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1、分类号：TM464密级：不保密UDC：621.3学校代码：11065硕士学位论文家用光伏离网逆变器的研究王友欢指导教师夏东伟教授学科专业名称电气工程论文答辩日期2015年5月30日摘要摘要为了解决偏远无电地区家庭的基本用电需求，研究设计了一款额定输出功率为500W的家用光伏离网型逆变器。首先，根据要求设计了系统总体结构框架及硬件电路；根据无电地区家庭用电量需求，确定本文所需太阳能电池及储能设备。系统总体结构主要由太阳能电池输入、蓄电池充电、DC/AC变换、滤波升压输出、DSP控制及其辅助电路组成。其中，DSP辅助电路主要由采样电路、驱动电路、辅助电源、保护
2、电路组成。硬件电路包括直流降压（Buck）电路、全桥逆变电电路、工频变压器升压及LC滤波电路三部分，并对这三部分电路相关参数进行了计算。然后，设计了适合本文所需要的软件。根据系统控制要求，采用两片TMS320F28023DSP分别对蓄电池充电与DC/AC变换进行控制。通过对太阳能电池原理以及最大功率点跟踪控制方法的研究，设计了太阳能最大功率跟踪的控制方法；在对蓄电池工作原理及充电方法研究基础上，并结合系统实际需求确立蓄电池充电方法；通过对SPWM调制方式的研究，确定采用单极倍频方式控制全桥逆变电路。设计了DSP1、DSP2的主程序流程图、中断流程图、带有M
3、PPT的蓄电池充电流程图、PWM生成流程图。最后,进行了仿真及实验。在matlab/simulink软件下对全桥逆变电路与太阳能最大功率跟踪控制方法进行了建模仿真。验证了全桥逆变电路在SPWM控制下输出波形质量是否满足要求、太阳能最大功率跟踪控制方法能否实现；制作了一台500W样机，验证系统设计要求是否能够实现，通过对实验结果分析，系统设计合理，输出满足要求。关键词：太阳能；离网逆变器；DSP；MPPT；蓄电池IAbstractAbstractInordertosolvethebasicneedoffamilieswhichinremoteareaswit
4、houtelectricity,designedanoff-gridPVinverterwithratedoutputpowerof500W.First,accordingtothesystemrequirementstodesigntheoverallframeworkandthehardwarecircuit;byinvestigatingthedemandofelectricityofthefamiliesintheregionwithoutelectricitytoselecttheappropriatestoragebatteriesandsol
5、arcells.Thesystemmainlyconsistsofsolarinput,batterycharging,DC/ACconversion,filteringandboostoutput,DSPanditsauxiliarycircuit,theauxiliarycircuitofDSPconsistsofthesamplingcircuit,drivercircuit,auxiliarypowersupplyandprotectioncircuit.ThehardwaremaincircuittopologyconsistsofaDCbuck
6、circuit,full-bridgeinvertercircuit,thefrequencystep-uptransformerandLCfiltercircuit，andcalculatetherelevantparametersofthecircuit.Second,thesoftwareisdesignedforthispaper.ThesystemusestwoTMS320F28023DSPtocontrolbatterychargingandDC/ACconversion.Throughthestudyofthebatteryworksandt
7、hechargingmethodofbattery,accordingtotheneedofthesystem,thispaperdesignedamethodtochargethebattery;throughthestudyofSPWMmodulation,determineuseunipolarfrequencydoublingmodulationtoachievethecontroloftheinvertercircuit.DesignDSP1,DSP2mainprogramflow,interruptsflowchart,thebatterych
8、argewithMPPTflowchart,PWMgenerati
