臺灣博碩士論文加值系統

由於太陽能電池輸出功率會受日照強度及環境溫度的影響而有所改變，使得太陽能電池並非隨時都操作在最大功率點上，導致許多能源的浪費。為了讓太陽能電池能夠隨時都操作在最大功率輸出，達到最佳的發電效益，本論文以TMS320F28035數位信號處理器為基礎，研製一台應用於高壓光伏陣列之5 kW最大功率追蹤升壓型直流/直流轉換器，其演算法採用擾動觀察法，並設計多組輸出輔助電源供給週邊電路，最後經由實作測試與結果驗證此系統的可行性。

Owing to the output power of a solar cell varies with illumination strength and environmental temperature, the solar cell usually cannot operate at the maximum power point all the time. Therefore, a lot of energy is wasted. In order to operate the solar cell at maximum power point at anytime and to achieve optimized electricity generation efficiency, this thesis studies and implements a 5-kW DC/DC boost converter with maximum power point tracking function for high-voltage photovoltaic arrays based on a digital signal processor (DSP), TMS320F28035. The perturbation and observation method (P&;O) is adopted as the control algorithm. An multi-output auxiliary power supply is designed to provide energy for the peripheral circuits. Finally, the feasibility of the presented system is verified by the tests and the experimental results.

摘　要 i
Abstract ii
誌　謝 iii
目　錄 v
圖索引 viii
表索引 xii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 3
1.3 內容編排 4
第二章 太陽能電池介紹 6
2.1 太陽能電池原理 6
2.2 太陽能電池種類 7
2.3 太陽能電池特性 9
第三章 太陽能最大功率追蹤 15
3.1 最大功率追蹤技術 15
3.1.1 擾動觀察法 15
3.1.2 電壓回授法 18
3.1.3 增量電導法 18
3.1.4 直線近似法 21
3.1.5 實際量測法 22
3.1.6 三點權位比較法 22
3.2 各種演算法之比較 25
第四章 系統架構與硬體電路設計 27
4.1 整機系統架構 27
4.2 升壓式轉換器之動作原理 28
4.3 太陽能最大功率追蹤器電路設計 31
4.3.1 輸入電感設計 32
4.3.2 功率開關設計 34
4.3.3 輸出二極體設計 35
4.3.4 輸出電容設計 36
4.4 輔助電源電路設計 37
4.4.1 變壓器設計 39
4.4.2 功率開關設計 41
4.4.3 輸出二極體設計 42
4.4.4 輸出電容設計 43
第五章 數位系統分析與流程規劃 45
5.1 數位信號處理器TMS320F28035之簡介 45
5.1.1 TMS320F28035之功能 45
5.1.2 ADC模組介紹 47
5.1.3 ePWM模組介紹 49
5.1.4 中斷處理程序 51
5.2 軟體流程規劃 51
第六章 實驗數據與波形 54
6.1 最大功率追蹤量測 54
6.2 輔助電源量測 67
第七章 結論與未來研究方向 71
7.1 結論 71
7.2 未來研究方向 71
參考文獻 73

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