基于MPPT的光伏电力应用系统的研究毕业设计.doc

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 基于MPPT的光伏电力应用系统的研究 摘要近年来由于全球能源的逐渐紧张和环境污染的日益严重,清洁的可再生的太阳能源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。在未来,太阳能电池的应用有着良好的发展前景。从太阳能电池的光伏特性出发,来研究如何提高太阳能的转换效率无疑是很有现实意义的。本课题研究获得的成果有:以双MCU为核心的太阳能最大功率跟踪器,及其软件上的MPPT算法设计;设计了PWM的非对称结构D类升降压变换器,为输出恒定电压提供负载创造了条件关键词  The Reseach on PV Power Aplied System Based on MPPT school of physics and electronic information ,Huaibei normal university 235000 Abstract Nowadays, with the increasing burden on energy exhaustion and environment pollution, as a cleanly and renewable energy, Solar Energy a large scale. In the future, the application of the PV will improving the conversion efficiency of PV from its Volt-Ampere Characteristics. The results of the design: A PV MPPT control unit based on double MCU and its software of MPPT algorithm; A asymmetrical class D buck-boost converter with the control methods of PWM (Pulse-Width-Modulation), For usage of storage cells as secondary power supply. Key words Photovoltaic; MPPT; Asymmetrical Class D Converter 目录 1 绪论 1 1.1本文研究背景和研究目的 1 1.2研究现状及发展方向 1 1.3课题意义和研究内容 2 2 相关技术概述 4 2.1太阳能电池的输出特性和功率峰值跟踪 4 2.2 Buck-Boost型开关稳压电路 6 2.3 PWM软开关技术 7 2.4现场总线技术 9 2.5模糊控制概述 13 3实现太阳阵峰值功率的MPPT算法及实现 16 3.1光伏阵列特性曲线 16 3.2太阳能最大功率点追踪控制算法 17 3.3扰动观察法的改进算法和MPPT的实现 20 4基于模糊逻辑控制的最大功率跟踪系统 22 4.1应用模糊控制方法控制的可行性分析 22 4.2应用模糊逻辑控制进行MPPT 22 4.3利用MATLAB模糊逻辑工具箱进行MPPT仿真 24 5总结 26 参考文献 28 致谢 29 1 绪论 1.1本文研究背景和研究目的 长期以来，人们就一直在努力研究利用太阳能。我们地球所接受到的太阳能，虽只占太阳表面发出的全部能量的二十亿分之一左右，但是这些能量相当于全球所需总能量的3-4万倍，可谓取之不尽，用之不竭。太阳能和石油、煤炭等矿物燃料不同，不会导致“温室效应”和全球性气候变化，也不会造成环境污染。特别是在近10多年来，在石油可开采量日渐见底和生态环境日益恶化这两大危机的夹击下，太阳能的利用受到许多国家的重视，大家正在竞相开发各种光电新技术和光电新型材料，以扩大太阳能利用的应用领域。从发电、取暖、供水到各种各样的太阳能动力装置，其应用十分广泛，在某些领域，太阳能的利用已开始进入实用阶段。 电能是目前使用最广泛的能源利用形式，光电转换在太阳能的引用领域中占有重要的地位，太阳能电池(SolarCell)就是一种经由太阳光照射后，把光的能量转换成电能的能量转换元件。有人称之为光伏电池(Photovolatic，简称Pv)。光伏系统目前的主要问题是电池的转换效率低且价格昂贵，因此，如何在现有的光电元件转换技术的基础上，进一步提高太阳电池的转换效率，充分利用光伏阵列所转换的能量，一直是光伏系统研究的