文档介绍：山东大学
硕士学位论文
太阳能电池阵列模拟器的研究与设计
姓名:孙孝金
申请学位级别:硕士
专业:电力电子与电力传动
指导教师:王广柱
20090430
山东大学硕士学位论文摘要世纪,人类面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战,能源问题越控制电路板是整个模拟器的核心控制部分,通过控制运算提供输出电压的在煽7⒒肪持薪辛巳砑桨傅纳杓疲饕0ㄖ鞒绦颉⑸绦颉裳⒐收洗怼⑷嘶换コ绦虻龋樯芰烁鞲瞿?榈某绦蛄鞒獭软硬件系统设计完成后,最终实现了太阳能电池阵列模拟器,可以为光伏来越突出,太阳能等可再生能源逐渐成为人类关注的焦点。时至今日,人类对光伏系统的研究越来越深入广泛,但在光伏系统的研发过程中,太阳能电池由于受日照强度、环境温度影响较大,导致实验成本过高,研发周期变长。太阳能电池阵列模拟器便能较好地解决这一问题。本文首先对比了模拟式太阳能电池模拟器和数字式太阳能电池模拟器的优缺点,选取了数字式太阳能电池阵列模拟器作为研究对象,并对研究太阳能电池阵列模拟器的实际意义作了阐述。随后描述了太阳能电池的输出特性,讨论了适合工程计算的太阳能电池阵列数学物理模型。本文研究的太阳能电池阵列模拟器由功率电路和控制电路两部分组成。功率电路选取了半桥型/电路作为主电路拓扑,对其工作过程进行了分析,并对各部分电路进行了设计。然后设计了电压电流双闭环调节器,在此基础之上用仿真软件对所设计的太阳能电池阵列模拟器进行了仿真,包括静态工作点的仿真以及动态响应速度的仿真,通过仿真验证了模拟器能够达到所要求指标。参考值,进而提供控制功率管开通关断的信号。本文选取了的作为主控制芯片,分析了该型号微处理芯片的性能特点,介绍了模拟信号采样电路、ㄑ兜缏贰⑷嘶换ソ缑娴缏返韧馕У缏返挠布杓疲调节器采用了数字刂啤系统的研究提供一个良好的实验平台。关键词:太阳能电池阵列模拟器;半桥型/变换器;
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山东大学硕士学位论文符号说明嘶圪己耳易吼六正圪峨乃%短路电流开路电压最大功率点输出电流最大功率点输出电压最大输出功率太阳能电池的填充因数光生电流暗电流太阳能电池的外负载电阻太阳能电池的串联电阻太阳能电池的旁路电阻光谱辐照度照涨慷太阳能电池阵列串联电池数太阳能电池阵列并联电池数占空比滤波电感开关频率变压器原、副边匝比滤波电容￡瞬ㄆ鞯男痴衿德△电感电流变化量临界负载电流系统截止频率调节器时间常数电压调节器最大输出值低频滤波储能电容转换效率积分系数比例系数微分系数积分时间常数微分时间常数,。,砷Ⅳ,￡,”,、
论文作者签名:旌导师签名:监日期:旦左二』一论文作者签名:墨生耋金日期:坦颉#原创性声明关于学位论文使用授权的声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
山东大学硕士学位论文第一章绪论目前世界能源概况及课题研究背景能源是人类社会进步和经济发展的重要物质基础,随着一次能源的日益匮乏,太阳能被看作是一种清洁而且无限量的新能源,既是目前急需的能源补充,.茉从牖繁J强沙中⒄。最近几年特别是近两年来我们国家大量消费一次能源所带来的另一个重要问题就是环保问题,环境污染、生态的破坏将直接威胁着人类的生存,这也促使各国在不断调整能源结构,竞相追又是未来能源结构的基础,所以光伏发电技术越来越受到人们的重视。在世纪的世界能源结构中,人类所利用的能源主要是石油、天然气和煤炭等一次能源⋯,它们一直是人类赖以生存和发展的主要能源来源。经过人类数千年,特别是近百年的消费,这些一次能源已被消费了相当比例。随着经济的发展、人口的增加和社会生活水平的提高,未来世界能源消费量将持续增长,去年以来,国际原油期货价格曾一度逼近涝C客埃て诶纯丛图鄹窕岢中长,能源危机已逐渐展现在人类面前。在世纪初进行的关于世界能源储量数据的调查显示:石油可采量为年,天然气可采量为年,煤炭可采量为阯V泄哪茉醋试创⒘壳榭更是危机逼人,按年底的统计,探明经济可开发能源总储量约占世界总量们可以看出无论在全球还是在中国一次能源资源的可采储量已经非常有限。