發(fā)布時(shí)間：2018-08-09 14:05

【摘要】：如今,能源和環(huán)境問題已經(jīng)成為各國(guó)政府關(guān)注的重大問題。作為一種可再生能源太陽能光伏發(fā)電的利用迅速發(fā)展起來。隨著淡水資源的日益匱乏,加上在發(fā)展中國(guó)家仍有很多電網(wǎng)覆蓋不到的地區(qū)存在著用電難、用水難的問題,因此對(duì)兼具實(shí)用價(jià)值和社會(huì)價(jià)值的光伏水泵系統(tǒng)的研究具有重要意義。 本文在分析光伏電池板特性及水泵工作原理的基礎(chǔ)上,研制了一種新型的光伏水泵揚(yáng)水系統(tǒng),該系統(tǒng)以光伏電池作為系統(tǒng)的供電電源,采用無位置傳感器直流無刷電機(jī)作為水泵的驅(qū)動(dòng)電機(jī),采用PIC16F877A單片機(jī)作為系統(tǒng)的主控芯片。為了提高光伏水泵系統(tǒng)的功率和效率,論文重點(diǎn)研究了基于改進(jìn)變步長(zhǎng)導(dǎo)納增量法的最大功率點(diǎn)跟蹤算法及光伏電池的輸出功率和水泵流量之間的關(guān)系。為了使光伏水泵系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行,論文還研究了反電勢(shì)過零點(diǎn)檢測(cè)、電機(jī)的換相以及“三段式”起動(dòng)方法,采用一種“虛擬中性點(diǎn)”法檢測(cè)反電勢(shì)過零點(diǎn)。論文采用了軟硬件相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制。 為了驗(yàn)證系統(tǒng)的性能,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了理論仿真和實(shí)際測(cè)試,結(jié)果表明,所研制的光伏水泵系統(tǒng)能夠始終工作于最大功率狀態(tài),系統(tǒng)在晴天和陰天都能平穩(wěn)起動(dòng)、高效、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。
[Abstract]:Nowadays, energy and environmental problems have become a major concern of the governments of all countries. As a renewable energy, the utilization of solar energy and photovoltaic power has developed rapidly. With the increasing shortage of fresh water resources, the problem of difficult to use electricity and water is difficult in the areas where the developing countries are still not covered by the power grid. The research of photovoltaic pump system with practical value and social value is of great significance.
Based on the analysis of the characteristics of photovoltaic panels and the working principle of the pump, a new type of photovoltaic water pump water lifting system is developed. The system uses photovoltaic cells as the power supply of the system. The DC brushless motor without position sensor is used as the driving motor of the pump, and the PIC16F877A MCU is used as the main control chip of the system. In order to improve the power and efficiency of the photovoltaic water pump system, the paper focuses on the relationship between the maximum power point tracking algorithm based on the improved variable step length admittance increment method and the output power of the photovoltaic cell and the flow rate of the pump. In order to make the PV pump system run steadily and reliably, the paper also studies the zero crossing point detection of the back EMF and the commutation of the motor. As well as the "three stage" starting method, a "virtual neutral" method is used to detect the zero crossing point of the back EMF. The paper uses the combination of hardware and software to control the system.
In order to verify the performance of the system, the system has been simulated and tested. The results show that the developed photovoltaic water pump system can always work in the maximum power state. The system can start smoothly in both sunny and cloudy days, and the system is efficient, reliable and stable.
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TH38

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 楊浩東,李榕,劉衛(wèi)國(guó);無刷直流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型及其仿真[J];微電機(jī)(伺服技術(shù));2003年04期

2 曾捷,劉文,沈建新;微機(jī)控制的無位置傳感器無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);1996年03期

3 盧一民,黃國(guó)華,管詠梅;太陽能光伏水泵系統(tǒng)的研究[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);1996年12期

4 殷云華;鄭賓;鄭浩鑫;;一種基于Matlab的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)建模仿真方法[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2008年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 李自成;無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2010年

2 蘇建徽;光伏水泵系統(tǒng)及其控制的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2003年

3 王凱;三次諧波法無傳感器控制的高速永磁無刷直流電機(jī)的研究[D];浙江大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 鮑勝華;直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)光伏水泵控制技術(shù)的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2003年

2 陶磊;光伏水泵用無位置傳感器直流無刷電機(jī)的控制技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2003年

3 岳鵬;光伏水泵用直流無刷電機(jī)控制技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2004年

4 朱文杰;實(shí)用高效光伏水泵的研制[D];山東大學(xué);2005年

5 雷浩;無位置傳感器無刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)研究[D];華中科技大學(xué);2006年

6 李和明;無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制的研究[D];浙江大學(xué);2007年

7 魏巍;光伏發(fā)電系統(tǒng)中最大功率點(diǎn)跟蹤方法的研究[D];西安理工大學(xué);2010年

8 叢進(jìn);光伏水泵控制系統(tǒng)及最大功率跟蹤研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2010年

9 朱亦丹;BLDC光伏水泵系統(tǒng)的dsPIC控制研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：2174306