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双向逆变太阳能供电系统的研究与设计

更新时间：2020-03-16 07:27:49 大小：8M 上传用户：守着阳光1985查看TA发布的资源 标签：太阳能供电系统 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(1) 举报

资料介绍

就目前人们对新能源的研究与开发而言，风能和太阳能是最具潜力的，也是使用最多的。但是风能因为其存在噪音问题，所以只适合设置在偏远的人口较少的地区，并且考虑到经济效益，必须要大规模地设立才会达到预期效果。而太阳能具有其独特的优势，例如:存在的广泛性、储能的无限性、利用的清洁性，并且用于生产太阳能电池的主要材料硅元素是地球上储存量第二大的元素。所以，针对太阳能的开发和利用必然会对未来世界能源结构的转型起到其它清洁能源无法比拟的重要作用。

    现今，市场上利用太阳能的产品大多数只是基于太阳能充足的时候对能量进行储存和利用。例如:离网的太阳能逆变器等。但是，考虑到太阳能存在一个天然的缺点，就是它不可能一年中每一天都会很充足，所以人们就想着利用蓄电池等储能设备在太阳能充足的时候先将它储存起来，然后可以在太阳能不充足的时候利用。然而，其一，不管什么储能设备它的储存能量都是有限的;其二，像蓄电池这种储能设备又会对环境带来二次污染。

    本课题的研究目标就是建立一个基于双向逆变器的光伏太阳能供电系统。被称作双向逆变器是因为它可以让太阳能电池组件产生的能量与市电电网能量之前互补地流动。当太阳能充足的时候把供给直流负载以外的能量转化为同我们市电相同振幅、频率和相位的正弦波并到市电中;当太阳能不够充足的时候我们就把市电的能量通过双向逆变器转化为负载所需能量，直到太阳能电池组件能够产生足够的能量为止。由此可见，本系统可以充分利用太阳能电池输出能量，并且不需要利用蓄电池等储能设备。

    本系统的硬件电路设计主要分为以下三个部分:前端带最大功率追踪的升压电路、后端全桥双向的逆变器主电路和微控制器主电路。升压电路采用一般Boost升压电路，微控制器板核心是单一颗PIC单片机。

    本系统的软件部分利用PIC单片机及其固有函数库，运用C语言编写。最大功率追踪的实现采用的是最普遍的扰动观察法。全桥双向逆变器的功率晶体开关采用单极性高频的开关切换方式，并且运用预测电流的控制法，以达到减小输出端滤波电路的体积和降低电流谐波干扰的目的。

    最后，本文将运用电路仿真软件PSIM和进行电路实作来对系统的可行性进行验证，并测试系统的功效。

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