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1、分類號：TM464密級：不保密UDC：621.3學校代碼：11065碩士學位論文家用光伏離網(wǎng)逆變器的研究王友歡指導教師夏東偉教授學科專業(yè)名稱電氣工程論文答辯日期2015年5月30日摘要摘要為了解決偏遠無電地區(qū)家庭的基本用電需求，研究設計了一款額定輸出功率為500W的家用光伏離網(wǎng)型逆變器。首先，根據(jù)要求設計了系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框架及硬件電路；根據(jù)無電地區(qū)家庭用電量需求，確定本文所需太陽能電池及儲能設備。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)主要由太陽能電池輸入、蓄電池充電、DC/AC變換、濾波升壓輸出、DSP控制及其輔助電路組成。其中，DSP輔助電路主要由采樣電路、驅(qū)動電路、輔助電源、保護
2、電路組成。硬件電路包括直流降壓（Buck）電路、全橋逆變電電路、工頻變壓器升壓及LC濾波電路三部分，并對這三部分電路相關(guān)參數(shù)進行了計算。然后，設計了適合本文所需要的軟件。根據(jù)系統(tǒng)控制要求，采用兩片TMS320F28023DSP分別對蓄電池充電與DC/AC變換進行控制。通過對太陽能電池原理以及最大功率點跟蹤控制方法的研究，設計了太陽能最大功率跟蹤的控制方法；在對蓄電池工作原理及充電方法研究基礎上，并結(jié)合系統(tǒng)實際需求確立蓄電池充電方法；通過對SPWM調(diào)制方式的研究，確定采用單極倍頻方式控制全橋逆變電路。設計了DSP1、DSP2的主程序流程圖、中斷流程圖、帶有M
3、PPT的蓄電池充電流程圖、PWM生成流程圖。最后,進行了仿真及實驗。在matlab/simulink軟件下對全橋逆變電路與太陽能最大功率跟蹤控制方法進行了建模仿真。驗證了全橋逆變電路在SPWM控制下輸出波形質(zhì)量是否滿足要求、太陽能最大功率跟蹤控制方法能否實現(xiàn)；制作了一臺500W樣機，驗證系統(tǒng)設計要求是否能夠?qū)崿F(xiàn)，通過對實驗結(jié)果分析，系統(tǒng)設計合理，輸出滿足要求。關(guān)鍵詞：太陽能；離網(wǎng)逆變器；DSP；MPPT；蓄電池IAbstractAbstractInordertosolvethebasicneedoffamilieswhichinremoteareaswit
4、houtelectricity,designedanoff-gridPVinverterwithratedoutputpowerof500W.First,accordingtothesystemrequirementstodesigntheoverallframeworkandthehardwarecircuit;byinvestigatingthedemandofelectricityofthefamiliesintheregionwithoutelectricitytoselecttheappropriatestoragebatteriesandsol
5、arcells.Thesystemmainlyconsistsofsolarinput,batterycharging,DC/ACconversion,filteringandboostoutput,DSPanditsauxiliarycircuit,theauxiliarycircuitofDSPconsistsofthesamplingcircuit,drivercircuit,auxiliarypowersupplyandprotectioncircuit.ThehardwaremaincircuittopologyconsistsofaDCbuck
6、circuit,full-bridgeinvertercircuit,thefrequencystep-uptransformerandLCfiltercircuit，andcalculatetherelevantparametersofthecircuit.Second,thesoftwareisdesignedforthispaper.ThesystemusestwoTMS320F28023DSPtocontrolbatterychargingandDC/ACconversion.Throughthestudyofthebatteryworksandt
7、hechargingmethodofbattery,accordingtotheneedofthesystem,thispaperdesignedamethodtochargethebattery;throughthestudyofSPWMmodulation,determineuseunipolarfrequencydoublingmodulationtoachievethecontroloftheinvertercircuit.DesignDSP1,DSP2mainprogramflow,interruptsflowchart,thebatterych
8、argewithMPPTflowchart,PWMgenerati
