电气工程及其自动化专业【毕业设计】光伏最大功率点跟踪系统DCDC变换器的设计

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1、（20__届）本科毕业设计光伏最大功率点跟踪系统DC/DC变换器的设计31摘要光伏阵列具有一个最佳工作点，当光伏阵列工作于这个电压时输出功率为最大。影响最大功率点的主要有光强、温度等外界因素。光伏最大功率点跟踪器即是在光伏电池最大功率点因受外界条件影响下而产生变化时进行实时准确的跟踪。当此外界因素发生变化时，就必须利用光伏最大功率跟踪器实时跟踪光伏阵列的最大功率点电压，以从光伏阵列中获取最大的功率输出。本课题设计中采用了双环控制系统，电压环采用了DC/DC的升降压变换电路用来保持电力系统的恒电压输出，同时还使用了软开关技

2、术来提高变换器的转换效率。对于升降压变换电路的恒电压控制效果，我们使用了MATLAB中的PSB(PowerSystemBlockset)工具箱建立了动态仿真模型，对系统进行仿真，并且实现了利用单片机对PWM的控制。关键词：光伏电池，最大功率点跟踪(MPPT)，DC/DC变换器，仿真31ThedesignofDC/DCconverterforPhotovoltaicpowersystemonMaximumpowerpointtrackingAbstract“SolarPanelMaximumPowerPointTracke

3、r".Asthenameimplied,itisaphotovoltaicsystemthatusesthephotovoltaicarrayasasourceofelectricalpowersupplyandsinceeveryphotovoltaic(PV)arrayhasanoptimumoperatingpoint,calledthemaximumpowerpoint,whichvariesdependingoncelltemperature,theisolationlevelandarrayvoltage.A

4、maximumpowerpointtracker(MPPT)isneededtooperatethePVarrayatitsmaximumpowerpoint.Inthepaper,thistopicdesignadopted2-ringcontrolsystem,thevoltageloopadoptedDC/DCfluctuationpressuretransformcircuitusedtokeepthepowersystemofconstantvoltageoutput.Simultaneously,wehave

5、makeduseofthetechniqueoftheSoft-Swithingtoenhancetheefficiencyoftheconversion.Fortestingtheeffectofconverter,weestablishthedynamicsimulatedmodelwithPSB(PowerSystemBlockset)intheMatlab,arelativeperfectsimulatedresultisobtained.AndrealizedforcontroingPWMwiththesing

6、le-chipcomputer.Keywords:Photovoltaic,MaximumPowerPointTrack(MPPT),DC/DCconverter,MATLAB/SIMULINK31目录摘要IIIAbstractIV1绪论11.1课题的前景11.2课题的意义11.3国内外发展趋势及其现状21.4课题研究的主要内容32基本技术概述52.1太阳能电池伏安特性52.2光伏阵列的电路等效数学模型及I-V方程52.3开关管MOSFET的电路特性72.4PWM软开关技术82.4.1软开关技术的概念82.4.2软开关的

7、提出92.4.3软开关的实现93光伏最大功率跟踪系统软硬件设计103.1DC/DC变换器模块的设计103.1.1开关管MOSFET在DC/DC变换器上的实现113.1.2软开关技术在DC/DC变换器上的实现113.1.3PWM信号的产生113.1.4非对称结构的ClassD升降压电路133.1.5DC/DC变换电路的控制技术173.2主控制器模块183.3模数转换模块203.3.1检测电路203.3.2信号保持增益电路213.3.3A/D转换电路213.4软件设计224恒电压的DC/DC电路MATLAB仿真254.1仿真

8、软件的选择254.2利用Simulink对电力电子系统的建模与仿真265结论31参考文献32致谢3331光伏最大功率点跟踪系统DC/DC变换器的设计1绪论1.1课题的前景在经济全球化工业经济的迅猛发展下，能源问题已成为人类需要迫切解决的问题，所以大力发展新的可替代能源将成为当务之急。由于我国人口众多，人均能源严重不足