臺灣博碩士論文加值系統

本文提出應用於太陽能板之最大功率追蹤器，應用直流轉換器進行太陽能板的應用與功率的最大值輸出。太陽能板的能量輸出特性會隨著太陽照射下之溫度與照度的變化，由於太陽無法一整天都是在維持在同一照度，能量是會改變的，太陽能板的溫升也會影響效率，所以為了獲得太陽能板的最大功率輸出，便需要最大功率追蹤此項技術。本系統主要是以改善傳統的擾動觀察法為研究主軸。
主要硬體建構在升壓型轉換器上，利用Microchip所生產的16位元晶片dsPIC30F4011來進行控制，一開始進行擾動，利用回授電路的輸出電壓與輸出電流，得到其功率值;並針對其最大功率值進行追蹤，當中也加入其PWM的責任週期的比例進行觀察，一方面可以進行最大功率追蹤;另一方面可以利用PWM的責任週期比例進行判斷是否因傳統擾動觀察法而造成其最大功率點判斷錯誤?利用此改善方法，可更為有效的利用傳統擾動觀察法，並能工作於最大功率點附近輸出電力，讓太陽能板能更有效的利用。

This thesis presents the design and implementation of maximum power tracking controller for photovoltaic modules via the proposed DC-DC converter as the maximum power tracker. External environment factors are frequently an effect source of the power output in photovoltaic modules, such as sun exposure, temperature and illumination and so on. Since the sun all day are not maintained at the same illumination, the photovoltaic modules will be also affected the efficiency of temperature rise. Therefore, in order to obtain the maximum power output of photovoltaic modules, we are design a controller to tracking the maximum power based on improving the traditional perturbed observe algorithms. The main hardware construct of the boost converter, we use the feedback control circuit of the output voltage and output current to get power value by Microchip dsPIC30F4011 16-bit chip, and the maximum power value can be tracked via PWM duty cycle ratio. Furthermore, the PWM duty cycle ratio can to determine the cause of its error status whether the conventional perturbation and observation. This improved method allows the traditional perturbation observation method can be better used.

目錄
誌謝 I
摘要 III
ABSTRACT IV
目錄 V
圖目錄 VIII
表目錄 XII
第一章緒論 1
1.1研究動機 1
1.2文獻回顧 2
1.3 論文大綱 4
第二章太陽能發電概述 5
2.1太陽能概述 5
2.2太陽能的種類 9
2.3基本光電原理 13
2.4太陽能板電路模型 16
2.5 太陽能板效率參數 18
第三章 太陽能最大功率追蹤 21
3.1 太陽能最大功率追蹤系統架構 21
3.2 太陽能最大功率追蹤法則 22
3.2.1 電壓回授法 22
3.2.2短路電流法 23
3.2.3阻抗匹配法 24
3.2.4擾動觀察法 26
3.2.5三點權位法 28
3.3本文所使用之追蹤法則 29
第四章 直流轉換器理論與研究 37
4-1 DC-DC電力轉換器概述 37
4.2升壓型轉換器簡介 40
4.3升壓型轉換器連續導通模式之穩態分析 42
4.4升壓型轉換器 CCM/DCM之邊界條件 48
4.5 輸出電壓漣波與零件之選擇 50
第五章 硬體架構 53
5.1升壓型轉換器之設計 53
5.1.1升壓型轉換器之模擬實現 55
5.2 DSPIC數位訊號處理控制器 59
5.2.1 dsPIC30F4011 之A/D原理 63
5.3 實現波寬變調變設計 65
5.4 電壓回授電路 68
5.4.1電壓回授電路模擬 69
5.5電流回授電路設計 73
5.6隔離保護電路 76
第六章 研究結果與討論 79
6.1 太陽能板模擬光源系統 79
6.2 實驗數據 84
第七章結論與展望 89
參考文獻 90

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