光伏发电系统蓄电池放电模块的研究与实现

【摘要】：光伏发电是目前新能源开发利用的重要组成部分之一,具有良好的发展前景。由于其自身所具备的优点,受到了世界各国研究人员的广泛关注。在现代光伏发电系统中,能源管理策略已经成为系统中必不可少的一部分,因此对实现能源管理策略的蓄电池放电模块的设计是一个值得研究的课题。 本文论证了一种基于推挽正激变换器拓扑结构的组合式直直变换器设计方案。该方案以实现低压-高压直直变换器条件下高功率输出技术为重点,主要涉及该系统的软硬件设计和其他模块间的协同设计工作。首先在对比和分析现有常用直直变换器拓扑结构的优点与缺陷之后,对整体设计方案进行探讨,根据课题需要对现有推挽正激拓扑进行改进;其次从软件设计与硬件设计两方面对放电模块的设计与实现进行详细的阐述;最后,文章描述了试验样机的各种主要功能的测试结果,并提出了改进系统整体性能的可行性方案设想。 经仿真与测试,系统总体设计方案合理可行,满足5kW放电模块设计要求。硬件设计可以保证设计功率输出,软件设计可以实现预期设计功能。整个模块稳定、可靠,能够作为光伏发电系统蓄电池放电模块样机。 【关键词】：光伏发电 直直变换器 蓄电池 放电电路 推挽正激
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TM912
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 绪论13-23
• 1.1. 课题研究背景13-15
• 1.1.1 光伏发电产业的发展背景13-14
• 1.1.2 光伏发电系统研究14-15
• 1.2. 蓄电池原理与输出特性15-17
• 1.2.1 蓄电池充放电原理15-16
• 1.2.2 蓄电池等效电路模型与输出特性16-17
• 1.2.3 影响蓄电池使用寿命的若干因素17
• 1.3. 光伏发电系统蓄电池放电模块17-21
• 1.3.1 常用DC/DC 变换器拓扑结构18-20
• 1.3.2 蓄电池放电模块的必要性分析20
• 1.3.3 蓄电池放电模块的设计重点20-21
• 1.4. 本文的研究意义与主要内容21-23
• 1.4.1 本文的研究意义21
• 1.4.2 本文的主要内容21-23
• 第二章 蓄电池放电模块总体设计23-38
• 2.1 光伏发电系统的组成23-24
• 2.2 放电模块总体设计24-26
• 2.3 放电模块的主要性能指标26-28
• 2.3.1 蓄电池组性能指标26
• 2.3.2 DC/DC 变换器性能指标26-27
• 2.3.3 放电模块控制单元性能指标27
• 2.3.4 辅助电源性能指标27-28
• 2.4 蓄电池放电模块设计难点28-29
• 2.5 组合式直直变换器29-36
• 2.5.1 推挽正激变换器29-30
• 2.5.2 组合式直直变换器拓扑结构30-31
• 2.5.3 组合式直直变换器工作原理31-36
• 2.6 本章小结36-38
• 第三章 蓄电池放电模块硬件设计38-56
• 3.1 蓄电池放电模块硬件电路组成38-39
• 3.2 主电路单元设计39-44
• 3.2.1 主电路原理设计39-40
• 3.2.2 主电路器件选型设计40-44
• 3.3 驱动单元设计44-47
• 3.3.1 驱动单元原理设计44-46
• 3.3.2 驱动电路器件选型设计46-47
• 3.4 保护单元设计47-49
• 3.4.1 保护单元电路原理设计47-49
• 3.4.2 保护单元器件选型设计49
• 3.5 控制单元设计49-53
• 3.5.1 控制单元原理设计49-51
• 3.5.2 控制单元器件选型设计51-52
• 3.5.3 控制单元工程设计方案52-53
• 3.6 辅助电源模块设计53-55
• 3.6.1 辅助电源的性能要求54
• 3.6.2 辅助电源电路原理分析54-55
• 3.7 本章小结55-56
• 第四章 蓄电池放电模块的软件设计56-75
• 4.1 软件总体设计56-57
• 4.1.1 软件需求分析56
• 4.1.2 软件控制流程图56-57
• 4.2 脉冲宽度调制（PWM）控制信号的产生57-59
• 4.2.1 MSP430 定时器功能简介57-58
• 4.2.2 PWM 控制信号生成机制58-59
• 4.3 控制器初始化流程设计59-61
• 4.3.1 功能描述59-60
• 4.3.2 初始化流程60
• 4.3.3 软件实现60-61
• 4.4 控制算法分析与比较选择61-63
• 4.4.1 数字PID 控制原理61
• 4.4.2 PID 控制系统控制系数61-63
• 4.5 中断处理程序设计63-65
• 4.5.1 功能描述63-64
• 4.5.2 中断处理程序功能框图64-65
• 4.5.3 中断调节程序执行条件65
• 4.6 软件模块设计65-74
• 4.6.1 待机过程65-67
• 4.6.2 缓启动过程67-68
• 4.6.3 闭环调节输出过程68-71
• 4.6.4 低压检测保护过程71-72
• 4.6.5 保护过程72-74
• 4.7 本章小结74-75
• 第五章 系统测试结果与分析75-82
• 5.1 放电模块控制单元测试75-76
• 5.2 放电模块驱动单元测试76-78
• 5.3 放电模块整体测试78-81
• 5.4 本章小结81-82
• 第六章 总结与展望82-84
• 6.1 课题工作总结82-83
• 6.2 后期工作展望83-84
• 参考文献84-88
• 致谢88-89
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文89

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

隔离式光伏发电用推挽正激DC/DC变换器的研究    王柳

Boost PFC电路中开关器件的损耗分析与计算    曹建安,裴云庆,王兆安

零电压零电流开关PWM复合式全桥三电平变换器    阮新波,李斌

零电压开关PWM复合式全桥三电平变换器    陈志英,阮新波

光伏发电系统及其控制的研究    郑诗程

推挽正激及其软开关电路的研究与实现    戴卫力

燃料电池发电系统DC/DC变换器的研究    步宏飞

变电站光伏直流系统的研究与应用    林航;陈晓明;

30 kW太阳能并网发电系统的应用与运行    沈晨;陈晓明;

模糊控制在二级倒立摆系统中的应用    邢景虎;陈进;

24V/5A太阳能控制器设计    包文俊;黄长杰;

市电自动切换在独立光伏系统中的应用    袁世建;胥平;尚海涛;

新型智能化太阳能光伏控制器的研究与应用分析    傅定文;韩莉娅;庄勇;谢建;

太阳能与建筑一体化的实证研究    陈芝俊;

中大功率组合型逆变器的优势    时剑;刘俊;刘凯;陈云峰;

大时滞控制系统的控制策略分析    孙秀桂;陆绮荣;赵政春;

铝背场对单晶硅太阳电池输出特性的影响    周继承;李斐;陈勇民;赵保星;

一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略    荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;

基于ARM7与CC2530的光伏汇流箱的设计    马立军;张云贵;王金锋;潘秋娟;郭艳鹏;

工程系统及环境的不确定性与工程风险控制    黄正荣;

中国光伏发电的发展及前景    罗雪莲;

基于UC3875的移相全控逆变桥的开关电源设计    齐磊;席自强;郑利枝;

电力电子技术教学软件的开发    王莉;严杰;龚春英;谢少军;

用于计算变换器开关损耗的开关模型构建    陈权;郑常宝;

基于EMTDC/PSCAD的数字型高频开关电源仿真研究    许德操;董凌;

130t/h混烧锅炉主蒸汽温度控制优化方案    陈正邦;

航空十二脉波变压整流器分析    李治国;尚晓磊;周元钧;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

我国太阳能光伏产业投资风险及决策研究    朱震宇

Buck型逆变器高阶系统布尔型滑模控制及反馈线性化最优控制研究    陈江辉

钢板磁悬浮系统控制    李奇南

半挂汽车列车动态特性分析与鲁棒控制    常胜

基于LCL滤波器的单相并联有源滤波器控制技术研究    唐诗颖

微网系统的运行优化与能量管理研究    张颖媛

260kVA无源软开关辅助变流器研究    王小方

电力市场和节能调度环境下电力系统调度与安全问题的研究    易仕敏

光伏发电系统及其控制技术研究    曹太强

软开关电阻点焊逆变电源的研究    唱志强

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

智能控制算法在倒立摆系统中的应用研究    檀庭跃

太阳能电池用α-SiC_x:H薄膜的制备与性能研究    张瑞丽

移相全桥软开关变换器的研究和设计    张本庚

光伏发电系统自适应控制研究    李亭

基于软开关和均流技术的电镀电源    宁伟

基于软开关技术的分布式电源系统设计    李智超

基于全桥串联谐振的电容器充电电源研究    林芳建

数字控制型双向DC/DC变换器的研究    艾国昌

一族零电压开关直流变压器    姚志垒;肖岚;

DC/DC多模块串并联组合系统控制策略    陈武;阮新波;颜红;

模块组合多电平变换器的脉冲调制方案对比    王晓鹏;杨晓峰;范文宝;郑琼林;

正激变换器中变压器的设计    胡宗波;张波;

一种高效率高可靠性的推挽正激直流变换器    陈小平;张方华;

2400W推挽正激电路的设计    李可;

正激推挽电路的ZCS方案    张方华,王慧贞,严仰光

零电压开关推挽正激直流变压器    姚志垒;肖岚;

加双CDD无源无损缓冲电路的推挽正激变换器    步宏飞;肖岚;

推挽正激DC/DC变换器的分析与实现    林贝;陈道炼;

基于推挽正激变换器的燃料电池发电系统的研究    王赞;肖岚;严仰光;

多变换器模块串并联组合系统研究    陈武

输入并联输出串联组合变换器控制策略的研究    张容荣

偏磁的起因和消除方法    罗建武,罗文杰

隔直电容在弧焊逆变器中抗偏磁能力的分析    杜中义

户用逆变电源系统的研究与设计    郑诗程;苏建徽;余世杰;沈玉樑;

具有恒压跟踪功能的新型太阳能充电器的研究与设计    刘翔;郑诗程;苏建徽;余世杰;沈玉樑;

电压源电流型PWM逆变器    陈光东

基于DSP带同步锁相的逆变器控制    林征宇,吴建德,何湘宁

SPWM逆变电源输出电压波形重复控制技术的研究    熊蕊,朱秋花,王国锋

一种新型推挽正激变换器    杨正龙,王慧贞

重复控制改进算法在数字化UPS中的应用    周永鹏,沈安文,张劲松,蔡正英

正激推挽电路的ZCS方案    张方华,王慧贞,严仰光

推挽正激及其软开关电路的研究与实现    戴卫力

拉坯车蓄电池的使用、维护与故障分析    舒帆;王艳;刘冰洋;

蓄电池    孙宇;

农用三轮车蓄电池的故障与排除    王东朝;

蓄电池常见故障及排除    王艳;

铅酸蓄电池使用维护十要十不要(续完)    郭巧占;董瑞情;董跃武;姚立峰;宋文忠;孙树立;

基站蓄电池监控管理    强应海;陈木斌;徐猛;李庆军;

浅谈蓄电池的使用与保养    连庆勇;

推土机蓄电池两例故障的排除    武绘;陈文贵;

工程机械蓄电池常见故障及排除    王艳;舒服华;

蓄电池基础知识讲解    李柏林;

光电互补LED路灯控制器的设计    陈嘉义;李海霞;李文方;乐丽琴;

关于郊县蓄电池容量下降原因的分析    孙雨冰;聂卫平;

移动通信基站阀控式密封铅酸蓄电池检测与维护    王景泉;

玉泉寺村村通基站充放电试验    吴华;

配电系统故障分析及其对策    陈德全;

浅谈蓄电池核对性放电 容量实验    黄国强;郭彦军;

全自动蓄电池容量测试仪的设计    杨明欣;佘勇;孟芳;高国富;

直流分布式发电系统能量优化控制研究    孙孝峰;廉志珍;王宝诚;李昕;王立乔;

蓄电池放电控制实验研究    卢浩义;

大规模电池组充放电效能优化控制系统    王俊;程良伦;

用单片机实现的蓄电池远程数据采集系统    大庆 王延满 魏庆安 王春娇

性能可靠的多用恒流充电器    河南 赵金何

比亚迪F3维修保养实用手册    本报记者 刘璇

江西移动全力以赴抗雪救灾保通信    王席传

白照广谈海洋——1B卫星多项技术突破    本报特约记者 庞宗河

关注太阳电能    名尧

湖北移动基站智能发电系统获版权保护    通讯员　 宋昌森 姚斌 记者　 闵守华

摩托车在磨合期如何保养    刘敏

摩托车在磨合期应如何保养    

用电动汽车环保又省钱    本报记者 刘艳　通讯员 庄颖芳

光伏发电系统蓄电池放电模块的研究与实现    王家斌

新型节能充电机的研究与设计    黄瑜侃

小型长程飞行器不间断供电系统的技术研究    胡云涛

风光柴蓄混合能源系统建模与仿真优化设计    冯茂乔

独立光伏发电系统储能技术及放电管理的研究    陈义鹏

MPPT太阳能控制器的设计与实现    胡杰

光伏微网系统中蓄电池充放电控制技术研究    肖青

蓄电池充放电系统的研究    周文斌

独立运行直流分布式系统接口变流器控制技术研究    王强

太阳能路灯系统控制器研究及设计    刘鑫