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1、户用型太阳能水泵的设计学 生： 指导老师： 由于部分原因，说明书已删除大部分，完整版说明书，CAD图纸等，联系153893706摘 要：可再生资源的综合利用对我国社会经济的可持续发展和环境保护起着极为重要的作用。太阳能具有无污染、资源丰富、无区域限制等优点，因此作为一种可再生利用的新能源得到了广泛应用。在电能作为主要能量消耗形式的当今社会，综合考虑太阳能水泵是一种经济合理的灌溉方式。该光伏水泵在解决边远地区的用电需求问题中发挥积极的作用。 关键词：太阳能；逆变器；控制器；单片机 The Design of the Solar Pump for FamilyAuthor:Yang Zhenhui
2、Tutor:Kuang Yingchun(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract: Utilization of renewable resources plays a very important to our social and economic sustainable development. Solar power has been used widely because of a lot of advantages such as c
3、lean, abundant and no regional restrictions and so on. In todays society. Considering the solar system must be an economical power supply as we use electricity as our primary energy consumption. Which play an active role to solve the problem of electricity demand in remote areas.Key words: solar ene
4、rgy ; inverter ; controller ; single-chip microcomputer1 前言 随着社会科技和经济的高速发展，能源问题作为困扰人类长期稳定发展的一大因素摆在了人类面前，而且越来越迫切，如何解决能源问题，是每个国家都必须面临的问题，随着不可再生能源如煤、石油、天然气的消耗量不断增加，不仅使人类面临资源枯竭的压力，同时也严重威胁着人类的生存环境，可再生能源的开发利用也就显得越来越重要。随着可再生能源的开发利用，太阳能已经逐渐走入了人类的生活，并且将发挥越来越重要的作用。1.1 光伏水泵的研究意义图1 太阳能水泵工作图Fig1 Solar energy wat
5、er pump working drawing太阳能水泵系统是近若干年来迅速发展起来的光机电一体化系统1，它利用太阳电池发出的电力，通过最大功率点跟踪以及变换、控制等装置驱动直流、永磁、无刷、无位置传感器、定转子双塑封电机或高效异步电机或高速开关磁阻电机带动高效水泵，将水从地表深处提至地面供农田灌溉或人畜饮用。发展这种新型环保节能产品无疑将会对发展产业、发展经济，特别是发展干旱地区的现代农业，带来巨大良好的经济效益和社会效益，它特别符合建设“资源节约型”及“环境友好型”社会的发展战略。光伏水泵利用太阳能，在无需任何外来能源的情况下可以机动灵活地用于农田灌溉、提供洁净人畜饮水、发展庭院经济、美化
6、园区、构造彩色喷泉、为养鱼、养虾池增氧、海滨盐场供排水等。此外大量国际订货意向表明，这种高技术产品的国际市场前景令人十分鼓舞。光伏水泵系统作为一个刚刚崭露头角的产业，十分符合我国可持续发展的战略。其次,太阳能动力水泵对于农村居民点十分分散和离电力网较远的地区来说，具有特别重大的意义。因为，如果采用传统水泵，就必须向边远地区运输大量的石油燃料，这在经济上是不合算的2。此外，在边远地区，维修燃油发动机的条件相当困难。考虑到这些情况，要解决边远地区的灌溉动力问题，就必须考虑到当地自然资源的利用问题。再有就是常规矿物能源是有限的，燃烧会污染环境的不可再生资源，太阳能是新型的可再生的取之不竭的可持续发展
7、能源。因此，太阳能动力水泵是解决我国广大农村能源和节约燃料的重要手段之一。1.2 太阳能资源及其分布我国幅员辽阔，有着十分丰富的太阳能资源。据统计3，全国各地太阳年辐射总量达335837kJ/cm2年，中值为586 kJ/cm2年。年日照时数在2200小时以上的地区约占国土面积2/3以上。从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大，那里平均海拔高度在4000米以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间
8、长。我国太阳能资源分布的主要特点有4：太阳能高值和低值中心都处在北纬22 35这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太阳年辐射总量西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部；由于南部多数地区云雾雨天气多，在北纬3040地区，太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反，太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随着纬度的增加而增长。按接受太阳辐射量的大小，我国大致可分为表1所示五类地区。表1 我国太阳能年辐射量的地区分布Table 1 Annual our country solar energy radiant quantity area class
9、ifies地区分类全年日照时数太阳年辐射总量所属地区13200-33006700-8400宁夏及甘肃北部，新疆南部，青藏高原23000-32005900-6700河北及山西北部，内蒙古，宁夏，青海西藏32800-30005000-5900山东，河北，北京，广东，辽宁，云南451400-22001000-14004200-50003400-4200江苏，湖北，湖南，江西，广西，浙江四川，贵州1.3 国内外太阳能研究与利用现状石定寰：子2004年以来，国际光伏市场和产业发生了巨大的变化5；光伏发电系统的累计安装量增加一倍（2004年约4.2GWp，2006年为8.4GWp），太阳电池/组件产量翻了
10、一番（2004年1.2GWp，2006年为2.4GWp）。我国光伏产业在世界光伏市场拉动下快速、健康发展。太阳电池产量2006年是2004年的6倍，仅次于日本、欧洲，已成为世界光伏产业发展最快的国家之一，为世界瞩目。但我国光伏市场发展相对迟缓，2005年我国95%以上的光伏产品出口国外，光伏产业缺乏必要的国内市场支持。希望光伏界同仁共同关注和思考这个重大问题，共同呼吁对光伏发电尽早实施已经颁布的可再生能源法，制定和实施相关配套政策，启动和培育国内市场；同时，进一步增强自主创新能力，在解决晶硅电池原材料、光伏产业技术装备、以及在为提高转换效率、降低成本的新工艺、新技术、新材料开发等方面取得更多的
11、突破。以保证我国光伏产业持续健康发展，为经济社会全面协调可持续发展作出更大贡献。高鹏：硅薄膜电池已经发展到第四代6非晶硅/微晶硅双结叠层电池,而这种非晶硅与微晶硅叠层的基本结构将成为未来硅薄膜电池的主流发展趋势。基于流态重构的低能耗CFB燃料技术，一举克服了厂用电高和磨损问题。实践证实，占厂用电率最大的一次风机，压头可以降低到10KPa以下。对300MWe的CFB锅炉，厂用电至少可以降低1%，年节约电费1000万以上。我国CFB燃料发电容量超过55GW，该技术推广可带来极大节能效益。概算可知，按年平均可用率5000小时，至少节电25亿千瓦时，节约标准煤约700万吨每年，节省人民币35亿元每年，
12、减少二氧化碳排放约3000万吨每年。锅炉磨损的降低使得可用率增加，检修维护费用降低，使CFB锅炉能在厂用电和可用率方面与煤粉炉相媲美，在污染物排放方面甚至更具竞争力。 太阳能热动力泵按工作温度划分有低温、中温和高温三类。到1981年，全世界已安装太阳能热动力水泵100多台，这些水泵主要分布在第三世界国家。 80年代，非洲曾计划建造5000台太阳能热动力水泵7，印度计划在 1985年前兴建2000座太阳能热动力水泵。美国也计划建造1000个太阳能热动力灌溉系统。法国有几家公司生产太阳能热动力水泵，能提供6-83kW水泵系列产品，但太阳能热动力水泵 系统复杂，制造成本高，广泛应用受到限制。1.4
13、本课题的任务(1) 根据户用型水泵的要求，设计太阳能供电系统的结构；(2) 设计电路原理图；(3) 合理选用电路各元器件参数和型号。 整个系统的控制一是通过人力，手动启动水泵工作以及关闭水泵的工作，其次是同志单片机来控制实现的，单片机的主要工作包括以下几点：一是采用最大功率点跟踪算法来优化太阳能电池板的工作效率；二是针对蓄电池的充放电控制蓄电池是充电还是放电；三是保证光伏水泵驱动电路的恒流输出；四是结合控制器实现系统正常安全的运行。2 户用型太阳能水泵整体方案论证在分析国内外户用型太阳能水泵的一些成品以及新的研究成果的基础上，借鉴他们的成功经验，根据国内现有产品的现状，以及现有的技术水平，我们
14、设计了基于单片机控制的户用型太阳能水泵。在系统设计中，结合实验的实际需要，完成了太阳能到电能的转变用于光伏水泵灌溉。2.1 系统总体结构设计图2 光伏水泵结构示意图Fig2 Photovoltaic pump structure schematic drawing光伏水泵系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，自动太阳能跟踪系统、水泵等设备组成，下面简单介绍系统各部分设备8：（1）太阳能电池方阵在有光照（无论是太阳光，还是其它发光体产生的光照）情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生光生电压，这就是光生伏打效应。在光生伏打效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能
15、转换成电能，是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池，分为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。此处已删除Fig8 Maintenance Free Battery3.3.1 蓄电池简介太阳能蓄电池是蓄电池在太阳能光伏发电中的应用19，目前采用的有铅酸免维护蓄电池、普通铅酸蓄电池，胶体蓄电池和碱性镍镉蓄电池四种。国内目前被广泛使用的太阳能蓄电池主要是：铅酸免维护蓄电池和胶体蓄电池，这两类蓄电池，因为其固有的“免”维护特性及对环境较少污染的特点,很适合用于性能可靠的太阳能电源系统,特别是无人值守的工作站。白天太阳光照射到太阳能组件上，使太阳能电池组件产生一定幅度的直流电压，把
16、光能转换为电能，再传送给智能控制器，经过智能控制器的过充保护，将太阳能组件传来的电能输送给蓄电池进行储存；而储存就需要有蓄电池，所谓蓄电池即是贮存化学能量，在必要时放出电能的一种设备。计划，太阳能电池组件的作用是将太阳能转化为电能，供给负载工作或给蓄电池组充电；控制器的作用是对蓄电池组的充放电进行保护；蓄电池组用于存储电能;逆变器的作用是将直流电变换为交流电。在夜晚或阴雨天，太阳电池组件无法工作时，由蓄电池组供电给负载工作。蓄电池的工作方式可分为循环使用和浮充使用两种。经常处于频繁的充放电工作状态，即循环使用；经常处于充电状态则为浮充使用，能弥补蓄电池因自放电而造成的容量损失。光伏发电系统用V
17、RLA蓄电池属于循环使用方式。构成铅蓄电池之主要成份如下：阳极板 ( 过氧化铅 PbO2 )- 活性物质 阴极板 ( 海绵状铅 Pb) - 活性物质 电解液 ( 稀硫酸 ) - 硫酸 ( H2SO4) + 水 ( H2O) 电池外壳 隔离板 其它 ( 液口栓 盖子等 )在本系统中采用胶状电解质全密封免维护铅酸蓄电池作为系统的直流电源。3.3.2 太阳能蓄电池应具备特性及选择 (1) 比较好的深循环能力，有着很好的过充和过放能力。(2) 长寿命，特殊的工艺设计和胶体电解质保证的长寿命电池。(3) 适用不同的环境要求，如高海拔，高温，低温等不同的条件下都能正常使用的电池。太阳能电池的功耗约必须比负
18、载功耗高出4倍以上，系统才能正常工作。太阳能电池的电压要超过蓄电池的工作电压的20-30%，才能保证蓄电池正常负电。蓄电池容量必须比负载日消耗高6倍以上为宜。结合光伏系统的特性，本设计选择阀控密封免维护铅蓄电池，由于其维护很少，故又被称为“免维护铅酸蓄电池”，有利于系统维护费用的降低以及符合户用型要求。参考市面上的价格以及蓄电池的容量和工作电压，这里我选择6-CNF-100（12V/100AH）额定功率12V，尺寸大小405174209mm，总高234mm,毛重为33kg。工作温度-1550。3.3 控制器的设计3.4.1 A/D转换芯片光伏控制器是用于太阳能发电系统中，控制多路太阳能电池方阵
19、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。光伏控制器采用微处理器和高精度A/D模数转换器，是一个微机数据采集和监测控制系统。既可快速实时采集光伏系统当前的工作状态，随时获得PV站的工作信息，又可详细积累PV站的历史数据，为评估PV系统设计的合理性及检验系统部件质量的可靠性提供了准确而充分的依据。常用的A/D转换有：积分型、逐次型、并行比较型/串并行型等。本设计中的光伏水泵系统为户用型，考虑到市场接受能力，应尽量降低成本。因此不宜设计过于复杂和昂贵的电路，当同时又要保证足够的精度和转换速度。基于此，本文选用IR2110芯片作为控制电路环节的模拟转换芯片。IR2110 为半桥驱动
20、芯片，只需连接自举电容利用内部自举即可实现对桥路的驱动。芯片还具有欠锁压功能、周期循环边缘触发关机等功能。对于全桥电路只需将两片IR2110 驱动各自的半桥即可。IR2110 采用HVIC和闩锁抗干扰CMOS 制造工艺，DIP14 脚封装。具有独立的低端和高端输入通道；悬浮电源采用自举电路，其高端工作电压可达500V ，dv/dt=50v/ns，15V下静态功耗仅116mW；输出的电源端（脚3，即功率器件的栅极驱动电压）电压范围1020V；逻辑电源电压范围（脚9）515V，可方便地与TTL，CMOS电平相匹配，而且逻辑电源地和功率地之间允许有5V的偏移量；工作频率高，可达500kHz；开通、关
21、断延迟小，分别为120ns和94ns；图腾柱输出峰值电流为2A。3.4.2 最大功率点跟踪（MPPT）方案CVT方式可以近似获得太阳电池的最大功率输出，软件上处理比较简单。但实际上日照强度和温度是时刻变化的，尤其是在西部地区，同一天中的不同时段，温度和日照强度变化都相当大，这些都会引起太阳电池阵列最大功率点电压的偏移，其中尤以温度的变化影响最大。在这种情况下，采用CVT方式就不能很好地跟踪最大点。 为克服CVT方式弊端，提出了MPPT(Maximum Power Point Tracking)概念，其意思是“真正的最大功率跟踪”控制，即保证系统不论在何种日照及温度条件下，始终使太阳电池工作在最
22、大功率点处。由于逆变器采用恒Vf控制，故水泵电机的转速与其输入电压成正比，因此，调节逆变器的输出电压，就等于调节了负载电机的输出功率。故本系统采用MPPT方式使太阳电池尽可能工作在最大功率点处，为负载提供最大的能量。图9 太阳能电池的特性曲线Fig9 Solar cells characteristic curveMPPT是Maximum Power Point Tracking（最大功率点跟踪）的简称，MPPT控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值(VI)，使系统以最高的效率对蓄电池充电。应用于太阳能光伏系统中，协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作，是光伏系统中非常重要的
23、组件。它是指控制改变太阳电池阵列的输出电压或电流的方法使阵列始终工作在最大功率点上，根据太阳电池的特性，目前实现的跟踪方法主要有以下三种：（1）恒电压法，因为太阳电池在不同光照条件下的最大功率点的电压相差不大，近似为恒定。这种方法的误差很大，但是容易实现，成本较低；（2）爬山法，通过周期性的不断的给太阳电池阵列的输出电压施加扰动，并观察其功率输出的改变，然后决定下一次扰动的方向。这种方法的追踪速度较慢，只适合于光强变化较小的环境；（3）导纳微分法(又称增量电导法)，认为太阳电池阵列的的最大功率点处，输出功率对输出电压的一阶倒数等于零。因此在环境光强发生改变时，根据dI/dV的计算结果是否等于I
24、/V，决定是否继续调整输出电压，既可实现最大功率点的跟踪。该方法相对于恒电压法和爬山法有高速稳定的跟踪特性。 上述三种方法各有特点，但是都不同时具有低成本、高稳定性、快速追踪的特性。第一种方法只是粗略估计了最大功率点的位置，在光强变化到很大或较小时都会产生很大的误差。后两种方法本质上都是通过判断当前工作点是否处于最大工作点来决定是否继续调整及调整的方向，反应在太阳电池阵列的输出上就是，太阳电池阵列的输出电压或电流总是以一个直流电平为中心上下跳跃，波形很不稳定，而且在光强变化速度较快时，不能及时反应。 光伏电池的输出功率与MPPT控制器的工作电压有关，只有工作在最合适的电压下，它的输出功率才会有
25、个唯一的最大值。日照强度为1000W/下，U=24V,I=1A；U=30V,I=0.9A；U=36V,I=0.7A；可见30的电压下输出功率最大。3.4.3 MPPT的原理及功能给蓄电池充电，太阳板的输出电压必须高于电池的当前电压20，如果太阳能板的电压低于电池的电压，那么输出电流就会接近0。所以，为了安全起见，太阳能板在制造出厂时，太阳能板的峰值电压（Vpp）大约在17V左右，这是以环境温度为25C时的标准设定的。当天气非常热的时候，太阳能板的峰值电压Vpp会降到15V左右，但是在寒冷的天气里，太阳能的峰值电压Vpp可以达到18V。现在，我们再回头来对比MPPT太阳能控制器和传统太阳能控制器
26、的区别。传统的太阳能充放电控制器就有点象手动档的变速箱，当发动机的转速增高的时候，如果变速箱的档位不相应提高的话，势必会影响车速。但是对于传统控制器来说，充电参数都是在出厂之前就设定好的，就是说，MPPT控制器会实时跟踪太阳能板中的最大的功率点，来发挥出太阳能板的最大功效。电压越高，通过最大功率跟踪，就可以输出更多的电量，从而提高充电效率。 理论上讲，使用MPPT控制器的太阳能发电系统会比传统的效率提高50%，但是跟据我们的实际测试，由于周围环境影响与各种能量损失，最终的效率也可以提高 20%-30%。MPPT控制器主要功能：检测主回路直流电压及输出电流，计算出太阳能阵列的输出功率，并实现对最
27、大功率点的追踪。图12为实际应用扰动与观察法来实现最大功率点追踪的示意图：图10 最大功率点追踪的示意图Fig10 The maximum power point diagram of the track扰动电阻R和MOSFET串连在一起，在输出电压基本稳定的条件下，通过改变MOSFET的占空比，来改变通过电阻的平均电流，因此产生了电流的扰动。同时，光伏电池的输出电流电压亦将随之变化，通过测量扰动前后光伏电池输出功率和电压的变化，以决定下一周期的扰动方向，当扰动方向正确时太阳能光能板输出功率增加，下周期继续朝同一方向扰动，反之，朝反方向扰动，如此，反复进行着扰动与观察来使太阳能光电板输出达最大
28、功率点。3.4 DC-DC模块设计太阳能电池组件不够或者不需要很多太阳能电池组件而通过DC/DC转换器就能提升光伏系统电压时，我们选择占用面积小而且相对价格实惠的转换器提升电压。DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。DC/DC转换器分为三类：升压型DC/DC转换器、降压型 DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换器。在本设计中选择升降压型DC/DC转换器。 DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。DC/DC转换器分为三类：升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器以及升降压型DC/DC转换器。PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。
29、PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点。PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控制。本设计当中可以采用MC34063对电路的电压进行转换，将5V左右的电压装置换成比较稳定的12V电压，转换电路如图13。在一般白日情况下，光照强度为250LUX-95LUX时，太阳能板采集点能量后转换出来的电压一般在12V到5V，所以将采用MC34063对整个电路进行稳压和电路中太阳能电池到蓄电池的电压匹配。图11 DC/DC模块转换电路Fig11 DC/DC module design3.6 单片机的选择根据设计要求寻用ATmage系列的ATmage16单片机
30、，其性价比高，速度快。关键是内置AD转换系统，在一个时钟周期内可以执行复杂的指令，符合本设计的要求。ATmage16 是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及但时间周期指令执行时间，ATmage16的数据吞吐率高达1MIPS/MHz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。ATmage16 AVR内核具有丰富的指令集合32个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与算逻单元（ALU）相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的CISC微控制器最高至10倍的数据吞吐率。ATmage16 有
31、如下特点：16K字节的系统内可编程Flash（具有同时读写的能力，即RWW），512字节EEPROW，1K字节SRAM，32 个通用I/O口线，32个通用工作寄存器，用于边界扫描的JTAG接口，支持片内调试与编程，三个具有比较模式的灵活的定时器计算器（TC），片内外中断，可编程串行USART，有起始条件检测器的通用串行接口，8路10位具有可选差分输入级可编程增益（TQFP封装）的ADC，具有片内震荡器的可编程看门狗定时器，一个SPI串行接口，以及六个可以通过软件进行选择的省电模式。工作于空闲模式时CPU停止工作，而USART、两线接口、AD 转换器、SRAM、TC、SPI端口以及中断系统继续工
32、作；掉电模式时晶体振荡器停止振荡，所有功能除了中断和硬件复位之外都停止工作；在省电模式下，异步定时器继续运行，允许用户保持一个时间基准，而其余功能模块处于休眠状态；ADC噪声抑制模式时终止CPU和除了异步定时器与ADC以外所有IO模块的工作，以降低ADC转换时的开关噪声；Standby 模式下只有晶体或谐振振荡器运行，其余功能模块处于休眠状态，使得器件只消耗极少的电流，同时具有快速启动能力；扩展Standby 模式下则允许振荡器和异步定时器继续工作。本芯片是以Atmel 高密度非易失性存储器技术生产的。片内ISP Flash允许程序存储器通过ISP串行接口，或者通过编程器进行编程，也可以通过运
33、行于AVR内核之中的引导程序进行编程。引导程序可以使用任意接口将应用程序下载到应用Flash 存储区(Application Flash Memory)。在更新应用Flash存储区时引导Flash 区(Boot Flash Memory)的程序继续运行，实现了RWW操作。通过将8位RISC CPU与系统内可编程的Flash 集成在一个芯片内，ATmage16成为一个功能强大的单片机，为许多嵌入式控制应用提供了灵活而低成本的解决方案。ATmage16 具有一整套的编程与系统开发工具，包括：C 语言编译器、宏汇编、程序调试器、软件仿真器、仿真器及评估板。4 结果与展望4,1 结果 光伏水泵系统是本
34、世纪的新的利用可持续发展绿色能源之一的太阳能作为动力来源的产物。对其技术的研究无论是在经济发展上，还是环境保护方面都有着重大的意义。本文研究了光伏水泵控制系统，并讨论了各种电机在光伏水泵系统中的应用，对比了各自的优缺点；着重研究了无刷直流电机应用于光伏水泵系统中的一系列问题。通过对光伏水泵的研究设计了户用型太阳能水泵的电路结构。对光伏发电的研究，验证了光伏水泵这种设备具有很高的使用价值和应用前景。4.2 展望 要使光伏水泵走向实用化，还需要进行大量的研究与开发工作：（1）要提高太阳能电池组件的性价比，降低光伏电池的造价，光电转换效率再提高23 个百分点。（2）要提高逆变器的性能指标，进一步提高
35、转换效率和降低畸变系数。（3）要使太阳能电池组件多样化，以满足各种形式设计的要求，才能做到既美观大方又经济实用。5 结束语经过4 个多月的学习和设计，我终于完成了户用型太阳能水泵的毕业设计。从开始看到论文题目到设计完成，再到论文文章的成型，每走一步对我来说都是新的尝试与挑战，这也是我在大学期间独立完成的最大的项目。在这段时间里，我学到了很多知识也有很多感触，从对太阳能发电这一新能源无所了解，再到对光伏控制器和逆变电源的相关技术很不了解的状态，我开始了独立学习，查阅了大量的相关资料和书籍，让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰，使自己非常稚嫩的设计作品在匡迎春老师的指导下一步步完善起来，每一次改进都是我
36、学习的收获。虽然我的毕业设计不是很成熟，还有很多不足之处，但我可以欣慰的说，我已经努力去尝试，尽力去完成了，每一个汉字都有我劳动的汗水。当看着自己的毕业设计即将完成，我的心里洋溢着幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。这次做论文的经历也会使我终身受益，我感受到做设计是要真真正正用心去做的的一件事情，是真正的自己学习的过程和研究的过程，没有学习就不可能有研究设计的能力，没有自己的研究，就不会有所突破。希望这次的经历能让我在以后的学习工作中激励我继续进步。参考文献1 石定寰关于国内光伏市场的研究R第九届中国光伏会议暨展览会，2009，12（23）23-65.2 Dennis Fl
37、ood量子点薄膜太阳能电池新突破J浙江电力报，2011年第10期3 杨健茂、彭彦玲、陈志钢有机无机太阳能电池探讨J现代化工报，2011，22（34）：12-34.4 高鹏第四代硅薄膜太阳能电池的研究J电力技术（16744586），2011,29（8）：161-1725 Michael Powalla最新型薄膜太阳能电池探讨J浙江电力报，2011，15（14）：157-189.6 林安中中弘光伏太阳能电池项目试产M化学工业出版社，2010,45:79-90.7 刘长年新型耐高温太阳能电池探究J人工晶体学报，2011，30(2)：2032108 杨海柱，金新民基于DSP控制的光伏并网逆变器最大功率
38、的跟踪问题J太阳能学报，20059 赵为太阳能光伏并网发电系统的研究D合肥工业大学，2008,38:110-150.10 欧阳名三独立光伏系统中蓄电池管理的研究D中国工业大学，200911 王飞单相光伏并网系统的分析与研究D合肥工业大学，2007,26:98-119.12 杨柳单周控制光伏并网系统的最大功率控制研究J重庆大学，200913 张志刚光伏水泵系统变频驱动与控制研究D湖南大学，2005，29:19-89.14 王晖辉三相光伏并网逆变器的设计与仿真D郑州大学，2010，23（20）：19-44.15 邱昌荣，王乃庆电工设备局部放电及其测试技术M机械工业出版社，200916 程雅丽独立光
39、伏发电系统优化设计D天津大学，2005，12（34）：35-78.17 汪进进光伏并网控制方法和系统的研究D合肥工业大学，2009，2:12-32.18 孙孝峰，郭伟扬高效率并网太阳能逆变器研究J电力电子技术，200319 王超独立运行光伏发电系统控制器的研究与设计J浙江大学学报，201020 陈广华光伏水泵系统控制策略研究D河南理工大学，201021 丁峰自寻优模糊电力系统稳定器研究D华北电力大学，200322 张志刚光伏水泵系统变频驱动与控制研究D合肥工业大学，2005，35:112-156.23 董玲娇基于遗传算法的智能控制器设计方法研究D郑州大学, 200925 卢良斌中储式钢球磨制粉
40、系统的优化控制D哈尔滨工程大学，200424 Gratzel MSolar energy conversion by dye-sensitized photovoltaic cellsJInorg Chem，2008，44：64168126 Andrew Parnell.Based on the new solar cell researchD.Advanced Energy Materials，2011（8）:117-125.27 T.T.Chow.Performance analysis of photovoltaic-thermal collector by explicit dynam
41、ic modelJ.Solar Energy，2003，75:143-152.致谢非常荣幸能来到湖南农业大学东方科技学院攻读学士学位，在我的毕业设计即将完成之际，我想就给予我帮助的良师益友们表示衷心的感谢!首先，我想感谢我的导师匡迎春副教授。本设计从选题、结构安排到毕业设计的撰写、修改及定稿都是在导师的悉心指导下完成的，导师严谨的治学态度，孜孜不倦的研究作风，谆谆善教的师者风范影响着我，使我受益终身。其次，我要感谢湖南农业大学所有授课给我的老师，感谢您们无私的传授，让我获得了丰富的知识。此外，我还要感谢我的同学们，是你们陪我度过了人生中一段快乐的时光。最后，我想向给予我帮助的所有良师益友们送上我真挚的祝福！祝你们身体健康，工作顺利！同时祝我的母校事业发达，桃李满天下！附录附录 1：主程序流程图附录 2：系统结构图附录 3：电路原理图15