苏州市职业大学电子信息工程学院毕业设计
摘 要：
太阳能作为绿色生态能源，以光伏技术与电力电子技术为依托，结合我国的实际利用它为人类服务，是能源工作者的重要任务之一。市场上，户用光伏电源系统产品正在逐步走向成熟，并以其标准化与兼容性等优点引起了越来越多人的注意，但这些产品仍存在着体积大、重量大、交流噪音大等不足之处。本文围绕光伏发电系统的组件展开，重点研究了如何开发一个高性能、纯正弦波输出的高频独立光伏发电系统逆变器，以实现户用光伏逆变电源系统体积与重量小、效率与性价比高、功率密度大、易于市场化。
关键词：独立式 太阳能 光伏 逆变器
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Abstract
Solar energy as a green ecological energy, which is based on photovoltaic technology and power electronic technology, combined with China's actual use of it for the service of humanity, is one of the important tasks of energy workers.On the market, household photovoltaic power system products is gradually mature, and with its advantages of standardization and compatibility has attracted the attention of more and more people, but these products still exist in large volume, weight big, noisy communication etc.Addresses the components of photovoltaic power generation system, this paper focuses on how to develop a high performance, pure sine wave inverter output high frequency independent photovoltaic power generation system, in order to realize the household photovoltaic inverter power supply system has small volume and weight, efficiency and high cost performance, large power density, easy to market.
Keywords Detached Solar energy Photovoltaic Inverter
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目 录
1 引言 .............................................................. 5 1.1 独立光伏发电系统概述 .............................................. 5 1.2 太阳能电池方阵 .................................................... 8 1.3 蓄电池组 .......................................................... 9 1.4 控制器 ........................................................... 10 1.5 逆变器 ........................................................... 10 1.6 本文的主要研究内容 ............................................... 10 2 逆变器概述 ........................................................ 12 2.1 逆变器特点 ....................................................... 12 2.2 逆变基本工作原理 ................................................. 13
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2.3 逆变器的分类 ..................................................... 13 2.4 PWM控制原理 ...................................................... 16 3 逆变器设计 ........................................................ 19 3.1 逆变器控制方案确定 ............................................... 19 3.2 逆变器系统电路框图 ............................................... 20 3.3 升压电路原理 ..................................................... 20 3.4 升压电路参数设计 ................................................. 22 3.5 基于EG8010芯片的纯正弦波驱动电路 ................................. 26 4 系统调试 ........................................................... 31 4.1 SG3525驱动板调试 .................................................. 31 4.2 升压电路调试 ...................................................... 31 4.4 后级逆变电路调试 .................................................. 34 结论 ................................................................ 37 致谢 ................................................................ 38 参考文献： ........................................................... 39
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1 引言
随着传统能源的不断减少，新能源发展迅猛。随着社会经济的发展和人类生活水平的提高，世界范围内对能源的需求日益增长，目前世界能源的利用仍以煤炭、石油、天然气和水与核能等一次能源为主，然而这些有限的能源储量正在日趋枯竭。据世界能源委员会（WEC）预测，按照资源己探明储量和目前的发展速度，石油将在45年后枯竭，天然气将在60年后殆尽，资源量最大的煤炭也只够再开采220年。另外，由于燃烧煤、石油等化石燃料，每年有数十万吨硫等有害物质排向天空，使大气环境遭到严重污染，同时由于大量排放CO2等温室气体而使地球产生明显的温室效应，引起全球气候变化；水力发电受到水力资源的限制和季节的影响，并且有时会破坏当地的生态平衡；核电在正常情况下固然是干净的，但万一发生核泄漏，后果同样十分严重，并且核废料的处理直至今日仍然是一个全球性待解决的问题。自1973年世界石油危机以来，常规能源频频告急。人们对能源提出了越来越高的要求，寻找新能源己经是当前人类面临的迫切课题。太阳能以其清洁、无污染，并且取之不尽、用之不竭等优点越来越得到人们的关注。地球表面每年接受太阳的辐射量达5.4×1024J，相当于1.8×1014t标准煤。若将其中的0.1%按转换率5%转换为电能，每年发电量可达5600TW·h，相当于目前全世界能耗的40倍。因此，太阳能发电，必将成为21世纪后期的主导能源。据欧洲JRC预测，到未来的2100年时，太阳能在整个能源结构中将占68%的份额。因此，太阳能发电对今后能源发展有着特别重要的意义。太阳能发电因环保清洁等因素备受各国青睐，并且日益广泛地应用于各个领域。为了保证太阳能系统稳定，可靠，我们在设计初期就会综合考虑多种因素，合理化设计系统方案，以达到光伏系统最优化配置。
1.1 独立光伏发电系统概述
光伏系统是利用太阳电池组件和其他辅助设备将太阳能转换成电能的系统。 一般我们将光伏系统分为独立系统、并网系统和混合系统。如果根据太阳能光伏系统的应用形式，应用规模和负载的类型，对光伏供电系统进行比较细致的划分。还可以将光伏系统细分为如下六种类型：小型太阳能供电系统（SmallDC）、简单直流系统（SimpleDC）、大型太阳能供电系统（LargeDC）、交流、直流供电系统（AC/DC）、并网系统（UtilityGridConnect）、混合供电系统（Hybrid）;并网混合系统。下面就
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