光伏电池电源变换器设计与分析开题报告

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1、本科毕业设计开题报告 专业： 电气工程及其自动化 班级 姓名 学号 指导教师 报 告 题 目 光伏 电池电源 变换器设计与分析 题目来源（划 ） 科研 生产 实验室 其 他 论文类型（划 ） 工程设计类 实验研究类 软件开发类 其 他 报 告 日 期 年 月 日 报告地点 本科生开题报告（不少于 1000 字） 一 、 项目研究的背景和意义 无论从世界还是从中国来看，常规能源都是很 有限的，中国的一次能源储量远远低于世界平均水平，大约只有世界总储量的 10%。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的 清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经

2、济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。 光伏发电是利用 半导体 界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的 太阳电池 组件，再配合上 功率 控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地域限制，因为 阳光普照大地 ； 光伏系统还具有安全可靠、无 噪声 、低污染、无需消耗 燃料 和架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短的优点。在今后的十几年中，中国光伏发电的市场将会由独立发电系统转向并网发电系统，包括沙漠电站和城市屋顶发电系统。中国太阳能光伏发电发展潜力巨大，配合积极稳定的政策扶持，到 2

3、030年光伏装机容量将达 1 亿千瓦，年发电量可达 1300 亿千瓦时，相当于少建 30 多个大型煤电厂。国家未来三年将投资 200 亿补贴光伏业，中国太阳能光伏发电又迎来了新一轮的快速增长，并吸引了更多的战略投资者融入到这个行业中来。 目前 ， 国内外对光伏 系统中的蓄电池能量管理控制和 MPPT 算法研究不够深入。应用 DC/DC转换电路实现 MPPT 来获得对光伏系统的最大功率跟踪是一个非常有意义的课题。 二 、 研究内容和方案 对于某一个固定地点的太阳能光伏发电系统，太阳的照射角度会随着 春夏秋冬的更迭和朝夕的变换时时刻刻的变化着， 只有控制太阳能电池板的输出电压在一定位置上，才能得到

4、最大的输出 功率 。 这就意味着 在整个输出环节中，系统的控制策略是非常重要的 一环。 在目前的领域研究中，应用 MPPT控制算法来控制整个系统以达到最大功率跟踪的目的是一个较为简单方便的做法。 主电路的搭建 由光伏电池， DC/DC变换器，负载构成，控制电路以单片机为基础建立一个 MPPT控制器 ， 控制器通过检测光伏阵列输出电压、电流值并通过计算进行最大功率跟踪控制 , 由 DC/DC电路实现。 三 、 预期达到的目标 设计一款由 200W 光伏电池板供电、基于 单片机 控制的 DC/DC 电源变换器。在掌握光伏电池输出特性的基础上，使变换器输出电压能随负载变化而稳定在给定的数值上，且使 DC/DC变换器的输出实现最大功率跟踪；在过载条件下，该变换器应具有恒功率输出特性，同时兼有电压、电流的保护功能。 光伏电池输出电压： 42VDC 光伏电池输出功率： 300W 变换器 输出电压： 24VDC 变换器 输出功率： 200W 变换器 输出电压纹波： 0.5V 变换器 恒功率输出： 250W 变换器 系统效率： 90% 变换器故障保护 ： 具有 输出过电流、过压、欠压保护 变换器 功能 ： 最大功率跟踪 指导教师意见： 签名： 年 月 日 开题评议小组成员：