翻能電＿｝轂薇懿流充電系統(tǒng) 電池輸出功率最大，一方麗又要考慮到蓄電池在不同電量時(shí)的電流接收能力．因 此，究電電路采取蹲種不閼的策略綜合對(duì)譽(yù)電池進(jìn)行充電控制。電路中的ｃ２，Ｒ５為二極管Ｄｌ的吸收回路：Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４與Ｃ３，ｃ４，ｋ構(gòu)成功 率ＭＯＳＦＥＴ管的關(guān)斷吸收回路；＆，Ｄ。 ３．２邀變主鬯路架構(gòu)及鞠雒 遞交圭電路舞矜結(jié)擒奎黌鴦壘橋、率褥、攫挽等絡(luò)鐫。瓣輸是瞧蓮鮑諧波含爨要求盡《 麓奪，幫鼙瓣舔窶逮囂遂褥羧懿，疆霉羹浚澎繞囊辯歪弦滾毒悉。≮瑟會(huì)綏其蒙理： 強(qiáng)３．２所示的單極性三角渡對(duì)稱規(guī)則同步采樣法，采用單極棟三角波并以三角 波中心線與正弦波交點(diǎn)Ｃ作一水平線，從而得到與三角波的交點(diǎn)Ａ、Ｂ，并以此決 定脈寬。 缸衄 鶩３．３攀綴性ＳＰＷＭ調(diào)制方法愛(ài)ＳＰＷＭ渡形 Ｆｉｇ．３．３ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆｓｉｎｇｌｅ ｐｏｌｅ ＳＰＷＭ ｍｏｄｕｌａｔｉｎｇ ａｎｄ ＳＰＷＭ ＷａＶＣ 采囂琢理及詩(shī)算公式：為絳涯主電路彈關(guān)器｛孛豹安余工揮，必綏使掰調(diào)割的 脈沖波有個(gè)最小脈寬與最小聞隙的限制，馘保證脈沖寬度大于開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通時(shí) 間ｔ。一Ｍ ｓｉｎｏｊ?Ｌ （３．２） 式孛ｔ蔻三麓載波豹蹋麓。中，可得 ｌ替 第３章逆搬系統(tǒng) ｕ。 在數(shù)字控制中用單片機(jī)產(chǎn)繳ＳＰＷＭ波形正是基于上述的采樣原煺和計(jì)算公 式。 軟磁毒｜糕是瓣牲器終豹?；删Y殘都分，舞顯理我電力電子裝霉中各彈磁牲器 基≯攀背規(guī)控制豹太雕鐫邋燮逛源研究 件的鐵心主要采用高頻鐵磁性材料。高，曩｜ｊ繞 組匝數(shù)可以減少，銅損也隨著減少。 《◇鞍蹇夔囂里轟爨爨燾是磁毪耪籽失去戳蠖魏瀑痙。工作時(shí)的最大磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ。與Ｂ，之閫變化，如圖３．５所示。于是魏懿遂交轎轅密實(shí)舔鴦鼙在交篷器一次鬻豹驀波分爨為 Ｕ≯一Ｕｐｔ－ＶＰ２ （３＋１０） 如果希攝逆變器輸出電滕有效值為Ｕ。 第３章逆變系繞 根據(jù)以上公式計(jì)算出鐵心應(yīng)具備的截面積一窗口面積后，可以在生產(chǎn)廠家提 供的產(chǎn)赫手髓中查找合適的鐵心，使其形狀和尺寸滿足要求。ＨＴ 式中 ｕ，一繞組電壓幅德； ｄｔ （３。： （３．１５） Ａ。 秘蠢頻變滕器靜援耗：離頻變壓器豹纛流損耗是由線鼴的銀損耗造成的。函筵焱選擇鐵心終梅笈繞鑭交囂囂辯，應(yīng)盡熬減少瀛戇。 （３）菠確安攤繞組極憔，躐小它們之闡的電使黧。實(shí)醞上，濾波融『丑ｊ常數(shù) 越大，不僅濾波電路的體積和煎量過(guò)大，而且濾波電路引起的相位滯臌變大，采 震耀環(huán)潑影反饋控裁孵，整今系絞戇穩(wěn)定瞧越茇。Ｌ和Ｃ的 基丁單片機(jī)控制的太陽(yáng)能逆變電源研究 選取都很重要。 ３．６全橋型逆變主電路元器件參數(shù)的確定 ●逆變器的主要技術(shù)指標(biāo)： １）輸入電壓：１２Ｖ，ＤＣ（輸入范圍為１０．５—１５Ｖ） ２１輸出電壓：２２０Ｖ／５０Ｈｚ，ＡＣ ∞輸出電流：最大１．５Ａ（有效值） ４１額定容量：３００ＶＡ ５）全橋逆變開(kāi)關(guān)頻率：２０ｋＨｚ ●高頻升壓變壓器參數(shù)的確定 （１）匝數(shù)比七 當(dāng)系統(tǒng)調(diào)制度Ｍ＝Ｉ時(shí)，直流輸入電壓最小值ｕ。選取３Ａ／ｒａｍ２，幫３１０５Ａ／ｍ２；褰囂湊寵系數(shù)鼙。 （４）繞組導(dǎo)體截面二次繞組的導(dǎo)體截馘積： 基于單片機(jī)控制的太Ｈｌ能逆變電源研究 Ａｃ２ ２ １３．５ｘ１。根據(jù)磁芯的窗口面積，裁減合適的紅殼紙，注意邊沿的 固定和裕量。工籜手愛(ài) 向輸出比較時(shí)則正好相反。ＴＩ琦嗍坡上的小橫條表承ｏｃａｏ－垮ＴＣｌＷＩ＂０的 比較匹配。此模式基予雙斜坡操作。具體的時(shí)序圖為圖３．７。轢惑鬟像囂都霉產(chǎn)壘孛凝。就是說(shuō)，下降斜坡的長(zhǎng)度取決予上～＋ＴＯＰ值，ｉ酊上升斜坡的 就不對(duì)稱了?！玻危裕希? ， ‰瓣 變鬃Ⅳ表示預(yù)分頻因子（１、８、６４、．２５堿１０２４）。／４。 啦串杼強(qiáng)設(shè)羧Ｅｌ－ＳＰＩ ?全雙麓，３線同步數(shù)撰傳輸 ?主梳域獲鞔操作 ?ＬＳＢ露龍發(fā)送或ＭＳＢ熏ｊ＂先發(fā)送 ?７種Ｗ編程的比特率 簧埝縫寐串叛標(biāo)志 ?寫磁撞標(biāo)志檢測(cè) ?可以獲潮囂模式嚷醺 作為童機(jī)時(shí)具有倍速模式（ｃ１０２） ＭＳＢ ＭＡＳＴＥＲ ＳＨＩＦＴ Ｌ蕊Ｂ ”Ｓ８ 一＠８ＩＴ ｌ ｋ ＲＥＧＩＳＴＥＲ｜ Ｊ 塒ｌＳ０ 酗｝Ｓ０ ＳＬＡＶＥ ＬＳｅ 《｜＠ＢＩＴＳＨＩＦＴＲＥＧＩＳＴＥＲ融 Ｌ Ｊ Ｍｏ鬟 期ＯＳｌ ｋ Ｊ Ｌ ∞ｌ ｌ Ｉ。若ＴｏＰ像特不變，那么這兩種點(diǎn)作模式實(shí)際沒(méi)裔區(qū)別。否則ＴＣＮＴｌ 與ＯＣＲｌｘ不會(huì)豳現(xiàn)院較匹配。圖審穰襖豹骶：暇ｌ表示這是載透籀城操作。在一般的比較輸出模式下， 當(dāng)計(jì)時(shí)囂舯Ｐ計(jì)數(shù)辯罄ＴＣＮＴＩ等ＯＣＲＩｘ囂配，ＯＣｌｘ將清零為繇電平；褥在計(jì)露 魄較輸島隧嬲正好相愛(ài)。 王籜予糖位移委Ｐｗ∽漠式耩孝，院較攀元可跌簌ｏＣｏ弓｜辯產(chǎn)囊Ｐｗ黼菠形：將 ＣＯＭ０１：０設(shè)鼴為２，產(chǎn)擻普通相位的ＰＷＭ；設(shè)罱ＣＯＭ０１：０為３，產(chǎn)生反向ＰＷＭ信號(hào)。相繾修ｉＥＰＷＭ模式的薹＇ｗＭ精度固定為８魄特。 ●輸出交流濾波器參數(shù)的確定 曠去ｍ０．１２，ｔ ｋ＝３４ ｘ２００００ 經(jīng)反復(fù)多次選取參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，實(shí)際電路中濾波電感取值２ｍＨ，濾波電容 選取瓤Ｆ。２ ２≈０．７０ｒ７蚴２ 一次繞組的導(dǎo)體截面積： Ａ。Ａ，≥五聶謚，ｉ瓦３云３０石ｉ誦麗ｍ‘一５．５ｘ１０。７６?６．６６Ｖ 采用輸出電壓反饋控制，變壓器副邊電臌穩(wěn)定在２２０Ｖ，則原副邊暾數(shù)比ｋ為： ｌ【：２２＿００。而且濾波電感加 大，一定負(fù)載下的系統(tǒng)阻尼加大，系統(tǒng)的控制穩(wěn)定性增加。因此， 選掭濾波囂參數(shù)薅，黌綜會(huì)考薅這囂方莛瓣因素。螃 逆變橋輸出脈寬調(diào)制波中的高次諧波難要分布在開(kāi)關(guān)頻率附近，為了獲得良 好的輸?shù)哦哲b正弦波形，盛須利鼴ＬＣ低邋濾波器演除開(kāi)關(guān)頻率附近麴舞次諧波。 （２）減小繞綴簿度，增翻繞綴商度。高頻電流通 避嚳線辯總是戇國(guó)予麩表瑟滾遙，這會(huì)毽等線瓣有效流ｌ：霞瑟狠減奎，勢(shì)嫠導(dǎo)線茨 交、瀛等效阻抗滋逮予鋸電阻。 變聰器所俄用大繞線線徑糙細(xì)非常重簧，它決定可邋過(guò)電流的大小，亦即所 栽瓣供麴囂數(shù)大，ｌ、麴暴選爝不當(dāng)攥｜ｌ壽使炎雉囂燒毀熬魅殮?！F心截稀積。馕，戩怒交基器鐵，◇忑終磁塞懿交純爨黯控裁在逶當(dāng)熬藏灞蠹，盈鏈繯涯 鐵心搿朋可以繞得下變魘囂的全部繞組。堡 Ｕｐ （３．１１） 考慮開(kāi)必器件學(xué)通電阻影響，實(shí)際調(diào)制魔值驤及濾波電感基波疆降，突際選 擇變壓器匝數(shù)比要稍微高予上短的計(jì)算值。增大Ｂ。只有Ｂ。己降低虱常溫辯酌８０％，麗且磁 損在超過(guò)８０＂Ｃ時(shí)，已呈上升趨勢(shì)，會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱上升的惡性循環(huán)，威該避免。 （２）在高頻下具有低的功率損耗損耗會(huì)降低效率，同時(shí)增加發(fā)熱。常用的離頻磁性材料是軟磁鐵氧體，本節(jié)將對(duì)其作簡(jiǎn)單介紹： 軟磁鐵氧體具有細(xì)窄的磁滯回線，較高的磁導(dǎo)率，可觀的磁感威強(qiáng)度，較高 的電阻率，不需要像硅鋼片那樣制成薄片來(lái)降低渦流損耗。 ３．４高頻變壓器設(shè)計(jì)ｎｌ枷 魄力電子設(shè)鋸的高頻化是其發(fā)展趨勢(shì)。警萎洶８莩，爭(zhēng)《哇８，１ 故 瞧５， ＠６， 啪２薹魯扣ｎ儀孕＋予咖和吲ｎｋ（ｏ，ｔ ｌ；