採單一晶片控制器架構之獨立型太陽 能發電系統的研究與設計

The Design and Research of an Independent Photovoltaic System Based on a Single-Chip Microcontroller

張傳忠(Chuan-Chung Chang)

指導教授 ： 何金滿

中原大學/工學院/電機工程研究所/碩士(2008年)

https://doi.org/10.6840/cycu200800429

摘要

近年來因為環境污染與能源短缺的問題日益嚴重，開發再生能源勢在必行，而在各種再生能源中，又以太陽能最受重視。現今太陽能發電系統都已應用到許多設備上，從手錶、計算機、照明設備、電熱水器、動力車，甚至到提供家庭用電，而使太陽能源轉換成供應市電，應用不斷擴大範圍。

本論文以獨立型太陽能發電系統為研究目標，使用擾動觀察法最大功率點追蹤技術，利用電力電子能源轉換技術，結合昇降壓轉換器與全橋換流器，可降低其成本及減少設備，進而完成高效率及穩定可靠的太陽能發電系統。最後並以將實驗證實此系統之可行性。為降低電路設計及控制的複雜度，本文利用單晶片微控制器運算速度快、控制語法簡易的特點，作為系統的控制中心，有效完成本文所提之獨立型太陽能發電系統。

最後在不同照度與溫度下，使用最大功率追蹤法所測的數據，證明系統工作維持在最大功率點上，並對其獨立型太陽能發電系統做一探討，驗證此法的可行性。

關鍵字

獨立型太陽能發電系統 ； 最大功率追蹤 ； 擾動觀察法

並列摘要

In recent years, the problems of environmental pollution and energy shortage have been seriously increased. Developing the recycleable and renewable energy is necessary in this modern time. In particular, the solar energy plays the important role in the renewable energy section. Moreover, the solar power electrical systems have been applied to lots of equipments, such as watchs, calculators, lights, heaters and cars. So the design of solar energy system is urgently needed.

The purpose of research is to design an independent solar electrical system, using the perturb and observe method for maximum power tracking (MPP) and buck-boost converter and full bridge inverter for supplying AC power, incooperating with modern power electronic technology to achieve low cost, high efficient and reliable .In order to reduce complexity of circuit design and system control, a single-chip microcontroller is used as a control core of the system for its high calculating speed and simple programming syntax.

Finally, under different insolations and temperatures, the researcher used the data of maximum power tracking method to prove that the system was maintained in the maximum power tracking point.

並列關鍵字

MPP ； Solar Power System ； perturb and observe.

參考文獻

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