【SZ86页】【毕业设计】户用独立光伏发电系统控制电路的设计与研究_送审版本.doc文档独家

水能资源指水体的动能势能和压力能等能量资源，水能是清洁的可再生能源，但和全世界能源需要量相比，水能资源十分有限风能是地球表面大量空气流动所产生的动能，风能资源受地形的影响较大，世界风能资源多集中在沿海和开阔大陆的收缩地带从广义上讲，生物质是植物通过光合作用生成的有机物，它的能量最初来源于太阳能，所以生物能是太阳能的种地热能是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，开发潜力较大的地热田般出现在偏远的山区，它的可输送性比较低。

在各种可再生能源中，太阳能具有储量大普遍存在利用经济清洁环保等优点，利用前景最为广阔，无疑是符合可持续发展战略理想的绿色能源，是未来能源结构的基础。

利用可再生能源发电方式主要有水力发电风力发电生物质发电太阳能发电海洋能发电和地热能发电等。

其中光伏发电系统有着建设周期短，安装模块化，易于根据负荷大小进行建设等优势，应用前景十分广阔。

不仅在偏远山区可以使用，而且随着城区住宅业的发展，户用光伏发电系统将越来越显示出其重要性和发展潜力。

青岛大学硕士学位论文国内外研究动态光伏发电历史对于光伏发电技术的研究，始于多年前。

其发展历史如表所示表早期的光伏发电技术发展历史发现的科学家发现时间现象法国物理学家贝克勒尔年光生伏打效应用两片金属浸入溶液构成的伏打电池，光照时会产生额外的伏打电势英国科学家年对光敏感的硒材料，推断出在光的照射下硒导电能力的增加正比于光通量年光伏器件能够产生光生伏打效应的器件光伏电池半导体结器件在阳光下的光电转换效率最高世纪中期，超薄单晶硅光伏电池问世，但是从年到年十年间，光伏发电技术的研究重点直在提高其抗辐射能力和如何降低成本方面，硅光伏电池技术并没有取得很大的进展。

年到年之间，出现了各种各样的新研制出的光伏电池。

世纪后期，光伏技术得到不断完善，成本不断降低，形成了光伏技术产业链。

世纪，光伏技术成为能源舞台上的主要成员之。

国外光伏发电技术的现状光伏产业是世界上发展速度较快的行业之。

本世纪以来，鉴于常规能源的有限性和环保压力的增加，为实现能源和环境的可持续发展，世界各国都开始投入到开发和利用太阳能等可再生能源的研究中。

到年底，全球光伏发电容量已超过万千瓦，光伏发电的竞争力不断提高，已成为全球最受重视的新能源发电技术。

太阳能电池的研究和生产在欧洲美洲亚洲大规模展开。

美国不断提出新的光伏发电计划及宏伟的发展目标。

年，美国率先制定了政府级的阳光发电计划，年正式将光伏发电列入了公共电力规划，累计投入达亿多美元。

年月，又提出了克林顿百万屋顶光伏计划，此计划旨在加速和促进美国光伏产业的快速发展，把发电成本降到美分以下，起到减排保持和加强美国光伏产业在世界的领先地位的作用。

美国能源部制定了从年第章绪论月日开始的新年国家光伏计划，以及年的长期规划，以实现美国能源环境社会发展和保持光伏产业世界领导地位的战略目标按预计的发展速度，年美国光伏系统达到。

日本在年代制定了阳光计划，后在年又将月光计划环境计划阳光计划合并成新阳光计划。

年末，日本已安装套并网户用光伏系统，其中每套系统的平均容量为。

年末，即发展到万套。

年末，已在万户住宅屋顶安装了容量为的光伏电池组件，年光伏发电装机容量达到。

德国在年时安装光伏系统的容量为，年即增加倍，到年其容量扩大到。

于年开始实施十万屋顶计划，年安装光伏系统容量超过。

现在，德国的光伏发电市场已从探索阶段发展成为繁荣的专业市场。

欧盟在年月日发表了能源的未来再生能源的战略与行动白皮书。

白皮书提出到，年在欧盟范围内要安装万套光伏系统，需要光伏组件，万套是乡村供电的光伏系统。

希腊宣布了建设世界上最大的太阳能发电厂计划。

瑞士法国意大利西班牙芬兰等国，也纷纷制定光伏发展计划，并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。

表世界光伏电池产量汇总表世界光伏电池组件的产量单位欧洲美国日本其它总计可以看出到十年间，在各国政府的大力扶持下，世界光伏产业迅猛发展，世界光伏电池产量逐年增长。

其中，我们可以看到年世界光伏电池产量总计比年增长了倍，除欧洲美国日本外的其他国家光伏电池产量总和增长速度最快，十年间增长了近倍。

截至年，最近年光伏电池及组件年平均增长率约，而最近年年均增长率达到。

年世界光伏产电池年产量为，而年达到了，比年增长。

截至年底，世界光伏电池累计安装容量已达。

青岛大学硕士学位论文我国光伏发电的现状年，我国开始研究光伏电池，年将光伏电池用于地面，年，开始生产单晶硅太阳能电池，这是我国在光伏电池应用领域的第个里程碑。

我国光伏发电经历了两次飞跃。

第次飞跃始于二十世纪年代末，当时，我国正处于改革开放蓬勃发展时期。

国内先后引进多条太阳能电池生产线，太阳能电池生产能力由原来的几百千瓦升至几兆瓦。

引进的光伏电池生产设备和生产线的投资主要来自中央政府地方政府国家工业部委和国家大型企业。

第二次飞跃在年以后，为光伏产业的大力发展阶段。

在国际大环境影响下，国际项目的启动和市场需求以及国家政策的促进下，我国光伏技术及应用显著发展。

如年国家实施的送电到乡和送电到村的工程，都采用了光伏发电技术。

我国西部居住人口分散，太阳能资源丰富，太阳能光伏发电成为首选能源。

自世纪年代以来，我国太阳能光伏技术得到了迅速发展，以每年的速度持续高速增长，尤其是进入世纪以来，世界光伏产业的发展年均增长超过了。

经历了从小规模到现在的地面较大规模利用的时代。

年，光伏发电技术在我国的优势显现出来。

特别是在年近个无电乡的乡政府用电问题被解决。

这样巨大的规模在国际上也是很少见的。

接下来的年，我国解决了上万个自然村和行政村的用电问题。

这些村庄都的上升沿中断功能。

简单程序设置如下口为输出模式，口为输入模式口输出高电平口为上升沿中断模式允许口中断充放电控制子程序基于语言的子程序编写如下青岛大学硕士学位论文第六章结论与展望第六章结论与展望本文结论本文围绕对户用光伏发电系统电路的设计，对于光伏发电系统各部分进行了理论分析和研究，主要包括光伏电池阵列蓄电池转换电路驱动电路控制电路几个部分。

依据实例对部分器件的选用原则设计方法进行了论述。

本文的主要研究成果包括对光伏发电系统的工作原理结构类型以及应用领域进行了详细的分析。

根据光伏电池的数学模型，搭建了仿真模型，运用，对不同温度不同光照情况下的输出特性进行了仿真研究。

对常用的方法进行了分析与比较，提出了种与闭区间套定理相融合的干扰观察法，并构建仿真模型，进行了仿真研究。

模拟实际系统进行了小型户用光伏系统设计。

根据系统技术指标要求，对于光伏电池蓄电池以及变换电路，进行了设计计算与器件选用采用单片机芯片进行了主控制器设计设计了以快速光耦合芯片为驱动的光耦式驱动电路设计了霍尔传感器为主体的电量检测电路和输入接口电路。

完成了整体控制程序设计对于系统充放电程序进行了编写与分析，实现了对于蓄电池充放电的控制对于常用的最大功率点跟踪控制算法在环境下利用工具进行了仿真研究。

未来展望由于本人自身的理论水平和实践能力，以及实验条件和时间的有限，设计中存在以下问题需要进步解决选用的实例简单，整个系统的实用性方面还需要做进步的补充和改进融合闭区间套的干扰观察法的研究还有待于进步完善，提高其应用价值对于控制电路软件设计用功较少，有待于进步完善。

青岛大学硕士学位论文参考文献赵争鸣，刘建政，孙晓瑛太阳能光伏发电及其应用北京科学出版社，昌金铭国内外光伏发电的新进展阳光能源许洪华中国光伏技术发展研究英文电网技术，王长贵中国光伏产业发展现状与挑战新材料产业，陆晓楠，黄立培，杨仲庆中国光伏产业发展现状与发展趋势高科技与产业化王长贵，崔容强，周篁新能源发电技术北京中国电力出版社，赵争鸣，刘建政，孙晓瑛，袁立强太阳能光伏发电及其应用北京科学出版社，王长贵，王斯成太阳能光伏发电实用技术北京化学工业出版社，杨金焕，葛亮，谈蓓月，陈中华，邹乾林太阳能光伏发电的应用上海电力，张伯泉，杨宜民风力和太阳能光伏发展现状及发展趋势中国电力，殷志刚太阳能光伏发电材料的发展现状可再生能源，刘荣自然能供电技术北京，科学技术出版社，苏建徽等硅太阳电池工程用数学模型太阳能学报黄瑶，黄洪全电导增量法实现光伏系统的最大功率点跟踪控制现代电子技术吴忠军基于的太阳能光伏发电系统的研究与设计硕士学位论文南京江苏大学，李炜，朱新坚光伏系统最大功率点跟踪控制仿真模型计算机仿真李建，姚雪梅，夏东伟种改进干扰观察法的仿真研究杭州电子科技大学学报参考文献陈维，沈辉，邓幼俊太阳能光伏应用中的储能系统研究蓄电池，孙健供电系统中蓄电池的使用与维护通信管理与技术，周志敏，周纪海，纪爱华充电器电路设计与应用北京人民邮电出版社，年丁昂阀控式免维护铅酸蓄电池脉冲充电技术及其智能管理硕士学位论文浙江浙江大学，高玉峰，刘亚龙，基于改进型电路的铅酸蓄电池容量检测装置设计通信电源技术吴中明，吴昊密封铅酸蓄电池容量快速测试技术难点分析通信电源技术，丁志亮，李建婷，李又几智能铅酸蓄电池充电器的设计电源技术应用，郑卫东，殷合香阀控型铅酸蓄电池的维护军民两用技术与产品刘炳权蓄电池常规充电方法科技信息科学教研欧阳名三光伏系统中蓄电池管理的研究博士学位论文合肥工业大学，年月张余迁，董丽影响蓄电池容量的因素农机使用与维修，张月滨，王星博，任永乐，等延长铅酸电池寿命保护装置的设计蓄电池，李纬华光系统的研制硕士学位论文大连海事大学，年月冯垛生，张淼，赵慧，林珊太阳能发电技术与应用北京，人民邮电出版社，年月梁合庆梁韬系列十六位单片机微机实用手册北京电子工业出版社朱松然铅蓄电技术机械工业出版社北京，王超光伏发电系统控制器的研究与设计硕士学位论文浙江大学，年月林渭勋现代电力电子技术机械工业出