基于FPGA的太陽能充電系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、跨入21世紀(jì)以后，如何在能源有限和環(huán)境保護(hù)的雙重制約下可持續(xù)的發(fā)展經(jīng)濟(jì)已成為人類面臨的巨大歷史課題。常規(guī)能源匱乏以及化石能源對環(huán)境的破壞迫使著人們大規(guī)模的開發(fā)和利用綠色新能源。在眾多新能源中，太陽能以其儲量豐富、分布廣泛、清潔、經(jīng)濟(jì)、可用性強(qiáng)等優(yōu)點得到了人類的大力發(fā)展。
　　與光伏技術(shù)相結(jié)合的充電技術(shù)正處于快速發(fā)展階段,且已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步。但是，充電器的充電效率仍不理想，如何更加合理的利用MPPT（最大功率點跟蹤）技術(shù)以提高充

2、電設(shè)備對太陽能電池的利用效率是這一領(lǐng)域仍然面臨的技術(shù)問題。
　　開關(guān)電源以其體積小、重量輕、效率高、發(fā)熱量低、性能穩(wěn)定等優(yōu)點成為未來電源的發(fā)展方向。本設(shè)計在選擇充電電路結(jié)構(gòu)時，考慮到單一的BUCK電路或者BOOST電路對輸入輸出電壓只能實現(xiàn)降壓或升壓的原理，限制了它們在太陽能充電系統(tǒng)中的合理應(yīng)用。為了讓系統(tǒng)適應(yīng)光伏充電過程中既有輸入電壓高于輸出電壓又有輸入電壓低于輸出電壓的應(yīng)用場合的要求，同時為了降低成本和提高系統(tǒng)可靠性，改變了傳

3、統(tǒng)的BUCK與BOOST電路并聯(lián)分段運(yùn)行的電路結(jié)構(gòu)，采用BUCK-BOOST電路結(jié)構(gòu)，并結(jié)合運(yùn)用新穎的加權(quán)變步長電壓滯環(huán)擾動觀察MPPT技術(shù)，實現(xiàn)了快速并精準(zhǔn)跟蹤太陽能電池最大功率點對儲能設(shè)備高效充電的目標(biāo)。
　　本文介紹的基于FPGA的高效太陽能充電系統(tǒng)，采用BUCK-BOOST電路構(gòu)成充電電路，通過運(yùn)用高速控制器FPGA和新穎的加權(quán)變步長電壓滯環(huán)擾動觀察MPPT技術(shù)實現(xiàn)對太陽能電池最大功率點跟蹤。從電路結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)控制兩個方面對