论文部分内容阅读
随着环境问题及能源问题的日益突出,可再生清洁能源的需求日益增加。特别是近两年国家对环境监管、治理的力度加大,火力发电等传统的能源供应手段面临原始能源成本上涨和清洁投入增加的双重困境。如何将太阳能这种可持续、环保的能源进行高效稳定转换具有重要的现实意义。目前太阳能应用的主要方向是通过光电转换和逆变将太阳能用于电网供应。逆变作为太阳能转生活应用的核心部件,其转化效率直接影响系统的产能和投入价值。本论文研究的逆变器是将光伏电池板直流电转化为220V/50Hz交流电的装置,以提高逆变器转换效率为目标,分析了硬件结构,采用二次能量变换结构,对电路进行了具体设计,实现了电能转换;完成了最大功率点追踪和基于载波通信的远程操控;对锁相技术进行分析,推导了dq锁相技术的实现原理。设计过程进行的主要工作如下:1、使用交错并联反激式逆变结构并引入辅助电路回馈漏感能量。反激式逆变结构具有电路结构简单、自身消耗低等优点,通过双路输出对电能进行分流,降低电路负担且保证了电路结构的简洁;漏感吸收保护了开关管,提高了电能利用率。2、采用软开关SPWM波控制主开关管。分析开关损耗及工作模式,通过对SPWM的开关周期及占空比进行谐振参数补偿,实现了开关管的低损耗导通,降低了逆变过程的功率损耗。3、建模分析了MPPT控制原理,分析无电流检测原理,设计了基于模糊控制理论的无电流检测的MPPT控制策略,简化了测量电路并保证功率点追踪的准确性。4、根据电力线载波通信,设计了基于MI200E的通信电路,针对逆变器设计了通信帧格式,编写了基于MScomm和Cserialport的PC端程序,实现了逆变器的的远程监控,有效提升了逆变器的管理。最终,本论文设计了以飞思卡尔公司的MC56F8XXX系列数字信号控制器为主控芯片的实验电路,实现了以上功能。