太陽能光電系統控制器之研究 張炎平、鍾翼能
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摘 要
由於石化能源的日益枯竭,以及地球環境污染日益嚴重,由於石化能源的日益枯竭,以及地球環境污染日益嚴重,尤其是 空氣污染,已造成地球生態的嚴重問題,環保團體大聲疾呼,各國政府開始重視能源及環保政策,因此太陽光電系統的研 究。吾人乃針對太陽能光電系統控制器作一深入研究。其主要研究成果包括充放電控制器之設計及分析,以及電能的有效 管理。並結合電力電子的研究,使之有效地應用太陽能,以解決目前日益短缺的能源問題。
關鍵詞 : 太陽能光電系統 ; 光電系統控制器 ; 電能管理
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....
.....................ix 第一章 緒論......................1 1.1 研 究動機..................1 1.2 研究背景..................2 1.3 論文架構.
.................3 第二章 太陽能光電系統...... .......... 4 2.1 前言 ....
...............4 2.2太陽能光電池介紹 . ........... 5 2.2.1單結晶矽太陽能光電池 ..
....... 5 2.2.2多結晶矽太陽能光電池 .........6 2.2.3 III-V族化合物半導體 .........7 2.2.4薄膜型態陽能光電池 ..........9 2.3太陽能電池發電的原理 ...........11 2.4太陽能電幾系 統應用.............14 2.5利用太陽能光電池發電的優缺點........16 第三章 充放電控制方法.
................18 3.1 前言....................18 3.2最大功率追蹤....
............20 3.3充放電控制器................23 3.3.1電壓型充電器.......
......23 3.3.2昇壓型放電器.............24 3.3.3脈衝充電法..............25 3.3.4 ReflexTM充電.............27 3.4充放電控制器的設計 .............28 3.4.1設計原 理推導.............28 3.4.2 TL 479功能簡介............34 3.4.3 PWM 制器原理....
.........35 第四章 太陽能光電池光電控制器.............40 4.1太陽能控制系統結構....
.........40 4.2太陽能光電系統控制器............41 4.3太陽能光電控制電路之製作.....
.....44 第五章 結論......................46 參考文獻..............
..........47 圖目錄 圖2.1非晶矽薄膜型太陽光電池之結構圖..........11 圖2.2太陽光電池之理想 狀態等效電路圖..........14 圖2.3獨立型系統...................15 圖2.4併聯型系.
...................15 圖3.1降壓型轉換器之充電器...............24 圖3.2昇壓 型轉換器之放電器...............25 圖3.3脈衝充電路....................26 圖3.4開關切換及脈衝電流形...............26 圖3.5 ReflexTM 充電電路.............
....27 圖3.6充電開關切換ReflexTM 電流波形...........28 圖3.7降壓型充放電控制器意圖.....
.........30 圖3.8降壓電路.....................30 圖3.9負載電流波形......
.............30 圖3.10基本降壓型轉換器拓樸結構............33 圖3.11 TL494內部構造.
................35 圖3.12 PWM控制波形..................36 圖3.13 PWM調 變電路..................36 圖3.14 PWM解調電路..................37 圖3.15遞增型鋸齒波..................38 圖3.16前後對稱型三角波..............
..39 圖3.17遞減型鋸齒波..................39 圖4.1太陽光電能充電系統之系統方塊圖....
......41 圖4.2太陽能控制系統降壓型電力換器電路.........44 參考文獻
【1】林聖賢,「市電併聯型太陽能與風能發電系統研製」,國立中正大學電機工程研究所,2002。 【2】吳峰羽,「以太陽電能與市 電為電源之多輸入之多輸入電力轉換器研製」,國立中正大學電機工程研究所,2001。 【3】邱清泉,「台灣第推廣太陽能發電系統之
研究」,大葉大學電機工程學系碩士班,2003。 【4】林忠榮,“太陽能儲能系統之研製”,國立雲林技術學院電機研所碩士論文,民 國85年。 【5】李政勳,“小型太陽光電能能量轉換系統之研製”,中山大學電機工程研所碩士論文,民國91年。 【6】H. Matsuo, K.
Kobayashi, Y. Sekine, M. Asano, and L. Wenzhong,“Novel Solar Cell Power Supply System Using the Multiplle-Input CDD-DC Converter,
”IEEE Telecommunications Energy Conference, pp. 797-802, Oct, 1998. 【7】H. Matsuo, T.Shigemizu, F. Kurokawa, and N. Watanabe,
“Characteristics of the multiple-input dc-dc converter,” IEEE Power Electronics Specialists Conference, pp. 115-120 , June, 1993. 【8】H.
Matsuo, F. Kurokawa, B. Lee, and K. Akise, “Suppression of the Input Current Harmonics and Output Voltage Ripple Using the Novel Multiple-Input AC-CD Converter,“IEEE Telecommunications Energy Conference, pp. 710-714, Oct, 1997. 【9】Y. M. Chen, Y. C. Liu, F. Y.
Wu, and T. F. Wu, “Multi-Input DC/DC Converter Based on the Flux Additivity,”IEEE Industry CD/CD Converter Based on Conference, pp. 1866-1873, Oct, 2001. 【10】Y. M. Chen, Y. C. Liu, and F. Y. Wu, “Multi-Input DC/DC Converter with Ripple-Free Input Currents,
”IEEE Power Electronics Specialists Conference, pp. 796-802, June, 2002. 【11】Q.Chen, F. C. Lee, and M. M. Jovanovic, “Analysis and Design of Weighted Voltage-Mode Control for a Multi-Output Forward Converter,”IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition, pp. 449-455, March, 1993. 【12】B.Han, G. Ledwich and G.Karady, “Study on Resonant Fly-back Converter for DC Distribution System,”
IEEE Transactions on Volume 14, Issue 3, pp.1069=1074, July, 1988. 【13】I. Endo, H. Tatsumi, I. Otsuka, H. Yananoto, A. Shintani, H.
Koshimoto, M. Yage, and K. Murata,“Magnetic Properties of Compressed Amorphous Powder Cores and Their Application to a Fly-Back Converter, “IEEE Transactions on Volume 36, Issue 5, pp.3421-3423, Sept,2000. 【14】蔡國隆、陳財榮、陳建治、林建文,「蓄電池充電 器之研究」,國立彰化師範大學工業教育研究所,中華民國第十七屆電力工程研討會,11月,1996。 【15】梁適安,「交換市電員供 給器之理論與實務設計」,全華科技圖書股份有限公司,民國90年。 【16】鄭振東,「交換式電源手冊」,全華科技圖書股份有限公 司,民國90年。 【17】曾清標,「單晶微電腦EM78P458/EM78P459實作入門與應用」,儒林圖書有限公司,民國92年。 【19】林志 一、曾龍國,「IsSpice Version 8交換式電路模擬分析與應用」,全華科技圖書股份有限公司,民國87年。 【20】賴耿陽,「實用變壓 器學」,復漢出版社,民國76年。 【21】謝沐田,「高低頻變壓器設計」,全華科技圖書股份有限公司,民國91年。 【22】沈治明,
“最大功率追蹤太陽能電力轉換器之研製”,國立