基于模糊控制的光伏控制逆变一体电源的研究及设计_苏州大学 作者：张力.doc

目 录 摘 要 Abstract 第一章 绪论 7 1.1 研究背景及意义 7 1.2 太阳能的特点与优势 7 1.3 国内光伏产业的现状及发展 8 1.4 光伏发电存在的问题 9 1.5 本课题内容介绍 10 第二章 光伏电池及其特性 12 2.1 光伏电池的工作原理 12 2.1.1 光伏电池的光伏效应 12 2.1.2 硅型光伏电池的等效电路 13 2.2 光伏电池的输出特性及影响因素 14 2.2.1 光伏电池的I-V和P-V特性曲线 14 2.2.2 光伏电池的主要参数 15 2.2.3 光伏电池的温度特性和光照特性 16 2.2.4 光伏电池的负载特性 17 第三章 光伏阵列的最大功率点跟踪（MPPT）算法研究 19 3.1 光伏阵列的最大功率点跟踪（MPPT） 19 3.1.1 MPPT算法的原理 19 3.1.2 MPPT的算法 20 3.2 模糊逻辑控制器 21 3.2.1 模糊逻辑控制器的基本原理 21 3.2.2 模糊逻辑控制器的设计流程 22 3.3 最大功率点的模糊控制算法 23 3.3.1 基本思想 23 3.3.2 模糊控制器的具体设计过程 24 3.4 基于模糊逻辑控制的最大功率点跟踪 26 第四章 铅酸蓄电池的储能及充放电模式 29 4.1 蓄电池基本概念与特性 29 4.1.1 蓄电池的基本概念 29 4.1.2 蓄电池的基本特性 30 4.2 铅酸蓄电池充放电的等效电路 32 4.3 铅酸蓄电池的充电方法设计 33 第五章 逆变电源的硬件设计 35 5.1 逆变电源的系统结构 35 5.2 直流升压电路设计 36 5.2.1 升压环节主电路 36 5.2.2 控制电路设计 37 5.2.3 保护电路设计 39 5.3 逆变电路设计 41 5.3.1 SPWM逆变电路的设计 41 5.3.2 功率逆变全桥电路的设计 43 第六章 电路仿真与实验结果 46 6.1 光伏电池的输出特性仿真与结果 46 6.2 MPPT电路仿真及结果 47 6.3 逆变器的电路仿真及结果 48 6.4 实验结果分析 49 第七章 结论与展望 50 7.1 结论 50 7.2 展望 50 参考文献 致谢 摘 要 近年来,由于全球能源的逐渐紧缺和环境污染的日益加重，清洁可再生的太阳能越来越受到人们的重视,同时太阳能的光电转换技术也不断发展至可大规模应用的水平。目前,光伏系统所面临的最主要的难题就是光电转换效率低和蓄电池价格昂贵对电池的数学模型和输出特性进行研究，分析外界环境温度光照强度对输出特性的影响针对太阳能电池特性，提出了一种基于模糊控制的最大功率跟踪控制，以充分提高太阳能电池板的利用率 3.本光伏系统中采用阀控式铅酸蓄电池。在第三章节中研究了铅酸蓄电池的充放电特性，采用四段充电法对蓄电池进行充电，以避免浪费蓄电空间，同时还能有效保护蓄电池，避免过压过充情况的发生。 4.设计了安全控制电路，使充电控制器系统运行在稳定的状态。并对系统主电路所选用的参数进行分析与计算，选用Buck电路，对12V的蓄电池进行充电。Abstract Recesently,due to the gradual lack of energy sources,as well as the increasingly sever environmental pollution,people attach more importance to clean and reproducible solar energy．Meanwhile, Photoelectrity converting technology of solar energy has developed into the level that Can be applied cosmically. Currently, the main problem pv systems faced is that the photoelectric conversion efficiency is low and the battery is expensive.in this article,we make a maximum power tracking controller between photovoltaic cell and load to solve this problem, in this way, making full use of solar energy. Fuzzy logic control technology is a more mature branch of intelligent control technology , whitch has a serie