本文对家用太阳能光伏发电系统进行了研究和设计。首先在太阳能电池工作原理的基础上对其输出特性进行了仿真。根据其输出的非线性关系,阐述了最大功率点跟踪(MPPT)的原理,并结合DC-DC变换器对常用的MPPT算法进行了仿真。通过对比几种方法的优缺点,给出了一种新型MPPT算法。接着对储能蓄电池的充放电特性进行了研究,然后根据负载的要求计算了蓄电池的容量,并采用Boost变换器对其进行充电控制。其次,考虑到蓄电池组的电压等级较低,为使输出220V的交流电,通过分析几种拓扑结构,最终采用“推挽升压电路+全桥逆变”的电源设计方案以提高整个系统的效率,设计包括硬件和软件两部分。在推挽电路中介绍了各元器件参数的选择、高频变压器的设计及其控制电路等,其中PWM驱动电路输出采用图腾柱的方式以增强其驱动能力;逆变电路同样给出了功率开关管、滤波器的选取方法,并设计了过流保护和电压采样调理电路,对滤波器传递函数的仿真验证了设计的合理性。在软件设计中,基于DSP实现了MPPT控制、SPWM驱动信号的生成和P1闭环反馈控制。最后,论文给出了相关实验电路的调试结果,从中可以看出,所设计的电路实现了各部分的功能,并验证了设计的合理性。关键词:太阳能电池;最大功率点跟踪;推挽电路:SPWM:DSP
上传时间: 2022-06-19
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在光伏发电系统中,光伏电池的利用率除了与光伏电池的内部特性有关外,还受使用环境如辐照度、负载和温度等因素的影响。在不同的外界条件下,光伏电池可运行在不同且惟一的最大功率点(Maximum Power Point,MPP)上,因此,对于光伏发电系统来说,应该寻求光伏电池的最优工作状态,以最大限度地将光能转化为电能,即需要采用最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)技术.本文根据光伏电池最大输出功率与光照度的关系,建立了基于Boost电路的MPPT仿真模型,采用扰动观测法,通过调整DC-DC电路的占空比实现了最大功率点追踪。使用Matlab/Simulink 工具,在辐照度恒定和阶跃变化的情况下,对MPPT进行了仿真分析。1光伏电池的特性光伏电池实际上就是一个大面积平面二极管,其工作可以图1的单二极管等效电路来描述1,光伏电池的特性方程如式(1)所示。
上传时间: 2022-06-21
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针对现有方法的不足,本文从太阳能光伏阵列的输出特性出发,针对光伏阵列本身具有非线性、时变性和无法建立精确的数学模型的特征,以及传统模糊控制与PID控制难以满足精度高、鲁棒性好的要求,提出了一种基于模糊PID控制的最大功率点跟踪控制策略,并采用升压斩波电路(Boost电路)实现MPPT功能本文首先介绍了太阳能光伏发电系统的组成和分类,分析了光伏阵列的工作特性,接着分析了Boost电路在光伏发电系统中的实现,最后概述了太阳能最大功率点跟踪的模糊控制策略中几种控制器的基本原理,利用Matlab/simulink进行仿真,分别搭建了PID控制器、模糊控制器以及模糊PID控制器的模型,将这几种控制器应用于光伏发电系统。仿真结果表明,模糊PID控制方法不仅能快速响应外界环境的变化、有效消除传统模糊控制下最大功率点处的振荡现象,而且弥补了在PID控制下系统调节过渡时间较长的缺点,使光伏系统始终工作在最大功率点,提高了光伏系统的效率。
上传时间: 2022-06-21
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化石能源日趋枯竭,核能发展受限,能源问题愈来愈成为全人类所不可避免的一个严峻挑战。光伏发电技术是太阳能利用的主要形式。基于提高太阳能转换效率的最大功率点跟踪(Maximum power point tracking,简称MPPT)的提出与应用为光伏发电系统的优化利用提供了坚实的基础。本文针对MPPT技术开展了细致的工作计划,完成了以MPPT控制器为核心的光伏发电系统设计和仿真,较好地解决了能量转换低下的问题。首先,总体介绍了光伏发电系统。其次,阐述了光伏发电系统基本原理。然后就MPPT控制器的实现部分-DCDC变换电路,阐述了电路CCM工作模式,利用两种方法对Buck和Boost电路进行了建模和仿真分析.Boost电路设计简便、可升压,且能够保证一直工作于CCM下,具有更实用的特点,更进一步地,说明了传统MPPT算法的实现原理和控制流程,仿真研究表明改进型变步长扰动观察法在光强变化时具有较好的跟踪控制性能,但是温度变化时跟踪效果差。针对传统算改进型扰动观察发法不能很好地响应环境的变化同时存在严重振荡,偏差较大的情况,提出一种人工智能控制方法--模糊控制法,进行系统分析,模糊控制规则确定以及FIS编辑器参数设置等,完成了系统的设计。最后搭建出光伏发电MPPT人工智能控制系统的仿真模型,设置相关参数。通过仿真结果的比较和分析验证了模糊控制法的有效性和可行性。
上传时间: 2022-06-21
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本文围绕光伏离网发电系统的高效率发电技术和逆变控制技术进行了研究,主要内容如下:(1)研究了单相全桥光伏离网逆变器主电路拓扑结构,详细分析了全桥逆变电路的工作原理。研究了面积中心等效SPWM控制算法及电压电流双闭环PI控制算法,在此基础上实现逆变器的稳压控制。(2)重点研究了光伏阵列的输出特性、最大功率点跟踪(MPPT)控制算法和蓄电池充电特性。在对比分析几种常见MPPT控制算法的基础上,提出了一种改进型变步长扰动观察的MPPT控制方法,同时介绍了几种实现MPPT算法的常用DCIDC变换电路,对Boost变换电路的原理进行了分析,并基于Boost电路建立了改进型变步长扰动观察法MPPT控制系统的Matlab/Simulink仿真模型,仿真结果表明改进型变步长扰动观察的MPPT算法能有效地跟踪太阳能光伏系统的最大功率点,提高了系统动态和稳态性能;设计了带MPPT和恒压充电功能的光伏充电控制器,有效地提高了光伏阵列的利用率并实现了蓄电池充电控制的优化。(3)给出了20KW光伏离网逆变器的主电路元件参数及部分硬件电路的原理图设计。(4)给出了详细的软件控制系统设计方案和各功能子模块的软件流程图.重点阐述了带死区补偿的DSPWM控制信号、稳压控制及信号检测的软件实现方法。
上传时间: 2022-06-21
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特点: 精确度0.1%满刻度 可作各式數學演算式功能如:A+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi or Lo)/|A|/ 16 BIT类比输出功能 输入与输出绝缘耐压2仟伏特/1分钟(input/output/power) 宽范围交直流兩用電源設計 尺寸小,穩定性高
上传时间: 2014-12-23
上传用户:ydd3625
特点(FEATURES) 精确度0.1%满刻度 (Accuracy 0.1%F.S.) 可作各式数学演算式功能如:A+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi or Lo)/|A| (Math functioA+B/A-B/AxB/A/B/A&B(Hi&Lo)/|A|/etc.....) 16 BIT 类比输出功能(16 bit DAC isolating analog output function) 输入/输出1/输出2绝缘耐压2仟伏特/1分钟(Dielectric strength 2KVac/1min. (input/output1/output2/power)) 宽范围交直流两用电源设计(Wide input range for auxiliary power) 尺寸小,稳定性高(Dimension small and High stability)
上传时间: 2013-11-24
上传用户:541657925
/*--------- 8051内核特殊功能寄存器 -------------*/ sfr ACC = 0xE0; //累加器 sfr B = 0xF0; //B 寄存器 sfr PSW = 0xD0; //程序状态字寄存器 sbit CY = PSW^7; //进位标志位 sbit AC = PSW^6; //辅助进位标志位 sbit F0 = PSW^5; //用户标志位0 sbit RS1 = PSW^4; //工作寄存器组选择控制位 sbit RS0 = PSW^3; //工作寄存器组选择控制位 sbit OV = PSW^2; //溢出标志位 sbit F1 = PSW^1; //用户标志位1 sbit P = PSW^0; //奇偶标志位 sfr SP = 0x81; //堆栈指针寄存器 sfr DPL = 0x82; //数据指针0低字节 sfr DPH = 0x83; //数据指针0高字节 /*------------ 系统管理特殊功能寄存器 -------------*/ sfr PCON = 0x87; //电源控制寄存器 sfr AUXR = 0x8E; //辅助寄存器 sfr AUXR1 = 0xA2; //辅助寄存器1 sfr WAKE_CLKO = 0x8F; //时钟输出和唤醒控制寄存器 sfr CLK_DIV = 0x97; //时钟分频控制寄存器 sfr BUS_SPEED = 0xA1; //总线速度控制寄存器 /*----------- 中断控制特殊功能寄存器 --------------*/ sfr IE = 0xA8; //中断允许寄存器 sbit EA = IE^7; //总中断允许位 sbit ELVD = IE^6; //低电压检测中断控制位 8051
上传时间: 2013-10-30
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TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器,使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。由于是串行输入结构,能够节省51系列单片机I/O资源;且价格适中,分辨率较高,因此在仪器仪表中有较为广泛的应用。 TLC2543的特点 (1)12位分辩率A/D转换器; (2)在工作温度范围内10μs转换时间; (3)11个模拟输入通道; (4)3路内置自测试方式; (5)采样率为66kbps; (6)线性误差±1LSBmax; (7)有转换结束输出EOC; (8)具有单、双极性输出; (9)可编程的MSB或LSB前导; (10)可编程输出数据长度。 TLC2543的引脚排列及说明 TLC2543有两种封装形式:DB、DW或N封装以及FN封装,这两种封装的引脚排列如图1,引脚说明见表1 TLC2543电路图和程序欣赏 #include<reg52.h> #include<intrins.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit clock=P1^0; sbit d_in=P1^1; sbit d_out=P1^2; sbit _cs=P1^3; uchar a1,b1,c1,d1; float sum,sum1; double sum_final1; double sum_final; uchar duan[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; uchar wei[]={0xf7,0xfb,0xfd,0xfe}; void delay(unsigned char b) //50us { unsigned char a; for(;b>0;b--) for(a=22;a>0;a--); } void display(uchar a,uchar b,uchar c,uchar d) { P0=duan[a]|0x80; P2=wei[0]; delay(5); P2=0xff; P0=duan[b]; P2=wei[1]; delay(5); P2=0xff; P0=duan[c]; P2=wei[2]; delay(5); P2=0xff; P0=duan[d]; P2=wei[3]; delay(5); P2=0xff; } uint read(uchar port) { uchar i,al=0,ah=0; unsigned long ad; clock=0; _cs=0; port<<=4; for(i=0;i<4;i++) { d_in=port&0x80; clock=1; clock=0; port<<=1; } d_in=0; for(i=0;i<8;i++) { clock=1; clock=0; } _cs=1; delay(5); _cs=0; for(i=0;i<4;i++) { clock=1; ah<<=1; if(d_out)ah|=0x01; clock=0; } for(i=0;i<8;i++) { clock=1; al<<=1; if(d_out) al|=0x01; clock=0; } _cs=1; ad=(uint)ah; ad<<=8; ad|=al; return(ad); } void main() { uchar j; sum=0;sum1=0; sum_final=0; sum_final1=0; while(1) { for(j=0;j<128;j++) { sum1+=read(1); display(a1,b1,c1,d1); } sum=sum1/128; sum1=0; sum_final1=(sum/4095)*5; sum_final=sum_final1*1000; a1=(int)sum_final/1000; b1=(int)sum_final%1000/100; c1=(int)sum_final%1000%100/10; d1=(int)sum_final%10; display(a1,b1,c1,d1); } }
上传时间: 2013-11-19
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#include<iom16v.h> #include<macros.h> #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uint a,b,c,d=0; void delay(c) { for for(a=0;a<c;a++) for(b=0;b<12;b++); }; uchar tab[]={ 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,
上传时间: 2013-10-21
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