太陽能專用電源的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、傳統(tǒng)能源的逐漸枯竭以及環(huán)境的日益惡化嚴(yán)重制約了世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類已經(jīng)迫不及待尋求可再生的綠色能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源。太陽能因其清潔環(huán)保，永不衰竭的特點(diǎn)，使得太陽能發(fā)電技術(shù)越來越受到人們的青睞。
　　為了最大化利用太陽能，提高太陽能發(fā)電系統(tǒng)的效率以及蓄電池充電效率，實(shí)現(xiàn)交直流負(fù)載的不間斷供電，本文提出并設(shè)計(jì)了一種太陽能為主、市電為輔的雙輸入通道專用電源。本文的主要內(nèi)容和研究成果如下:
　　(1)分析了太陽能專用電源關(guān)鍵技術(shù)的工作

2、原理、研究現(xiàn)狀及應(yīng)用。
　　(2)設(shè)計(jì)了雙輸入通道專用電源系統(tǒng)架構(gòu)。通過比較分析不同拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定太陽能通道以三相交錯并聯(lián)BUCK變換器作為主拓?fù)?，市電通道以ZVS移相全橋變換器作為主拓?fù)?，分析了兩路變換器的工作狀態(tài)并設(shè)計(jì)了硬件電路，給出了主電路元器件參數(shù)計(jì)算以及選型。完成了變換器的隔離驅(qū)動、保護(hù)以及信號采樣等電路的設(shè)計(jì)。
　　(3)針對太陽能通道和市電通道在直流母線處的功率平衡控制，提出了電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控

3、制策略，分別對兩路變換器的輸出功率進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。通過對BUCK變換器進(jìn)行小信號建模分析，根據(jù)其開環(huán)特性的不足，引入雙閉環(huán)控制，有效地控制變換器的輸出電壓和電流，實(shí)現(xiàn)對蓄電池的充放電和負(fù)載供電。
　　(4)基于STM32F103VET6設(shè)計(jì)了一套控制系統(tǒng)，給出了整個系統(tǒng)的工作流程、蓄電池管理任務(wù)控制流程、太陽能電池最大輸出功率控制流程，以及相應(yīng)的控制程序。
　　(5)研制了一臺太陽能專用電源樣機(jī)，并對樣機(jī)進(jìn)行測試，結(jié)果表明該樣