独立型太阳能发电系统双向直直变换模块的研究与实现

摘要

独立型太阳能发电系统具有重要经济意义和广泛的应用场合，其主要应用于通信中继站、气象台和边防哨所等特殊处所和远离电网、零星分布的农村社区以及太阳能路灯、太阳能汽车等众多太阳能光伏产品。本课题针对独立型太阳能发电系统中实现蓄电池能量管理的双向直直变换模块进行研究。 首先，本文对双向直直变换模块进行整体方案设计。选用双向Boost/Buck电路作为模块主电路的拓扑；确定数模混合控制策略为模块的主控制策略，控制电路由基于MSP430F2274单片机的数字电路和模拟电路等构成；经过理论分析，验证了所设计的整体方案的可行性。 其次，对双向直直变换模块进行了具体的硬件设计。模块的硬件电路包括主电路、控制电路、采样电路、调理电路、驱动电路和保护电路。通过理论分析、主功率器件选型和参数计算设计了安全、可靠、高效的双向直直变换模块硬件电路。 再次，进行了基于闭环控制策略的控制方案设计。课题根据模块性能指标要求和已有的硬件电路平台设计了一套功能完备、性能周全的数模混合控制方案。并通过saber软件对充电模式和放电模式进行了仿真，验证控制方案的正确性和可行性。 最后，对双向直直变换模块进行测试。测试结果表明，课题设计、实现的双向直直变换模块在充电模式下最大充电电流为20A、在放电模式下最大功率为5kW。升压模式和降压模式下均能满足性能指标要求，模块具有良好的稳态性能和动态性能。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

第一章 绪论

第二章 双向直直变换模块的总体方案设计

第三章 双向直直变换模块的硬件设计

第四章 双向直直变换模块的控制方案设计

第五章 样机测试与结果分析

第六章 总结与展望

参考文献

致 谢

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