PWM光伏逆变电源DC-DC电路及最大功率点跟踪技术的研究

当前世界能源短缺以及环境污染问题日益严重，这些问题迫使人们改变能源结构，寻找新的替代能源。可再生洁净能源的开发愈来愈受到重视，太阳能以其经济、清洁等优点倍受青睐，其开发利用技术亦得以迅速发展，而光伏发电成为其中重要的研究领域。本文针对可独立工作和并网运行的光伏发电逆变电源的DC-DC变换器，主要围绕高频链开关技术推挽正激电路拓扑、光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)算法展开研究，对DC-DC部分主电路的设计、DSP数字化控制电路的设计实现作了详细叙述，最终制作完成试验样机。 本论文首先概述了课题的研究背景及意义，简单介绍了主要研究内容。 接着分析了基于高频链开关技术的推挽正激电路的拓扑结构和工作原理，详细介绍了高频变压器的设计及主电路元器件的选取、滤波器参数的估算。 随后具体阐述了DC-DC部分的控制思路，分别介绍了主控制电路、检测保护电路、隔离驱动电路、键盘显示电路的设计原理以及控制软件的编程实现。 再有通过对光伏电池输出特性的分析，针对光伏电池的数学模型和推挽正激拓扑的传递特性，在传统导纳微分算法的基础上提出了只需测量一个变量即可实现最大功率点跟踪的算法，设计光伏电池最大功率点控制器，并仿真验证了算法的正确性。 最后制作完成试验样机，调试得到实验波形。