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數位化太陽能充放電控制及正弘波逆流器之研製 陳建廷、鍾翼能

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Academic year: 2022

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數位化太陽能充放電控制及正弘波逆流器之研製 陳建廷、鍾翼能

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摘 要

本文所研製之系統,目的在於儲存太陽能的電力至蓄電池及將 此電力經由換流器轉換為AC 供負載之應用,在充電控制上 採用週 期性脈波充電法進行充電,而換流器則採用推挽式轉換器及全橋式 換流器兩級架構來完成,分別以脈波寬度調變 法(PWM)及正弦脈波 寬度調變法(SPWM)來完成低輸入電壓轉換成高輸出交流正弦波電 壓(110V、60Hz)的目的。系統整體 控制步驟均以單晶片微處理器 (microcontroller)執行,可簡化電路架構,且由模擬及實驗結果, 可驗證電路的可行性及實用 性。

關鍵詞 : 換流器、脈波寬度調變法、正弦脈波寬度調變法、單晶片 微處理器 目錄

封面內頁 簽名頁 授權書………...iii 中文摘要………

………....iv 英文摘要………...v 誌謝………

………....vi 目錄………...vii 圖目錄…………

………...x 表目錄………..xiii 第一 章 緒論………....1 1.1 研究背景與動機………

…...1 1.2 論文組織架構………...2 第二章 太陽光電池特性簡介………

………....3 2.1 太陽光電轉換原理………...3 2.2 太陽光電池的種類………

………...3 2.3 太陽能光電板特性簡介………...7 2.4 最大功率追蹤法………

………...12 第三章 切換式電源轉換器………...17 3.1 非隔離型………

………...…19 3.1.1 降壓型轉換器………...19 3.1.2 昇壓型轉換器…………

………...20 3.1.3 昇降壓型轉換器………...21 3.2 隔離型………

………...22 3.2.1 順向式轉換器………...22 3.2.2 返馳式轉換器…………

………...23 3.2.3 推挽式轉換器………...24 3.2.4 半橋式轉換器………

………...25 3.2.5 全橋式轉換器………...26 第四章 系統設計與軟體規劃…

………...28 4.1 充放電控制器………...29 4.1.1 充電模式………

………...30 4.1.2 電路架構及系統控制流程………...34 4.2 推挽式轉換器………

………...36 4.2.1 電路架構及工作原理………...36 4.2.2 脈波寬度調 變(PWM)控制分析………...41 4.2.3 軟體規劃控制………...42 4.3 全橋式換流 器………...45 4.3.1 電路架構及工作原理………...45 4.3.2 正弦脈 波寬度調變(SPWM)控制………...46 4.3.3 正弦波表………...51 4.3.4 軟體 規劃控制………...56 4.3.5 全橋逆流器驅動信號電路………...58 4.3.6 光耦 合隔離驅動電路………...60 4.4 微處理器之介紹………...61 第五章 電腦模擬與硬體實作結果………...64 第六章 結論與未來研究方向………

…...78 6.1 結論………...78 6.2 未來研究方向………

…...78 參考文獻………....80 參考文獻

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參考文獻

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