【正文】 基于攀摶壤控潮豹太辯麓遂變電滋磺究 笳８使鴦ＰＷ鹺每異步操紹豹定囂重器，詩(shī)數(shù)器２ ?單通道計(jì)數(shù)器 斃較疆配霹清零定辯器（自動(dòng)耋載） 無(wú)－Ｔ擾辣沖，楣位準(zhǔn)確的脈寬調(diào)制囂（ＰｗＭ） 頻率發(fā)生器 ?ｌＯ位鰣鐘預(yù)分頻器 ?溢出島比較躐配中斷潦（１Ｄｖ２與Ｏｌｃ】陀） 允誨經(jīng)蔫鄉(xiāng)｝幫豹３２ｋＨｚ學(xué)裘熬振作蠹猿立豹約糖鎊滋 工作模式同Ｔ／Ｃ０的工作模式，這里不再?gòu)?fù)述，請(qǐng)參照上面。 改變ＴＯＰ值時(shí)必須保證新的ＴＯＰ值不小予所有比較寄存囂的數(shù)德。計(jì)時(shí)器灌復(fù)地從 ＢＯＴＴＯＭ計(jì)至ｑＴｏＰ，然藤又從ＴＯＰ倒退回至Ｉ］ＢＯＴＩ＇ＯＭ。與單斜坡操作相比，載斜坡操作可獲得的最大頻率要 小。ｘ／。為１０．５Ｖ，根 據(jù)式（３．８）逆變橋輸出最大電壓有效值為： ｕｐｌＩ等１７．４２Ｖ 選定逆變器開(kāi)關(guān)頻率為２０ＫＨｚ，死區(qū)時(shí)間為新ｓ，根據(jù)式（３．９）死區(qū)產(chǎn)生的誤 差電壓的基波有效值為： ｕ礦鬻等－ｏ．，６Ｖ 根據(jù)式（３．１０），逆變橋輸出實(shí)際加在變壓器一次側(cè)的基波分量為： 第３章逆變系統(tǒng) Ｕｐ?７．４２—０。程反，濾波參數(shù)逡熬過(guò)奪，系 統(tǒng)巾的高顴分量得不到很好的抑制，輸出瞧醛不能滿足波形失糞度的要求。 藏少潺感瓣撰瓣主要存； （１）減少繞組匝數(shù)，選用高飽和磁密、低損耗的磁性材料做鐵心。＝ｉＩ 式中 Ｉ—流過(guò)繞組的電流值； 基于犖片機(jī)控制的太閉麓逆變電源研究 ｄ，一繞組譬體的電流密度。選擇一個(gè)合適的 ＆Ａ。減?。隆Ｒ击褶狼笤冢玻埃埃ⅲ铆a 上，稀變壓器的工作溫度則在８０＂Ｃ左右，這對(duì)Ｂ。高頻鐵磁性材料按其制成品形態(tài)分類主要有 粉芯；｝ｎ帶繞鐵心兩類，其中粉芯類主要有：軟磁鐵氧俸、金屬磁粉芯（包括鐵粉 落、鍰戇韜耪芯、毫逶磁羧蕊穩(wěn)緩葵會(huì)金耪蕊）；豢繞鐵心類主簧蠢：緩莫合金、 菲晶及微晶合金。＝罷羹麟ｑ吣…州 。與關(guān)斷時(shí)湖ｔ。蕤藩遴交憊爨 控潮窮法露采霜ＳＰＷＭ按粼撬零，ＳＰＷＭ（Ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ ＰＷＭ）法怒～耱魄較裁熬 的、目前使用較廣泛的ＰＷＭ法．采樣控制壤論巾的肖一個(gè)重蒙絡(luò)論｛ｉ中鬣相等而 形狀不劂的窄脈沖加在其肖慣燃的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效聚基本相同。ｋ構(gòu)成功率ＭＯＳＦＥＴ的開(kāi)通吸收回路； Ｒ７為限流電阻，為補(bǔ)救恒壓充電的缺點(diǎn)；Ｖｔ表示單片機(jī)輸出的ＰＷＭ脈沖電壓， 控制功率ＭＯＳＦＥＴ管開(kāi)通和關(guān)斷對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。 廠一一 ｆ ｃ翻 秭 豳２．５Ｂｏｏｓｔ電路工作過(guò)程 Ｆｉｇ ２．５ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｂｏｏｓｔ ｃｉｒｃｕｉｔ 羚蘊(yùn)交換器竣邂表達(dá)式為 驢擊ｕ。 圖２．４Ｂｏｏｓｔ電路拓?fù)鋱D Ｆ蟾２．４ｔｈｅｔｏｐｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅＢｏｏｓｔｃｉｒｃｕｉｔ 工作原理：Ｂｏｏｓｔ電路以電感電流源方式向負(fù)載放電，實(shí)現(xiàn)負(fù)載電壓升高的目 的。下 面以錨酸蓄電池為例分析其充電特性，它在充電過(guò)程中表現(xiàn)出非常復(fù)雜的輸入特 性，以一定的電流充電時(shí)，其端電壓表示如下； ＵｌＥ＋Ａｔｐ．＋Ａ單一＋ｋＲ 蔑巾，ｕ為充毫辯囂壤泡的端電壓（Ｖ），矗吼為正援扳遭嘏鍵（Ｖ），Ａｑ，為 負(fù)極掇過(guò)電位（ｖ），ｌ為充電電流（Ａ）。掰見(jiàn)，豢魄漶是太閹憩光鉸鏈戇的核心器 件。 （３）最大輸出工作電流ｌ。１９Ｃ；Ｔ為絕對(duì)溫度；Ａ為Ｐ－Ｎ結(jié)的曲線常數(shù)。 （２）設(shè)計(jì)逆變主電路，井采用兩片ＡＴｍｅｇａｌ６ＬＡＶＲ微處理器構(gòu)成雙核控制， 編寫(xiě)軟件勞采用適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)電路，對(duì)直流電壓采用ＳＰＷＭ逆變調(diào)制，產(chǎn)生 ２２０Ｖ／５０Ｈｚ豹正弦交流嘏。采用零電壓或零嗽流開(kāi)關(guān)技術(shù)，開(kāi)關(guān)損耗然本上可以 清除，瑟便當(dāng)殲莢頻率超過(guò)１ＭＨｚ酸上轟，電源靜效率纛不會(huì)瞪顯降低。其供墩 Ｗ舷性受氣象環(huán)境、負(fù)荷等因素影響很犬，供電穩(wěn)定性也相對(duì)較差，很多時(shí)候需 要麓裝輟爨｛密存囊戇鬃案毽臻麓。 １．２太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)“‘刪 太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換科用方式有光一熱轉(zhuǎn)羧、光一電轉(zhuǎn)羧和巍～佬學(xué)轉(zhuǎn)換簿三種方 式。Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｉｓ ｃｌｏｓｅ ｔｏ ｐｕｒｅ ｓｉｎｅ ｗａｖｅ ａｎｄ ｈａｓ ｈｉｇｈ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ＇ｓ ｓｐｅｅｄ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｓｙｓｔｅｍ ｈｅｉｇｈｔｅｎ ｇｒｅａｔｌｙ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｌｏａｄ ｖａｒｉｅｓ ｓｕｄｄｅｎｌｙ，ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ａｃｃｏｒｄｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｉｍ ｏｆ ｔｈｉｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ． Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｔｈｅ ｔｈｅｓｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ａｓｓｉｓｔａｎｔ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ、ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｔｈｅ ａｎｔｉ－ｊａｍｍｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：Ｓｏｌａｒ ｂａｔｔｅｒｙ：Ｉｎｖｅｒｔｅｒ：ＳＰＷＭ；Ｆｅｅｄｂａｃｋ ｃｏｎｔｒｏｌ 大連海事大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：本論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果， 撰寫(xiě)成碩士學(xué)位論文：基王望垃拯控劍的太田能遭變電邃班塞：。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。 逆變電路采用單極性ＳＰＷＭ調(diào)制方式，設(shè)計(jì)了電壓電流雙閉環(huán)反饋控制穩(wěn)定輸出 交流電壓。中闌的能源資源儲(chǔ)量情況更怒 筑飄遙入，孛灝各靜一次笈源資源均羝予世界擎均承警，巾囂豹能源囂求囂瞧蘩 爨嚴(yán)薰的挑戰(zhàn)。太陽(yáng)能光伏 發(fā)噻已經(jīng)在運(yùn)褰毫爨圭｜鎏囂黲魄雋建愛(ài)孛發(fā)揮了黧簧終蔫。剪波旃出的逆變電源墩鼯筒孳，成本低，德效率低，諧波成份犬，噪音高。 現(xiàn)代電力電予技術(shù)的發(fā)展方向，是從以低頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的傳統(tǒng)電力電子 第ｌ牽緒論 學(xué)向以高頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的現(xiàn)代電力電予學(xué)方向轉(zhuǎn)變。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要使用單晶硅太陽(yáng)能電池和多晶硅太陽(yáng)能電池。這個(gè)特性也稱為伏安特 性。封裝蓊豹綴合體稱之兔 太陽(yáng)畿電混模塊綴俘（ｍｏａｕｌｅ）；麗瓣裝薅稱之為太黼綴宅漶綴合教ｆ赫稱太陽(yáng)麓嘏 漶援’。 （４）放電電流就是鬻電池的輸出電流，它除了用安培來(lái)表承外，通常也用蓍 電池的容量乘以某個(gè)系數(shù)米表示。 ０ 圖２．２蓄電池充電特性曲線 Ｆｉｇ．２．２ ｃｈａｒｇｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ＣｕｌＮｅ ｏｆｓｔｏｒａｇｅ ｃｅｌｌ 隨著電儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多新的儲(chǔ)能方式出現(xiàn)，例如鋰電池、燃料電 池、超級(jí)電容儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能等。串聯(lián)，以高于電源電壓 向電容Ｃ、負(fù)載Ｒ供電，電容器Ｃ流入充電電流，當(dāng)Ｕ。在一定條件下近似 于最大功率點(diǎn)跟蹤（ＭＰＰＴ）控制，即在快速寬電階段要盡可能充分利用太陽(yáng)能電 洼鬏激大霹戇懿羧蹬箋爨。綜合考慮，奉文所設(shè)計(jì)翡太陽(yáng)熊 邋變彀源采麗眾轎綏梅。 ＼，捌 。薈ｕ“ｓ幽ｔｔ，ｋ＝１’３、扣… 其中 ｕｈ ２知ｓ訪硒ｔ ｔｄ（∞ｌｔ） 要裁Ｎ令矩影辣？串獲代襲瓣Ｈ◇霞入上式，妊須求褥霉令辣洚瓣麓始與終壹穗 位角。 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)。 （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。只有Ｂ。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?！F心截稀積。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。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。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。Ａ，≥五聶謚，ｉ瓦３云３０石ｉ誦麗ｍ‘一５．５ｘ１０。 ●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。 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)。圖審穰襖豹骶：暇ｌ表示這是載透籀城操作。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。／４。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。具體的時(shí)序圖為圖３．７。ＴＩ琦嗍坡上的小橫條表承ｏｃａｏ－垮ＴＣｌＷＩ＂０的 比較匹配。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。選?。常粒颍幔恚?，幫３１０５Ａ／ｍ２；褰囂湊寵系數(shù)鼙。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）菠確安攤繞組極憔，躐小它們之闡的電使黧。 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。ＨＴ 式中 ｕ，一繞組電壓幅德； ｄｔ （３。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。工作時(shí)的最大磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ。高，曩｜ｊ繞 組匝數(shù)可以減少，銅損也隨著減少。 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。一Ｍ ｓｉｎｏｊ?Ｌ （３．２） 式孛ｔ蔻三麓載波豹蹋麓?！谏獣?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。 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。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。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。ｏ ｋ／ ／一 ｅＯ Ⅲ ㈨ Ⅲ ｍ ｆ 。 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）。一般譽(yù)裁瀵楚負(fù)載艨漱簸囂要，墩不使節(jié)安裝使用。則隨光的強(qiáng)度 呈對(duì)數(shù)關(guān)系變化。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。目前，它已縫發(fā)展成為～門(mén)包含更多學(xué)科的綜合性技術(shù)學(xué)科，并在現(xiàn)代通訊。 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。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。 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。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)。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。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。 對(duì)太陽(yáng)麓光伏發(fā)電技術(shù)的研究始于１００多年前。 逆炎魄添按變換方式可勢(shì)必工頻變抉霸離頻變換。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)。 （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。使得ｕ。 （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。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）。 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。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。 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。ｌ能電濁叛直流兗魄系綾 鼙 童 掣 簟 吁 托 嘲２．８實(shí)際充電電路圖 Ｆｉ９２．８ ｔｈｅａｃｔｕａｌ ｃｉｒｃｕｉｔｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｃｈａｒｇｅｒ １４ 基于葷片梳控制的太陽(yáng)銹邋變電源研究 第３章逆變系統(tǒng) ３．１太陽(yáng)能逆變電源的設(shè)計(jì)要求 逆變電源憝獨(dú)立太陽(yáng)能光茯發(fā)電系統(tǒng)中重要的器件之一，太陽(yáng)縫逆交系統(tǒng)對(duì) 逆變電源要求較高，主要有以下幾點(diǎn)： （１）要求具寅較癱的效率。 ＳＰＷＭ波形的生