基于改進型DC-DC的太陽能充電系統研究.pdf

1、隨著全球經濟的迅猛發(fā)展，能源危機以及環(huán)境問題日益凸顯，開發(fā)清潔的可再生能源已成為全世界關注的焦點。太陽能發(fā)電具有清潔、安全、高效的特點，現如今已逐漸被運用于各個領域?；谔柲馨l(fā)電的優(yōu)勢，本文對傳統直流充電系統進行改進，提出利用太陽能作為直接能源進行充電的思想，以此設計了一種新型的太陽能直流充電系統，并對系統中的每一組成部分進行了細致的設計與研究。本文中將太陽能光伏發(fā)電所輸出的電能通過DC/DC變換器直接提供給充電負載，減少了傳統直流充

2、電系統電能經過逆變器充電的環(huán)節(jié)，并針對光伏發(fā)電受外界條件影響下輸出不穩(wěn)定的弊端對系統進行改進完善，最終實現充電系統的恒壓功能。文章主要從以下幾個方面進行分析研究：
　　首先，對太陽能光伏發(fā)電的基本原理與工作特性進行了探討，介于光伏系統受外界環(huán)境的影響下不能持續(xù)穩(wěn)定的輸出電能，提出了在外界條件變化下穩(wěn)定系統輸出的設計要求；同時以現如今廣泛應用于工業(yè)中的鉛酸蓄電池作為系統的充電負載，對充電電壓影響下的電池性能進行了討論，從而提出穩(wěn)定蓄

3、電池的前級充電電壓的重要性，為后續(xù)設計太陽能直流充電系統提供理論基礎。
　　其次，對太陽能直流充電系統進行了整體結構的設計，分別對各個子系統進行設計研究：針對前級光伏系統，在分析原Boost電路實現最大功率點跟蹤控制的方式下，提出了基于三態(tài)Boost電路的控制模式，并通過其相應的電路分析以及數學推導驗證了該控制方式的有效性與可靠性；針對后級充電子系統，提出利用DC/DC降壓型變換器進行穩(wěn)壓的思想，基于原Buck電路的優(yōu)缺點，設計新

4、型Buck電路，提出新的控制模式，并通過仿真以及實驗對比分析，驗證了該新型變換器的優(yōu)越性及有效性。
　　最后，構建了太陽能直流充電系統的綜合仿真模塊，在考慮外界條件變化下，仿真分析該直流充電系統的輸出特性。實驗證明，在考慮外界因素變化時，設計的直流充電系統可有效的將輸出電壓穩(wěn)定在蓄電池所需要的合適電壓上，該系統不僅可以對光伏系統進行穩(wěn)壓調節(jié)，同時也可減少蓄電池充電電壓的波動，從而延長蓄電池的使用壽命。隨后，對系統所出現的低頻振蕩現