专题制作报告授权同意书 - 崑山电子历程 - 崑山科技大学

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1、崑山科技大學資訊工程系專題製作報告太陽能最大功率追蹤記錄系統SOLARMAXIMUMPOWERPOINTTRACKINGANDRECORDSYSTEM學生：劉彥志葉志翔徐筱彤指導老師：任才俊中華民國100年6月太陽能最大功率追蹤記錄系統SOLARMAXIMUMPOWERPOINTTRACKINGANDRECORDSYSTEM學生：劉彥志、葉志翔、徐筱彤Student:Yen-ChihLiu,Chih-HsiangYeh,andHsiao-TungHsu指導老師：任才俊Advisor:Tsai-JiunRen崑山科技大學資訊工程系專題報告AR

2、eportSubmittedtoDepartmentofInformationEngineeringKunShanUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofBachelorinInformationEngineeringJune2011Tainan,Taiwan,RepublicofChina中華民國100年6月專題製作報告授權同意書中文摘要學生：劉彥志葉志翔徐筱彤指導老師：任才俊崑山科技大學資訊工程系摘要近年來能源需求不斷提升，石油價格更日漸上漲，生活環境更因

3、為人為污染而遭受破壞，在環保意識抬頭的情況下，人們不斷尋找綠色替代能源，太陽能即是其中之一。現在，太陽能的利用還不是很普遍，利用太陽能發電還存在著成本高、轉換效率低的問題，因此將在本專題研製之”太陽能最大功率追蹤記錄系統”針對太陽能如何在現有的材料下發揮最大功率追蹤做深入的研究及探討。本專題研製之太陽能最大功率追蹤記錄系統以MPPT(MaximumPowerPointTracking)為控制基礎，運用微處理器(dsPIC30F4011)控制太陽能板與驅動板，透過dsPIC30F4011將類比(Analog)訊號轉換為數位(Digital)訊

4、號，傳送至驅動板上且配合調整脈波寬度調變(PWM)，使得太陽能板得以輸出最大功率，將所偵測的最大功率數值透過RS-232回傳至資料庫做一儲存的動作，保存所有的研究數據；使用者透過人機介面可查詢所有數據資料，便於日後的分析及研究。英文摘要Student:Yen-ChihLiu,Chih-HsiangYeh,andHsiao-TungHsuAdvisor:Tsai-JiunRenDepartmentofInformationEngineeringKunShanUniversityAbstract誌謝目錄專題製作報告授權同意書3中文摘要4英文摘要

5、5誌謝6表列8圖列9第一章緒論101.1研究背景101.2研究動機101.3研究目標101.4研究方法10第二章系統分析與設計122.1太陽能電池轉換原理122.2太陽能板142.2.1單晶矽152.2.2多晶矽152.2.3非晶矽(可繞式)162.4太陽能的等效電路172.5太陽能的轉換效率192.6光伏陣列的特性曲線212.7周邊電路設計262.7.1驅動板262.7.2dsPIC30F4011控制板272.7.3電壓電流偵測板282.7.4負載29第三章MPPT方法303.1方法介紹303.2MPPT方法實測36第四章資料庫374.1

6、開發工具介紹374.2人機介面查詢40第五章結論49參考文獻50表列找不到圖表目錄。圖列找不到圖表目錄。第一章緒論1.1研究背景近年來環保意識的提升、全球暖化的現象，造成綠能科技不斷發展和尋求可替代石油的新興能源。石油存量和其國際價格的不穩定性，包含其燃燒提煉時也有排放有毒氣體之顧慮，以上種種因素造就了太陽能發展的必要性。全球的日照程度依地區的不同有所區別，大致上來說太陽能的供給幾乎遍及全世界，並不會有存量和污染的問題產生。太陽能正是現今有效解決能源與環保兼容之道。太陽能板所產生的最大效率受限制於材料的應用，所以在現有之設備下追求其最大功率

7、就顯的極為重要。在相同的設備及環境之下，能產生最大的功率以便於應用在用戶端，最佳效率的追求，正是本專題的重點所在。1.2研究動機以目前太陽能的發展來說，太陽能板轉換效率仍然偏低，因為太陽能板的轉換效率受到材質的限制。在光線變化時，太陽能電流曲線會隨之變化，而在溫度改變時，太陽能電壓曲線亦會隨之改變，且每一種情況下都有其獨一無二的工作點，在此工作點太陽能板可以輸出最大功率，此點稱為最大功率點(Maximumpowerpoint)，可藉由改變太陽能板的輸出電壓與電流來達到最大功率輸出。1.3研究目標因為太陽能日照不平均，最有效的工作點常會隨著環

8、境、時間而有所變化，以致於無法持續產生最大的輸出功率，若要維持太陽能長時間保持在最大功率輸出下，就必須隨時地調整其脈波寬度調變(PWM)，以有效的利用太陽能。將太陽能以最大功率方