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基于多模块结构的光伏发电直流系统设计

时间:2017-04-18 20:33来源:毕业论文
确定了以Boost变换器为主电路结构,对其进行仿真实验。同时研究了最大功率点跟踪技术(MPPT)的实现,对各种方法加以论述与比较,并以LPC2138核心,使控制技术通过软件方法得以实现

摘要讨论不同的DC-DC变换器的拓扑结构,并对它们进行了的比较。选择了Boost变换器作为主电路,并基于此电路,设计了一种以LPC2138单片机为核心的DC-DC变换器。
研究了光伏发电系统的组成与运行原理,简单介绍了多模块组合系统,详述了DC-DC变换器的具体功能,并对需要解决的问题进行分析讨论。确定了以Boost变换器为主电路结构,对其进行仿真实验。同时研究了最大功率点跟踪技术(MPPT)的实现,对各种方法加以论述与比较,并以LPC2138核心,使控制技术通过软件方法得以实现。最后制作了实验样机,进行了功能调试,验证了电路设计的正确性。关键词  光伏发电系统  DC-DC  Boost  LPC2138  最大功率点跟踪(MPPT)  7354
毕业设计说明书(论文)外文摘要
Title    Design of DC-DC Converter for Photovoltaic
Power Generation System based on multi-module
Abstract
According to the description and comparison of the circuits of different DC-DC converters, the basic Boost converter is chosen to be the main circuit for this paper. Based on the Boost converter, a control circuit which is in the core of a MCU named LPC2138 is designed.
The specific function of the DC-DC converter based on multi-module in the paper is illustrated by researching on the composition and operating principle of Photovoltaic Power Generation System. Meanwhile, the solutions to the relevant problems are analyzed and discussed .For the above analysis, the Boost converter is selected to be simulated. And then, the specific method to realize the algorithm of Maximum Power Point Tracking (MPPT) is also considered. In the light of the above deliberation, the hardware circuit is designed and the control skills in software methods based on LPC2138 are realized. Finally, the experimental prototype machine is made, whose relevant functions are debugged and the validity of the design is verified.
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Keywords  Photovoltaic Power Generation System  DC-DC  Boost  LPC2138  
Maximum Power Point Tracking(MPPT)
目   次
1  绪论 1
1.1 光伏发电的背景与意义  1
1.2 光伏发电的研究现状与发展前景  2
1.3 光伏发电系统前级部分的研究现状与发展前景 3
1.4 本文主要工作  4
2  光伏发电系统及最大功率点跟踪技术  5
2.1  光伏发电系统  5
2.2  常用最大功率点跟踪(MPPT)方法分析和比较  8
2.3  多模块组合式系统  12
3  DC-DC变换器拓扑分析及仿真  16
3.1  各种变换器电路拓扑的分析与比较  16
3.2  Boost电路仿真  21
3.3  最大功率跟踪(MPPT)仿真  28
3.4 直流模块仿真  30
4  主体方案设计  32
4.1  系统总体设计  32
4.2  控制芯片简介  32
4.3 信号检测电路设计  33
5  基于ARM的DC-DC变换器的硬件设计  36
5.1  主电路  36
5.2  驱动电路  38
5.3  信号检测电路  40
5.4  最小系统的设计  41
6  基于ARM的DC-DC变换器的软件设计  44
6.1  总体软件设计  44
6.2  AD采样模块  45
6.3  PWM模块  47
6.4  MPPT模块  48
  7  系统调试与实验  51
7.1  实验环境的搭接  51
7.2  实验波形  54
7.3  数据采集与分析  58
结论与展望  61
致谢  62
参考文献  63
1  绪论
1.1  光伏发电的背景与意义

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在当今这个经济科技飞速发展的时代,能源作为推动社会进步的动力,越来越受到人们的重视。如今,人类所利用的一次能源主要是煤炭、石油和天然气等不可再生能源。我国剩余能源的可采储量保证仅为129.7年,2007年我国石油总需求量约为3.6亿吨,其中进口约1.5亿吨,进口成品油约03亿吨,石油对外依存度超过50%,可见,能源危机就在我们的身边。 基于多模块结构的光伏发电直流系统设计:http://www.lwfree.cn/zidonghua/20170418/5271.html
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