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北方工业大学 本科毕业设计（论文）开题报告书 题 目： 光伏控制器软件部分设计 指导教师： 朴政国 专业班级： 电气09A-1 学 号： 09101080107 姓 名： 赵浩 日 期： 年 月 日 一、选题的目的、意义 世界能源危机和环境污染使得开发利用可再生能源和各种绿色能源以实现可持续发展成为人类必须采取的措施。近年来，太阳能光伏发电技术和产业得到了长足的发展，太阳能光伏发电不仅是当今能源的一个重要补充，更具备成为未来主要能源之一的潜力。 能源是人类经济社会发展的前提条件。自工业革命以来，在以石油、煤炭为代表的常规能源的大力推动下，人类社会得到了空前发展。然而，常规能源的逐渐枯萎和自然环境的不断恶化已成为当今人类社会不可回避的现实问题。单纯依靠“节能减排”来缓解能源紧张问题不能解决根本性的问题，必须大力调整能源结构，用新能源、核能来逐步取代传统的一次能源。 光伏发电与常规发电和其他绿色能源发电技术相比光伏发电技术有以下不可比拟的优势： 应用场合广泛灵活，既可以独立与电网运行，也可以与电网并联运行； 太阳能量具有广泛性，无处不在，随处可得，不受地域的限制； 太阳能是真正的无污染排放、不破坏环境的可持续发展的绿色能源，符合节能减排要求； 光伏发电系统由于无机械转动部件故障率低； 光伏控制器是用于太阳能发电系统中，控制多太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给太阳能逆变器负载供电的自动控制设备。 二、本题的基本内容 1、了解光伏发电系统的工作方式。光伏发电是将太阳能直接转化成电能的一种发电方式。本题发电系统主要由光伏阵列、控制器、蓄电池组成。 2、DSP编程软件CCS的使用方法 3、熟悉DSP芯片的工作方式。DSP将采集到的模拟信号通过A/D转换为数字信号，再对数字信号进行处理，解译回模拟数据，传送回系统。具有可编程性、运算速度快等特点。 4、充电方式采用三阶段充电 1）限流阶段：由于太阳能资源的随机性，很难实现蓄电池起始段理想的恒流充电，故采用限流充电实现，其电流最大上限Imax可以设定为理想恒流充电电流值，或略高一点。此工作状态下，光伏发电系统采用MPPT控制，使太阳能电池板工作在最大功率点附近。 2）恒压充电阶段：一般当蓄电池容量达到９５％时，就要采取恒压充电。在此阶段控制使光伏发电给蓄电池的充电电压为一恒定值。当蓄电池充电电流减小到蓄电池容量时，表明蓄电池充满。 3）浮充阶段：在蓄电池充满后，为了弥补由于蓄电池自放电造成的储能损失，使蓄电池电压保持浮充电压，蓄电池进入了浮充阶段。充电控制器通过调节电流保证蓄电池在浮充电压上。 5、能够实现最大功率点跟踪方式充电。 本课题采用扰动观察法寻找最大功率点，在此假设光伏电池工作电压可控制并为逐渐增大的，初始阶段光伏电池工作点与Pn，在下一时刻光伏电池的工作点移到了Pn+1，在这个时候对功率进行判断，当PnPn+1是将进一步增大光伏电池的工作电压从而让其工作点跟随曲线中功率变大的方向继续移动至最大功率点才终止；而如果判断的结果是PnPn+1，则需要终止光伏电池的工作电压继续增加，而是减小其工作电压同样使其工作点跟随曲线中功率变大的方向继续移动至最大功率工作点才终止。在这样通过不断地判断输出功率来调节工作电压的变化，从而可以最终实现工作点稳定在最大功率点附近。 完成期限和主要措施 1-3周 查阅资料，写开题报告 4周 开题，熟悉DSP芯片工作方式及编程语句 5周 熟悉C语言关于通信、数据处理方面的编程语句 6周 初步制定的设计方案 7-10周 根据流程图开始编程 11-14周 编程实现及子程序进一步完善调试 15周 总结，写毕业论文 16周 毕业答辩 预期达到的目标 实现最大功率点跟踪功能，实现充放电保护功能，以上两种功能都通过CCS软件设计编程，用DSP芯片实现对电路的控制。 主要参考文献 [1] 肖青