小功率太阳能直流供电系统架构的研究

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2、？？—＊．．．南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧王作及取得的研究成果。加＾式标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过尽我所知，除了文中特别。的研巧成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献巧已在论文中作了明滿的说明并表示了谢意。一本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。＾。：、＾：研巧生签名：或３若日期ｆ南京邮电大学学位论文使用授权声明本

3、人授权南京邮电火学可Ｗ■保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子档：允许论文被查閱和借阅；可ｙｉ？将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进巧和检纸索；可臥采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论丈。本文电子文档的内容质论文一致。论的内涉容密相学位论文文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研充生院办理。在解密后适用本授权书。－又－－如研巧牛鞭來，：雄知搪导师祭名：晰毛－Ｆ１期：刪９ResearchofthearchitectureofsmallsolarDCpowersupplysystemThe

4、sisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByPanJialongSupervisor:Prof.LinJinxingMarch2015摘要太阳能光伏发电作为一种清洁能源，由于在新能源开发中最简便、技术最成熟，因而得到了广泛的应用。目前光伏发电研究主要集中在中、大规模太阳能发电地区，对于常见的小功率光伏发电系统在广大欠发达地区应用的研究并不多。针对此类场合，如何提高小功率太阳能光电转换效率、设计合理

5、的充放电控制系统对于光伏发电的研究将具有重要的意义。本文主要完成了以下工作：（1）研究了几种传统的最大功率点(MPPT)控制方法，进而提出了适用于小功率光伏发电的具有宽温度补偿恒压式MPPT控制方法。在该方法的基础上通过软件与硬件相结合，实现了光伏阵列最大功率的输出。（2）提出了具有远程控制功能的小功率光伏发电系统架构，包括单片机实时监测外界环境温度、蓄电池电量变化和GSM远程通信控制等多项功能。针对蓄电池三段式充电和过放保护的要求，设计了相应的充放电保护板。然后对于蓄电池中的输出电压通过DC-DC降压设计供给外面负载。最后在仿真的基础上

6、，通过硬件设计验证了控制系统的合理性。（3）为了保证所设计的光伏系统中蓄电池的电量能够应用于交流设备，设计了DC-AC转换电路。首先通过MATLAB软件对单相全桥逆变电路进行了仿真，验证了逆变控制的可行性。接着基于TMS320LF2407A为主芯片的DSP以及开关管设计了逆变电路，测试结果实现了交流电的输出。（4）针对光伏发电系统中的降压变换电路(Buck)，利用了状态空间平均法进行Buck小信号建模分析，通过PID参数设计实现对系统幅频域度、相位裕度和超调量的调节，实现控制系统稳定的输出。关键字:光伏发电，MPPT，单片机，蓄电池，DS

7、P，全桥逆变，小信号建模IAbstractThesolarphotovoltaicgenerationasacleanenergy,whichiswidelyusedasit’smostsimplestandmaturetechnologyinnewenergydevelopment.Currently,theresearchforsolarPVmainlywasfocusedonthefieldofmediumandlargescalesolarpowergeneration.Butforthevastunderdevelopedare

8、as,theresearchofcommonminiwattsolarPVsystemintensivelyarenotmanyapplications.Forsuchsituations,h