存在蓄电池中的能量经过全桥逆变器后变成波，然后再经过滤波和工频变压器升压后变以交流的正弦电压供给交流负载使用。图光伏发电系统框图最大功率点跟踪方法太阳能电池输出特性具有非线性特征，并且其输出受日照强度环境温度和负载情况影响。在外部环境稳定的情况下，光伏器件存在唯的最大输出功率点。为了获取光伏器件的最大输出功率，需要在太阳能电池与负载之间串联级最大功率点跟踪电路，而该电路多由电路实现。目前，太阳能电池的最大功率点跟踪控制法有许多种，常用的有恒电压跟踪方法干扰观察法增量电导法等。本文利用同组成员对最大功跟踪算太阳能电池控制模块采样电路蓄电池电池保护电路控制模块滤波器电网输出电压相位捕获电路闽江学院本科论文法的研究结论采用扰动观察法如图，其原理是每隔定的时间增加或者减少太阳能电池输出电压，并观测之后其输出功率变化方向,来决定下个的控制信号。这种控制算法般采用功率反馈方式，通过模数转换器对光伏阵列输出电压及电流分别进行采样，并计算获得其输出功率。该方法算法简单，且易于硬件实现。图扰动跟踪法简图最大功率跟踪电路的硬件设计变换电路实现的原理最大功跟踪实际上是个电路动态负载匹配的过程。通常的实现方法是在太阳能电池与负载之间接个转换电路，它可以通过控制电压将不可控的直流输入变为可控的直流输出。当外界条件变化引起最大功率点发生变动时，只要调节变换电路的开关占空比使外电路等效电阻始终等于太阳能电池内电阻，实现动态负载匹配，就可以得到太阳能电池的最大功率输出。本文采用推挽拓扑结构，以芯片为控制核心，利用转换器对太阳能电池的输出电压电流采样，并送进行数据处理，跟据处理的结果控制输出波的占空比，来实现动态负载匹配，进而实现的跟踪。的原理及实现方法本设计采用的是跟踪的扰动方式进行最大功率的跟踪，也是最常用的最大功率点跟踪控制法。它通过采集太阳能电池当前输出的电压与电流值，将计算出的当前功率与系统前时刻存储的功率值相比较，根据比较结果确定占空比的调整方向。闽江学院本科论文欧太阳能输入图采样电路模块简图如图所以本设计采用转换器采集和点的电压，送入进行运算处理。对太阳能阵列的输出电压进行分压，为提供合适的采样电压。通过计算可得太阳能阵列的输出电压由电压换算得到输出电流因此可以得到当前的功率为推挽变换器电路设计由理论研究知道改变加载在太阳能两端的负载阻值，从而改变太阳能的工作点，达到跟踪最大功率点的目的。最大功率点跟踪就是完成此阻抗匹配的任务。太阳能电池的控制般都是通过变换电路来完成的。推挽拓扑结构的原理推挽型变换器分为电压型及电流型两种,本文采用的是电压型图。它由两只开关管和个带有中心抽头的变压器组成。两只开关管相位互反，各工作度。其中的只开关管在前半个周期工作，另只开关管在后半个周期工作。因为两只开关管的导通时间是相同的，如果在个开关管周期内输入电压保持恒定，那么变压器的伏秒总和为零，磁通在零高斯上下对称工作。闽江学院本科论文能获得较大的输出功率。不过这种变换器要求开关器件的耐压比较高，至少是最高输入电压的两倍。而如果选择高耐压的管子意味着开关器件的通态电阻比较大，因此损耗也会比较大。如果两只晶体管同时开通，那么变压器就完全短路，电流将快速上升，进而损坏管子。因此只晶体管的关断和另只晶体管的开通之间必须有个时间间隔死区时间。图电压型推挽变换器波的产生与控制本文采用脉宽调制型控制器，代替分立元件简化了电路。同时是种性能优良功能齐全通用性强的单片集成脉宽调制控制器内部结构如图。器件采用双级型工艺制作的新型模压变化，且为负温度关系。设计使用的是的蓄电池，它由小隔的蓄电模快组成，因此温度每变化度，蓄电池的充电电压就变化。所以在对蓄电池过充电和过放电保护时，必须跟据蓄电池的时实温度进行调整。通过单线数字温度传感器对蓄电池的温度进行采集，由单片机对采集的数据处理，跟据实测的数据对保护电压的限值进行调整。闽江学院本科论文硬件电路的测试光伏发电系统最大功率跟踪模块的测试测试模型所使用的太阳能电池的输出特性为额定功率为，最大功率输出时的电压值为伏，空载时的输出电压为伏。实际测试的模型为利用直流稳压电源串连个可调电阻来模拟太阳能电池的输出特性。串连电阻后的直流稳压电源的输出做为的输入，测试模型如图。图测试模型测试数据记录跟踪的数据记录表跟踪的数据记录标准采样值实际采样值误差模块转换效率表表模块转换效率表输入输出效率测试点的波形测试设备主要有示波器直流稳压电源电子负载测试模型直流稳压电源和可调电阻模拟太阳能电池如图测试环境室内闽江学院本科论文负载为欧，的占空比为时，开关管漏极的电压波形如图图开关管漏极的电压波形电压采集点的高频干扰纹波如图图电压采集点的高频干扰纹波未加蓄电池时输出纹波如图，峰峰值在左右。图输出纹波闽江学院本科论文整机系统的测试开关管工作时产生的谐波干扰在采集电压和时，由于功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流使推挽型变换器的输入电流输入电压含有丰富的高次谐波分量，以及功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,产生的尖峰干扰图。使的的采集受到了它们的干扰，导致采集得到的电压有所偏差，从而使最大功率的跟踪的精度受到影响。系统能达到的指标系统使用的变换模块是推挽式升压电路。采用直接驱动，系统正常工作后，能达到以下指标最大功率跟踪误差能达到变换器效率纹波电压总结本文以光伏发电系统最大功率跟踪器为研究对象，对光伏发电系统的最大功率跟踪与蓄电池充电硬件设计。设计以推挽式升压电路为核心来实现的跟踪，能够使最大功率跟踪误差在以内。设计中许多技术问题还没有深入研究和解决，比如拓扑结构，控制策略以及的算法等，都有待后期更深入的研究。而且还应进步进行系统联调，在联调过程中，发现系统中不合理的地方，找出系统设计上的缺陷，根据结果做出合理的调整。闽江学院本科论文参考文献王厦楠光伏发电系统及其的研究南京南京航空航天大学，郑诗程光伏发电系统及其控制的研究合肥合肥工业大学，周立身分布式光伏发电系统光电单元的设计与研究河北河北工业大学，孙启林，美新型开关电源优化设计与实例详解全书北京工业大学出版社,著，王志强等译开关电源设计北京电子工业出版社赵争鸣，刘建政，孙晓瑛等太阳能光伏发电及其应用，北京科学出版社，王建军太阳能光伏发电应用中的温度影响青海师范大学学报自然科学版杨海柱，金新民并网光伏系统最大功率点跟踪控制的种改进措施及其仿真和实验研究电工电能新技，美，著谢运祥等译开关电源入门北京人民邮电出版社，日原田耕介著，耿文学译开关电源手册原书第版北京机械工业出版社，英布朗,著，徐德鸿等译开关电源设计指南第版北京机械工业出版社沈辉，曾祖勤太阳能光伏发电技术北京化学工业出版社，何祚庥，可再生能源人类能源利用的必然趋势中国石油大学学报社会科学版华成英，童诗白模拟电子技术基础第四版高等教育出版社，闽江学院本科论文附录毕业设计欧太阳能输入太阳能输入太阳能输入电压互感器蓄电池输出跟踪硬件设计原理图闽江学院本科论文致谢整个光伏发电系统设计是在隋越老师指导下和同队的黄继岳施天河丘友全张新池张增荣共同完成的，每个成员都有自己负责的部分，如丘友全逆变部分软算法设计张新池逆变部分硬件设计黄继岳最大功率跟踪软件算法设计等。而我主要是对系统的最大功率跟踪与蓄电池充电硬件部分设计。在制作过程，我们起讨论分析问题，通过各种实验解决问题。和他们起分享生活的快乐，使得苦闷的实验室生活变得不再乏味，在此特向我队友师兄同学致以诚挚的感谢，在四年的学习和生活中，他们给予我很大的帮助和支持。同时我更要感谢我的导师隋越老师，感谢他在大学阶段对我的悉心指导和对我的孜孜不倦的教诲，他渊博的学识严谨的治学态度和勤奋的工作精神令我受益匪浅，更加感谢他教会了我许多为人处事的道理。同时还要感谢闽江学院各位老师对我的指导和帮助。正是他们给我创造了良好的学习环境，并以渊博的学识严谨的学风敏锐的观察力给我莫大的帮助和启发。闽江学院本科论文闽江学院本科毕业论文设计题目小型太阳能并网发电系统研究最大功率跟踪与充电控制硬件部分设计学生姓名学号系别物理学与电子信息工程系年级专业电子信息科学与技术指导教师职称完成日期闽江学院本科论文闽江学院毕业论文设计诚信声明书本人郑重声明兹提交的毕业论文设计小型太阳能并网系统研究最大功率跟踪与充电控制硬件部分设计，是本人在指导老师隋越的指导下研究撰写的成果论文设计未剽窃抄袭他人的学术观点思想和成果，未篡改研究数据，论文设计中所引用的文字研究成果均已在论文设计中以明确的方式标明在毕业论文设计工作过程中，本人恪守学术规范，遵守学校有关规定，依法享有和承担由此论文设计产生的权利和责任。声明人签名年月日闽江学院本科论文摘要本论文以太阳能发电系统为研究对象，以最大限度利用太阳能为主要目标，开展了太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪与蓄电池充电控制的硬件设计。本文以推挽拓扑电路为核心实现光伏发电系统最大功率跟踪与蓄电池充电的硬件模型，通过对最大功率跟踪方法的固定步长扰动观察法的改进，能够稳定高效地跟踪光伏阵列最大功率点。同时，在日照强度环境温度等系统参数扰动的情况下，能快速寻找新的工作点，保持系统稳定,表现出很好的动态特性。关键词蓄电池充电闽江学院本科论文闽江学院本科论文目录引言光伏产业的现状和发展课题意义和研究内容光伏发电系统的构成光伏发电系统的基本组成最大功率点跟踪方法最大功率跟踪电路的硬件设计变换电路实现的原理的原理及实现方法推挽变换器电路设计电路工作的控制原理蓄电池充电控制电路蓄电池充电方法蓄电池充电保护硬件电路的测试光伏发电系统最大功率跟踪模块的测试整机系统的测试总结参考文献附录致谢闽江学院本科论文引言光伏产业的现状和发展在世纪的世界能源结构中，人类所利用的能源主要是石油天然气和煤炭等化石能源。随着人类对能源需求的日益增加，未来世界能源消费量将持续增长，化石能源的储量正日趋枯竭。太阳能光伏发电产业自世纪年代以来持续高速发展，目前，世界光伏产业正以的平均年增长率高速发展。光伏发电技术的应用在当今世界，特别是在欧洲北美洲等各国，普遍受到重视。尽管利用太阳能光伏发电具有许多优点，但是其发电的价格比常规电力价格高出许多，