实用型感性负载的太阳能独立供电系统

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1、摘要辽宁工学院硕士学位论文摘要针对目前国内外光伏发电系统简单、容量小、使用范围有限的这种情况，在系统逆变部分，本设计提出了一种两级变换的高频逆变电路，并采用SPWM控制技术，使系统能带大功率感性负载的同时还减小了变压器和滤波器的体积和重量。提高系统效率是光伏发电系统中最关心的问题。本设计主要从两方面解决这个问题:一是对太阳能电池阵列和蓄电池组的容量进行了优化配置;二是加入了Buck-Boost变换器实现最大功率点跟踪，并采用迭代比较法，使系统跟踪速度较快且扰动小。充电部分采用UC3906芯片，能自动进行温度补偿，有利于提高充电速度及延长蓄电池的使用寿命。系统控制部分，采

2、用80C196MC单片机为控制核心，大大简化了硬件电路的组成，提高了控制精度。另外本文还对电压、电流检测电路、驱动电路、缓冲电路、滤波电路等电路进行了较详细地设计。关键词:光伏系统;最大功率点;高频变换;80C196MCAbstract辽宁工学院硕士学位论文AbstractForthephotovoltaic(PV)systeminhomeandabroadissimple,capacitysmallandthescopeofitsusingisalsolimit,akindofHigh-frequencyInverterwhichcanrealizetwoclasst

3、ransformandadoptsSPWMcontroltechniqueisdesignedinthispaper.Thismakesthesystemcantakebigpowercoilloading,atthesametime,thephysicalvolumeandweightofthefilterandtransformerisalsoletedup.IncreasingeficiencyistheproblemthatconcernedmostinPVsystem.Inthispoint,twosidesaremainlyconcered:onesidei

4、storeasonablyinstallthecapacityofthesolarcellarrayandthebatterysets;thesecondistoaddBuck-BoostConverterfortrackingthemaximumpowerpoint(MPPT),iterativeandcomparativemethodasanimprovedmethodisadoptedwhichmakethesystemcantrackrapidlyandfluctuatesmall.Inchargingpart,UC3906chipisadoptedwhichc

5、ancant'ontemperaturecompensateautomatically.Thechipcanraisethechargingspeedandservicelifeforthestoragebatery.Inthecontrolpart,adoptsamachineof80C196MCforcontrolcore.Thatsimplifiesthehardwareelectriccircuit,andraisesthecontrolaccuracy.Moreoverothercircuits,suchasvoltageandcurrentexamining

6、circuit,drivingcircuit,buferingcircuit,filterwavecircuitarealsodesigned.Keywords;PhotovoltaicSystem;MaximumPowerPoint;High-frequencyTransform:80C196MC2太阳能电池方阵和蓄电池组的优化设计辽宁工学院硕士学位论文2太阳能电池方阵和蓄电池组的优化设计2.1太阳能电池的种类及应用情况太阳能电池是把光能直接转换成电能的一种器件，其作用是将太阳的光能转化成电能后，输出直流电存入蓄电池中，是太阳能发电系统中最重要的部件之一，其转换效率和

7、使用寿命是决定太阳能电池是否具有使用价值的重要因素。太阳能电池的种类很多，常见的有单晶硅、多晶硅和非晶硅几种。单晶硅太阳能电池的光电转换效率最高，可稳定在14%^-17%，但其价格也为最高。多晶硅太阳能电池的电性能和机械性能都与单晶硅太阳能电池基本相似，而生产成本却低于单晶硅电池，其稳定的转换效率在12%一14%。非晶硅电池又称为“无定型硅电池”，简称“a-si太阳电池”，它是太阳能电池发展中的后起之秀，其稳定的转换效率达12%1910光伏发电主要考虑两个问题:一是电池成本:二是能量返还时间。电池的成本就是电池材料的成本。所谓能量返还时间