家用型光伏逆變系統(tǒng)的設計與研究.pdf

1、在常規(guī)能源逐步枯竭以及全球環(huán)境污染嚴重的形勢下，太陽能作為一種綠色可再生資源，具備清潔環(huán)保、經(jīng)濟、儲備量大等優(yōu)點得到極大的開發(fā)與利用。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽能電池板的光伏效應，將太陽輻射能直接轉換成電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)。在這一背景下，本文研究一套適用于家用小功率電器工作的太陽能光伏逆變系統(tǒng)，推進光伏發(fā)電技術應用到居民家居生活中，從根源上緩解能源需求問題。
　　該系統(tǒng)采用意法半導體公司推出的stm32f103VC芯片作為主控

2、制器，其逆變器主回路拓撲結構采用DC-AC-DC-AC多級拓撲結構，由前級全橋變換器、高頻升壓變壓器、橋式整流濾波器、后級全橋變換器組成。與傳統(tǒng)逆變器主回路控制思路不同，前級全橋變換器通過SPWM波（Sinusoidal PWM，正弦脈寬調制）控制實現(xiàn)逆變轉換為只包含正半周的正弦波，后級全橋變換器作為頻率翻轉開關重塑前級輸出波形生成完整的正弦波交流電。
　　本文光伏逆變系統(tǒng)的設計主旨是將其應用推廣到家居生活中。整個系統(tǒng)的功能是將太

3、陽能電池板輸出直流電儲存于12V蓄電池轉換為220V/50HZ適用于家用小電器工作的正弦交流電。主要展開以下工作:
　　(1)深入分析介紹光伏逆變器的現(xiàn)有幾種拓撲結構，詳盡的討論了雙端功率變換器（推挽變換器、全橋變換器、半橋變換器）三種拓撲結構的工作原理并進行了性能對比，本文的設計中將采用全橋變換器拓撲結構;
　　(2)分析光伏逆變器控制策略中的SPWM各類控制算法，規(guī)則采樣、不規(guī)則采樣法、等效面積法，都需要計算出基準正弦調

4、制波的值，數(shù)學模型比較繁瑣。在傳統(tǒng)設計的逆變電源中通常選用查表法，該法在實際運用過程中可靠性高，性能比較好。分析了充電控制模塊的最大功率點跟蹤算法(Maximum Power Point Tracking，MPPT)，比較恒壓法和擾動觀察法的性能，最后采用了擾動觀察法。
　　(3)逐步重點簡述本文軟硬件設計的核心部分。硬件部分充電控制模塊采用BuckDC/DC轉換器對蓄電池自適應充電，系統(tǒng)功率主回路中高頻變壓器、高壓工作區(qū)往往會產(chǎn)