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太阳能车光伏发电MPPT算法及控制研究
| 论文题名： | 太阳能车光伏发电MPPT算法及控制研究 |
| 关键词： | 太阳能汽车;最大功率点跟踪;控制器;库克电路;输出特性;光伏发电MPPT算法 |
| 摘要： | 随着经济的发展，人们对汽车的需求量越来越大，因此汽车所需要的石油等燃料总量也越来越大。然而有限的石油、煤、天然气已经越来越不能满足人们的需求，取而代之的新能源，比如风能、地热能、太阳能逐渐受到人们的重视，对它们的研究力度也逐步加强。本文就是基于这样的背景，对太阳能车进行了设计研究。 本文首先对太阳能车电路的总体布置进行了介绍，对太阳能车的各个组成部分进行了选型与设计，着重介绍了光伏电池，分析太阳能电池的发电基本理论，并且运用Matlab/Simulink软件建立光伏电池的仿真模型，绘出太阳能电池的输出特性曲线并且对输出特性曲线进行了分析。 接着对光伏发电控制器的硬件和软件分别进行了设计分析，并且着重对最大功率跟踪算法进行研究分析，这也是本文研究的重点内容。分析了最大功率跟踪常用算法的优点、缺点及其原理，常用算法包括固定电压法、扰动观测法、增量电导法等，并提出了结合固定电压法，功率滞环的数值分析方法，并且这种方法不同与其他方法，是基于数学模型的研究。 为了检验算法的有效性，用Matlab/Simulink对算法建立仿真模型，继而对算法进行仿真分析。在仿真时，对新算法和传统算法进行比较。仿真结果表明算法有效可行以及新算法的优越性。 在验证了算法以后，进行了硬件平台的搭建，把光伏发电控制器一共分成了四个部分，主要包括库克主电路，驱动与检测电路，DSP电路和电源电路，分别介绍了各个电路的作用，为最后的具体实验做准备。 最后利用搭建好的硬件平台，对三种经典算法以及提出的新算法进行了实验分析。结果表明新算法由于结合了固定电压法和功率滞环法，不但提高了最大功率输出的稳定性，也提高了追踪最大功率点的速度。仿真和实验都证明了算法的实用性和有效性，对以后太阳能车光伏发电这方面有着参考意义。 |
| 作者： | 杨军 |
| 专业： | 机电控制 |
| 导师： | 文桂林;陈南 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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