【正文】 太陽能發(fā)電，離 網(wǎng) 型 光 伏 逆變器，最大功率點跟蹤，TMS320LF2812A 安徽理工大學畢業(yè)設計 I THE DESIGN OF OFF GRIDCONNECTED PHOTOVOLTAIC POWER INVERTER WITH 5KW RATING ABSTRACT Solar energy as a massive amount of the renewable energy, daily radiation reaching the earth39。簡單的介紹了 UC3842 及 IPM驅(qū)動模塊。 本課題主要研究 的是 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)中的離網(wǎng)型光伏逆變器，對 逆變器的電壓型單相全橋逆變電路 及一次回路二次回路的主要控制芯片進行介紹。 本科畢業(yè)設計 5KW 離網(wǎng)型光伏 逆變器的 設計 THE DESIGN OF OFF GRIDCONNECTED PHOTOVOLTAIC POWER INVERTER WITH 5KW RATING 學院（部）： 電 氣與信息工程學院 專業(yè)班級： 電氣 085 學生姓名： 朱 紅 指導教師： 祝龍記教授 賈曉芬講師 年 月 日 安徽理工大學畢業(yè)設計 I 5KW 離 網(wǎng) 型光伏 逆變器的 設計 摘要 太陽能作為一種巨量的可再生能源 ，每天到達地球表面的輻射能量相當于數(shù)以萬桶石油燃燒的能量。開發(fā)和利用豐富、廣闊的太陽能，可以對環(huán)境不產(chǎn)生或產(chǎn)生很少污染，太陽能幾時近期急需的能源補充，又是未來能源結構的基礎，不論是從經(jīng)濟社會走可持續(xù)發(fā)展之路和保護人類賴以生存的地球生態(tài)環(huán)境的高度來審視，還是從特殊用途解決現(xiàn)實能源供應問題出發(fā)，開發(fā)利用太陽能具有重大戰(zhàn)略意義。 并且詳細的介紹了下逆變器的各部分的硬件設計，包括一些重要 參數(shù)的設定。 設計采 用 DSP 處理器 TMS320LF2812A 設計實現(xiàn)了 5kW 離網(wǎng)型光伏逆變器，可滿足中小功率應用場合的需求。s surface energy equivalent to tens of thousands of barrels of oil burning energy. Development and utilization of rich, broad solar, can not generate environmental or produce little pollution, solar energy when the recent muchneeded energy supplement, is the future energy structure foundation, whether from the economic society and take the road of sustainable development and the protection of human survival of the earth ecological perspective, or from the special purpose to solve the realistic problems of energy supply, solar energy development and utilization is of great strategic significance. The main issue is independent photovoltaic power generation system of offgrid PV inverter, the inverter voltage singlephase full bridge inverter circuit and a two loop circuit of main control chip are introduced. And introduced in detail the inverter under each part of the hardware design, including some important parameters setting. A simple introduction of the UC3842and IPM drive module. The design of DSP processor design and implementation of TMS320F2407 5kW offgrid PV inverter, which can meet the demand of small and medium power application. KEYWARDS： solar power， photovoltaic off grid inverter， maximum power point tracking， TMS320LF2812A 安徽理工大學畢業(yè)設計 i 目錄 摘要 ...................................................................... I ABSTRACT .................................................................. I 1緒論 .................................................................... 1 本課題的意義 ........................................................ 1 太陽能光伏發(fā)電的現(xiàn)狀 ................................................ 1 太陽能光伏發(fā)電的概述 ................................................ 2 本課題的內(nèi)容和設計要求 .............................................. 3 2光伏發(fā)電系統(tǒng) ............................................................ 4 光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成 .................................................. 4 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類 .................................................. 4 3光伏電池 ................................................................ 7 光伏電池的工作原理 .................................................. 7 光伏電池的分 類 ...................................................... 7 光伏電池組件 ........................................................ 8 光伏陣列的基本組合 .............................................. 8 光伏陣列的分類 ................................................. 10 光伏電池的數(shù)學模型 ................................................. 11 最大功率點跟蹤 ..................................................... 14 經(jīng)典 MPPT 算法的穩(wěn)態(tài)特性分析 .................................... 14 幾種常見的最大功率點算法 ....................................... 16 4離網(wǎng)型光伏逆變器 ....................................................... 19 光伏逆變器的概述 ................................................... 19 逆變器的基本結構 ................................................... 19 Boost 電路 ..................................................... 20 輸入濾波電路的設計 ............................................. 20 逆變電路的設計 ................................................. 21 SPWM 的實現(xiàn) .................................................... 21 工頻隔離變壓器 ................................................. 22 LC 輸出濾波電路 ................................................ 22 5控制回路的設計 ......................................................... 25 輔助電源設計 ....................................................... 25 系統(tǒng)檢測與保護電路 設計 ............................................. 28 安徽理工大學畢業(yè)設計 ii 直流電壓電流采樣電路 ........................................... 28 交流電壓與頻率的采樣 ........................................... 29 溫度檢測電路 ................................................... 30 功率驅(qū)動模塊 IGBT .............................................. 30 逆變器保護電路設計 ............................................. 33 6系統(tǒng)軟件設計 ........................................................... 35 系統(tǒng)主程序設計流程 ................................................. 35 設計 ............................................................... 36 A/D 中斷程序的設計流程 ............................................. 37 結論 ..................................................................... 40 參考文獻 ................................................................. 41 致謝 ..................................................................... 43 附圖 ..................................................................... 44 安徽理工大學畢業(yè)設計 1 1 緒論 本課題的 意義 目前，傳統(tǒng)的石化能源與經(jīng)濟、環(huán)境的矛盾越來越突出。從長遠來看，全球已探明的石油儲量只能用到 2020 年，天然氣也只能延續(xù)到 2040 年左右，即使儲量豐富的煤炭資源也只能維持二、三百年。每年有數(shù)十萬噸二氧化硫和二氧化碳等有害物質(zhì)排向空間，使大氣環(huán)境遭到嚴重 污染，直接影響居民的身體健康和生活質(zhì)量；局部地區(qū)形成嚴重的酸雨區(qū)，又嚴重污染水土。 發(fā)展可再生能源已成為全球課題。近 30 年來，太陽能利用技術在研究開發(fā)、商業(yè)化生產(chǎn)、市場開拓方面都獲得了長足發(fā)展，成為世界快速、穩(wěn)定發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)之一。發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為全球各國解決能源與經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護之間矛盾 的最佳途徑之一。離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是由光伏電池陣列、控制器、逆變器、儲能裝置等環(huán)節(jié)組成，其中逆變器則是光伏系統(tǒng)中重要的器件之一，其可靠性和轉(zhuǎn)換效率隊推行光伏系統(tǒng)、降低系統(tǒng)造價至關重要。國際光伏市場開始由邊遠農(nóng)村和特殊應用向并網(wǎng)發(fā)電和與建筑結合供電的方向發(fā)展，光伏發(fā)電已由補充能源向替代能源過渡。 日本于 1974 年開始執(zhí)行 “ 陽光計劃 ” ，投資 5 億美元，一