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基于K60的户用型光伏逆变器的设计

更新时间：2020-03-16 01:00:43 大小：10M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：光伏逆变器 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

近几年来，环境问题和能源危机的加剧，使世界各国高度重视太阳能光伏发电领域，我国政府也加大了对于分布式光伏发电领域的扶持力度。为响应国家号召，屋顶式太阳能光伏发电在中国的广大地区得到了重视和应用。其特点是产生的电能即可以直接分配给用户的电力负荷，也可以通过连接电网来调节过量或不足的功率。

传统的户用型光伏逆变器，常存在一些缺陷比如说对太阳能电池板的最大功率点跟踪控制不好，以至于对太阳能利用率低;功能单一，只能离网运行或者并网运行等。因此，本文为了克服以上缺陷，对户用型光伏逆变器进行了改进。设计了基于K60(MK60DN512VLL100)控制的户用型光伏逆变器，能够实现并网和离网运行，其主要工作内容如下:

首先，对户用型光伏逆变器的主电路拓扑结构、最大功率点跟踪、滤波器参数设计和控制策略等进行深入研究。将光伏逆变器拓扑结构分为DC/DC和DC/AC两部分，比较分析了多种DC/DC电路结构的优缺点，研究了DC/AC部分的控制原理。对一些广泛应用的光伏逆变器拓扑结构详细比较分析了其优缺点，确定了一台功率为lkW的单相光伏逆变器拓扑。确定了前端DC/DC部分采用单电感升压(Boost)变换电路，后端DC/AC部分采用单相桥式逆变电路结构。

其次，对光伏电池的输出特性和电路模型进行了深入研究。根据对太阳能电池输出特性的研究，引出了对太阳能电池进行MPPT(Maximum Power Point Tracking)控制的必要性。选取了扰动观测法作为本系统的MPPT控制方法，对光伏逆变器输出功率进行控制，实现了光伏电池的最大功率点跟踪。

然后，硬件方面，对Boost电路的电感、支撑电容和滤波电路进行了设计及计算。设计了基于K60的户用型光伏逆变器的硬件电路，其中包括嵌入式单片机核心板模块、功率模块、IGBT缓冲电路模块、频率与相位检测模块、光耦隔离电路模块、电压电流检测模块和辅助电源模块。用Altium Designer软件绘制电路板原理图和PCB图，对设计的电路板进行加工、焊接、调试。软件方面，设计了系统总体程序框图。采用软件锁相环进行系统的频率、相位控制，用软件实现系统最大功率点追踪和系统保护。仿真方面，在软件MATLAB/Simulink环境下搭建了太...