太阳能电池最大功率跟踪电路的设计毕业论文

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1、太阳能电池最大功率跟踪电路的设计目录1.绪论…………………………………………………………………………11.1太阳能光伏并网发电的意义…………………………………………11.1.1能源现状………………………………………………………………11.1.2发展光伏发电系统的意义…………………………………………11.2最大功率跟踪的意义…………………………………………………11.2.1光伏发电系统的结构及工作原理…………………………………11.2.2太阳能电池的输出特性及最大功率跟踪的意义………………42.太阳能电池最大功率跟踪电路的设计

2、……………………………52.1最大功率跟踪(MPPT)电路的组成…………………………………52.1.1组成原理………………………………………………………………52.1.2组成框图………………………………………………………………62.2功率调整模块电路……………………………………………………72.2.1DC/DC变换器电路分析……………………………………………72.2.2用于MPPT的BoostDC/DC变换器的电路设计…………102.2.3用于MPPT的数据采集电路的设计………………………………112.3数据处理模块电路……

3、………………………………………………162.3.1基于FPGA的数据接口设计………………………………………162.3.2基于DSP的控制器设计…………………………………………182.4通信模块电路…………………………………………………………202.4.1通信协议的选择……………………………………………………202.4.2通讯芯片选择及电路设计………………………………………213太阳能电池最大功率跟踪算法的研究…………………………213.1FPGA程序设计…………………………………………………………213.1.1编程工具及所用

4、语言………………………………………………223.1.2系统所用程序设计…………………………………………………223.2DSP算法及控制逻辑…………………………………………………273.2.1常用最大功率跟踪算法比较……………………………………273.2.2最大功率点确认及算法原理……………………………………293.2.3本系统最大功率跟踪软件流程…………………………………304总结…………………………………………………………………………31参考文献………………………………………………………………………33附录……………………

5、…………………………………………………………34英文资料………………………………………………………………………37中文翻译………………………………………………………………………43致谢………………………………………………………………………………471绪论1.1太阳能光伏并网发电的意义1.1.1能源现状能源是人类社会生存和发展的动力源泉。从原始社会的钻木取火到近现代的化石能源以及核能、地热能、潮汐能、风能、太阳能等各种新能源的应用无不闪现着人类的智慧之光。然而，随着人类对能源需求的日益增加，化石能源的储量正日趋枯竭。石油危机以

6、来，常规能源频频告急。在中国，这一情况也不容乐观，据官方统计，按目前的消耗速度，中国的现有能源储量至多可以使用50年。根据专家预测，到2020年，中国石油消费量将突破4亿吨，其中一半以上将依赖进口。化石能源资源的有限性和环境保护压力的增加，使世界上许多国家加强了对绿色能源和可再生能源技术发展的大力支持，太阳能作为绿色能源，具有无污染、无噪音，取之不尽，用之不竭等特点，越来越受到人们的关注。目前，世界光伏产业正以31.2%的平均年增长率高速发展，是全球增民率最高的产业，己成为当今世界最受关注、增长幅度最快的能源产业之一[1]。

7、1.1.2发展光伏发电系统的意义我国西北地区土地辽阔，人烟稀少，交通不便，燃料供应紧张且价格极高，常规电网难以筱盖，但太阳能资源极为丰富[1]（如图1－1所示）.从技术经济角度分析，当输出电功率与送电距离之比小于100瓦/公里时，用太阳电池电源供电要比常规电源供电经济得多，为此，我国在2002-2003年度推出了西部光伏照明工程，在西北地区大力发展光伏发电系统以提高西部地区人民的生活水平，这对于贯彻西部大开发战略具有重要的政治意义和经济意义。1.2最大功率跟踪（MPPT）的意义1.2.1光伏发电系统的结构及工作原理图1-2为

8、目前光伏发电系统典型示意图[1][2]。该图包含了光伏发电系统的两大类:独立光伏发电系统(Stand-alonePVSystem)和并网光伏发电系统(Grid-connectedPVSystem)，其相应的组成结构分别见图1-3和图1-4所示。图1－1中国的太阳能资源图1－2光伏发电系统典