小型高效率太阳能逆变电源开发课题申报书

项目编号：大学生科技创新项目申报书创新项目名称：小型高效率太阳能逆变电源开发创新项目负责人：项目负责人专业：电子信息工程学校名称：申报日期：2010年12月22日同浙江省大学轨生科技创新渔活动计划（经新苗人才计颠划）实施办岂公室唉涂贱制填写说明慰一、雀申报书疤要按照丸要求，摔逐项认真填狱写，填写内送容必须实事交求是，表达敢明确严谨。亮二、火格式要求：猜申报书中各霸项内容以W腥ord文档更格式填写成，表格中的屈字体为量小四号仿宋除体，1.5诚倍行距尾；表格空间塞不足的，可硬以扩展或另仪附纸张；均块用A4纸双采面打印，于站左侧装订成委册。昂三、液申报书救由所在学校战领导审查、粮签署意见并干加盖公章后孟，厉一式2份弄（均为原件朱），报送绕至团省委学瓶校部肯。尾一、项目简叶介刚项袖目逼概乞况曾项目名称区愤小型高效率厕太阳能逆变玻电源开发锁您偿项目性质醒（）基础研头究辅（怎√鸦）应用基础跑研究穿项目来源贸（）自主立踢题伶心锁（到√榆）教师指导靠选题厦起止时间友自数2011司年艺1推月至府2011默年够12昆月否项目状况鸦1、第√银研发阶段蔑模2、中试阶葵段3、批往量（规模）障生产（选项肿打诉√富）局申邮请齿人坐姓名总性别纹出生喘年月蓬入学猎年月深所在照院系麦联系刃电话叮电子透信箱献项目组狸主要成员贝姓名搅年龄明性别轿专业剧具体分工有电子信息感工程劈整体方案、踩逆变部分硬捐件设计与实呀现至电子信息木工程助逆变部分软奋件设计拐电子信息喷工程骂直流升压部为分设计舰计算机铲电池充放电迁管理部分设机计与实现驱项水目即指牲导膝教仗师物姓名猾性别琴男磁出生判年月演主要研究方罩向暴近三年获奖井成果：国家扮级__等奖命___项，脂省部级__鄙等奖___咐项狼近三年科研券经费栗45滑万元，年均曾15果万元波项票目不主存要丽内追容罪简予介夸本项目以提巷高系统效率吴(85%以畅上)为优先他原则，采用杀“厌推挽电路+场高频升压+孟全桥逆变面”灭的逆变电源居设计方案。挽整个项目分茎为硬件和软洽件两部分，虹其中硬件分滑为直流升压灶和逆变环节窄。直流升压国采用电压电埋流双反馈，堂将输出功率理控制在10店00W左右普，频率控制日在50HZ哨左右，控制呜器使用电流器型控制芯片择UC384熄6。在逆变减环节，本项够目采用IP舱M集成功率壳模板，简化悼了驱动电路赖设计。由于风IPM自带山欠压保护秀、短路保护青功能，增加纵了系统抗干蛾扰能力。控三制芯片采用棒Micro掉chip公胳司的专用于景电源与电机谈控制的ds验PIC直30F仗系列中的d唯sPIC戏30F胃2010，昂具有对称互好补输出地P训WM口，生沾产SPWM务波形极为方承便，并不需挖要外接专用帮SPWM芯阿片。在软件耐设计中，采搞用PI控制它调制幅度值寿，控制调节压开关管的导约通和断开发伟生变化，实杀现蓄电池2侧4V/12例V输入，标柔准市电22氏0V输出。好二、项目的杂研究目的及弄意义年1、申请项衡目的必要性眨、目的及意魂义丈必要性妨进入2l世氏纪，人类面躲临着实现经走济和社会可胀持续发展的抄重大挑战，衔而能源问题轿日益严重，嘱一方面是常旋规能源的匮色乏，另一方拖面是石油等肿常规能源的填开发带来一毙系列的问题导，如环境污话染、温室效常应等。草目前世界能凯源的利用仍第以煤炭、石酷油、天然气拍和水与核能翻等一次能源识为主，然而茂这些有限的捏能源储量正蒙在日趋枯竭慧。随着我国歪社会主义市海场经济的高拨速增长，我额国己成为全章球第一大煤甘炭生产国，惕第二大能源处消费国。在秤未来5至1念0年，我国唇煤炭国内生璃产总量基本灭能够满足国也内消费量，铁然而，原油白和天然气的求生产则不能径满足需求，涂其中原油的续缺口最大，尾特别是自1塌992年以市来，中国石描油进口剧增抽，年均增长舟率达到35喉%左右，我吨国己成为全豆球第三大石搬油进口国。师然而，煤炭秆、石油、天捐然气等常规负能源在满足朋我国能源需听求的同时，当也对我国生掘态环境造成载了严重的破辩坏作用。我夹们要解决能对源问题，实揉现可持续发粪展，只能依压靠科技进步授，大规模开矮发利用可再停生能源和新盏能源。因此严，我国今后肉将重点开发哄利用各种可蜜再生能源，绍缓解能源枯丝竭速度，同缓时改善生态滩环境，走能是源可持续发涌展道路。滔太阳能是人味类取之不尽狗用之不竭的按可再生能源肾，具有储量叔的无限性、艰存在的普遍痒性、开发竿利用的清洁列性以及逐渐县显露出的经弹济性等优势敬，它的开发请利用是最终处解决常规能季源特别是凉化石能源带勾来的能源短荣缺、环境污宅染和温室效拌应等问题的的有效途径，筝是人类理想弊的替代能源猜。电目的及意义白我国经济正丸处在一个飞饮速发展的时奖期，能源需祝求量在未来清几十年仍将侦快速增加。闲在今后1菌5年左右和流更长的一段划时间里，能袄源的发展状昂况对我国全冬面实现建设沃小康社会的处宏伟目标漂将起到决定氏性的作用。至我国太阳能里利用尚处于畏起步阶段，树研究小型高炸效率太阳能辛逆变电源的处开发技术主义要是为了解汽决米偏远无电地猴区的生活用摇电问题六、夏季高温损电荒问题以敞及野外工作阳用电不便的粥问题。法我国太阳能促资源非常丰煤富，全国2禽/3的国土华面积年均日侦照在220仆0小时以上洪。其中，西丙藏、青海、聚新疆、甘肃威、宁夏及内时蒙古等地总愁辐射量和日星照数为全国沉之最，特别匙是西藏西部脉地区，年太尿阳辐射量居春世界第二，占仅次于撒哈渴拉大沙漠。矮针对这一现翼状，我们可考以充分利用塌这些地区日孩照时间长的闪优势，利用疲小型高效率幼太阳能逆变粘电源对这些免地区的公共具设施，如路霉灯等进行供将电。崇随着我国经胶济的快速发袜展，对电力暴资源的需求援也在不断增槽加，尤其是严在夏季，在强一些工业相井对发达的省次份经常会出炒现用电荒的访现象，这就匙会给居民的士日常生活早皇成一定的不尝变，小型高朱效率太阳能且逆变电源可讨在夏季解决惩家庭日常用涌电问题，帮者助缓解电荒三现象。昏与此同时，象它还可用于紧野外作业、样车载电源、调应急抢险和明移动办公等解其他方面。温2、项目的界背景、主要秒内容、技术扭水平及应用牙范围董项目的背景祸每我国于19型58年开始馋太阳能电池胸的研究，1邪959年第老一块有实用旧价值的太阳斜能电池诞生衡，1971抱年首次应用关太阳能电池要到我国发射窑的第二颗人万造卫星上，淋并于197马3年开始地亩面应用，1岔979年开犹始生产单晶伸硅太阳能电荷池，使太阳厌能电池成本膝明显下降，也打开了地面门应用的市场吓。80年代砍，我国政府族开始给光伏聪产业以支持外，80年代优中期，随着栋光伏电池生妇产线的引进耽，光伏电池更价格的大幅露下降，市场准大为开拓。匠90年代以削后，光伏电邮池应用领域容已经扩展到奥通信、交通吃、石油、气说象、国防、惜农村电气化功和民用等国役民经济各个欧领域，光伏舞电池用量也雪以每年20虽％速度递增燕。2004民年我国太阳淋能电池产量娇首次超过印适度，达到5型0Mw。据厘solar斑buzz分特析报告，2秆007年全粘球太阳电池窃产量达40场00．05睡MW，其中遮中国大陆产逆量为108马8．0MW些，占全球总调产量的2售7．2％，蛋超过日本(步占23．0乳0％)和德寸国(20．夸25％)，舰成为全球第炒一大太阳电虽池制造副列充2违002年，援在国家计委漆启动的西部吃省份娘“峡送电到乡箱”剪工程推动下荒，当年光伏沾发电组件安留装量比上扩一年翻4．怒5倍。20谷03年底，数我国光伏发查电类装机容倾量约达55笛MW。但相啊比蓬勃发展暗的世界光伏首工业，我国讲光伏产业仍贪处于起步阶小段。由于光枣伏发电价格宽高，大规模把的应用仍然寺受到限制，渴目前我国光犹伏发电应用着以特殊领域猾和边远无电芦地区供电为秃主。预计在债今后的十几摊年中，太阳妈能电池的走蹄向将发生很炒大的转变，歼到2010己年以前中国框太阳能电池馆多用于独立火光伏发电系吉统，从20锣11到20汤20年，中惯国光伏发电命的市场主流税将从独立发浴电系统转向窃并网发电系赞统。伍总之，随着斥我国可再生街能源法的颁英布，各种减农免税政策和穴补贴政策的雪出台，将为轮光伏发电市稿场的发展提淋供良好的基国础。光伏发接电的应用领衰域将逐步由至边远地区和忆农村的补充宣能源向全社谈会的替代能发源过渡。目恼前，我国第首一个由国家迷部委亲自组佣织招标的大邀型太阳能项命目已获通过黑，并将在甘刚肃敦煌实施犬建设。粘主要内容引本项目研究凶的小型高效奋率太阳能逆突变电源是将惑太阳能经太半阳能电池转稠换为电能，络再经过能量是存储、能量墨变换控制等嗽环节，向负咽载提供交流蒙电源。可以程应用于各种寻功率较低的辈电器，照明繁设备等，对缓于节能环保艇具有重大意控义。该逆变摧电源主要由商太阳能电池度方阵，蓄电桃池组，直流区升压电路设断计，控制器桨和逆变器构品成。我们小两组需要对以摧上各部分进荒行设计制作隔，构建出逆欧变电源模型糕，通过软件敌测试和实际去测量进行改那良并确定最鞠终的模型。结技术水平球本项目研究尝的新型小型来高效率太阳罚能逆变电源题的开发设计洒共分以下几毙个方面：一陪、设计方案项的确定，此香过程已经完锹成，在本文赖中有详细的寺论述。二、蛛结构方案的盟确定，此过炒程正在积极耀地实践中，腰更是我们今松后研究的主法要方向。三缝、关键机构较的相关优化陪，提高本项姿目的效率。弱四、设计结钻构的图纸导幸出。五、样位机效果的检动验测试，检揉查该小型电问源的实际效良用，方便更蛇作改进。枝同时，给本著课题提供相乖关帮助的导谣师更是在电项力电子、电兵机控制方面杂有专攻，有谱着丰富的实祖战经验，能数够给我们在搭实践课题的蚁过程中提供海足够的经验路指导，为我灶们更好完成券课题打下基锐础。所以，财若是从技术峡层面上来说馒，我们已经剧具备了完成批此次课题的被各种条件，首能够完成这衡个课题的研虎究设计。指应用范围存小型高效率境太阳能逆变肃电源可用于即家庭用电，诊例如带动电漏脑、彩电、巴CD/VC款D/DVD纠播放机、等王电子产品，绝与此同时，戒也阀解决认偏远用电难碎地区的生活责用电问题。翠除此之外，馅它还可以用椅于应急抢险扭、野外作业智、移动办公姐、公安部队架、驾车出游模（车载电池欢）等其他方序面。因此，池该产品的应消用范围相当最广泛，前景被非常可观。芽3、实施该蛾项目所具备邀的基础、优优势和风险勒项目基础和皂优势：既1.弦本项目组在裁收集国内外咽各种文献资强料的基础上厨，采取理论埋建模分析，谱计算机仿真芦，虚拟样机坛和物理样机绵相结合的研屑究方法，综踩合运用光学匀，电学，结册构力学等知稿识进行验证叮。现在已经吉有了一定的倍理论和设计鸭基础。移2.喘项目申请它者的导师多俩年来主要从奉事电子信息妻学科导论、画电子信息学思科专题讲座古、MATL叨AB语言、冲传感器与检肢测技术、单锐片机原理等正课程的教学蝇工作和研究晕。2007芒年12月进单入横店集团奏联宜电机有余限般公司验博士后工作很站做兼职博谨士后，从事呀逆变电源、烟微特电机控证制技术、交旁流电机伺服科系统等研发誉与产业化工避作。导师丰男富的经验是顾我们的一大友优势。陆3.尸项目申请温人及其团队慈具有扎实的术电力电子知形识基础，能坑熟练应用三哈维造型软件信Pro/E肌UG对模尚型进行实体挺建模，运用些三维动态仿妖真软件AD表AMS进行费光电学仿真啦，运用al勤tium陕desig忍ner进行屠电子制图，荣并且能熟练殃运用C语言庄，Matl列ab等编程侄语言对模型小进行各种计宽算。页4.另外项鞋目申请人所彻在实验室能双提供一定的伯硬件支持，膝各种仿真软躺件，以及项堂目所需材料跑。另外还有惭较好的网络板环境及其他播辅助设备。览项目风险寸本项目组将孔尽可能将研预究方案分析慰详细，技术智研究路线考回虑周详，研茧究团队成员矿虽都有良好来的理论基础忌，所在实验践室也将为项持目实施和实杜验提供各种迟设备保障，竭但风险依旧尖存在。由于输实际操作引颤发的一些不日可控制或者仰不明的因素疮对结果造成彼的影响很可担能被我们忽靠略掉，因此皇会有一定的纲风险。父4齿、项目计划根目标庆具体的实施怀技术路线水项目计划目炎标概根据产品功贿能要求和目残前已有相关醋产品实现方含法，查阅太肆阳能逆变电青源设计相关度资料及相关寇论文发表情男况，收集本您产品可采用旨的各种设计牙方案。洁分析各种方俘案的优缺点坦，结合其他掉类似的电路贿、电源，构五想出即经济婶，转换率又研高的小型太类阳能逆变电馆源设计方案券。悠对构想出的巴各种电源设岔计方案进行煌多方面的对率比分析（实萄用性、制造眼加工成本、赢使用寿命、稀转换率等）敲，确定出一货到两套适用但于本项目的间设计方案。蚊借助计算机迅进行辅助设节计，完成产盾品的各中电塘路设计及软锣件设计。并眠通过仿真软区件进行性能假测试及相关昼参数的优化昼。肉根据最终完烂善后的电路桂及软件程序鲁进行电源样携品的加工。守对小型太阳陵能逆变电源崇进行性能测贤试，检验其景是否高效。什最后进行撰采写项目相关贞报告及相关秒材料的准备德。屑三、预期成足果、知识产傲权形成及经绝济、社会效低益分析碗项目的预期握成果及知识邮产权归属情疗况熟预期成果：蹈(1).占提交本项目握所发表的关未于独立式光批伏太阳能逆不变电源研究旁的所有学术毒论文和完整由的结题报告挨，包括整个阿光伏电源逆远变实现电路截的组成部分锈以及相应的陵实验测试报厌告。炮(2).肤在国内外重怠要刊物上发语表关于独立赛式光伏太阳举能逆变电源多电路实现的泄论文一篇。猪(3).氧力争在关于蚊独立式光伏绒太阳能逆变瓶的小型电机莫结构中申请尺得到专利一核项。抛(4).嫂实现市场生拖产，大面积恳运用于生活卫各个角落，妄实现资源环临境协调统一芳，实现环保羽型社会。岛知识产权归肝属情况姐本项目知识惕产权于所有份成员所有友。妨项目的市场垂前景分析岛为了缓解地停球资源的桔萄竭，减少燃塌料燃烧所造庸成的温室效慰应和肪止环韵境污染对人阻类健康造成游的不良影响及，近年来国诊际社会普遍少关注对太阳渡能、风能、阁潮汐、地热膏等可再生能斜源的开发应则用，其中太拌阳能发电更况是备受关注泛的课题，因都为太阳能是建一种取之不箩尽、用之不李竭，清洁无左污染、分布愚她域辽阔的六能源。墙今年来，光裹伏发电技术完有了广泛的团应用，随着纪我国新能源宫法的颁布，扮光伏发电系成统将在我国由拥有更广阔沸的发展空间玉。逆变电源原是光伏发电盖系统的重要概部件，其性爆能对光伏系持统的应用产液生较大影响沃。目前，国扩内纯正弦波企输出逆变电奇源主要采用率工频变压器新升压输出，意这种逆变器锈体积大、笨饮重、价格也段较高，难以浓适应技术发够展和市场需剑求。因此，枕我们提出此拒个光伏发电脂技术的运用湾，有助于降垂低系统体积国并提高系统间效率。喂我们有理由便相信，独立写式光伏太阳女能逆变电源烈的开发生产狡将占有很大施的市场份额矩。泡项目的盈利历能力分析及鹿财务预算杠项目盈利能于力分析篇本项目的研罢究具有独立宵的知识产权节，并将申请霉专利。如果押能够开发出夏新型电源产届品，将会有魄很大的市场帆份额，我们午有理由相信印其具有较强俊的盈利能力呼。我们将积谦极与相关公逆司和部门进绍行沟通，将匪成果转让，教投入到大规兔模生产中。鼓项目财务预童算：俭实验材料（英含光伏模拟够装置、蓄电营池、电子元积器件）：5料000元；泥加工费（含涂电路板加工耕、样机外壳大加工）：1幻000元；嘴专利申请、测论文发表：婆4000元肆。倾合计：10搜000元捎项目的社会挣效益分析盐本项目在对亮国内外光伏竿电源技术综哄述的基础上白，着重分析挎研究了光伏蓄电源最大功狠率点跟踪(遗MPPT)粘问题、基于题ANFIS手的光伏电源洋MPPT控炒铡方法和光牛伏电源逆变赔技术。牧随着控制理扇论、现代电隙力电子技术冲及其器件的弯发展，太阳顾能的光伏利扇用越来越广岸，光伏发电罚的竞争能力店，越来越强泪。丸太阳能是一阿种取之不尽毅，用之不竭崖的新型能源腐，该项目储利用天然洁牙净无污染的叉太阳能，有复效利用资源坛，并节约自甚然资源。版不仅在保护编环境、节约异资源方面展述现出其极大坝的效益前景抵，更在发电牌这一个环节页表现出其极历大的优势。吧缓解了我国伤当今社会用柱电紧张的问建题。忽在可持续发优展与持续发币展方面灵更是其突出辨优势的展示惑点谢。剧因此，其能无够具有良好吃的社会效益碍。设四、项目实卫施进度方案制本项目将实碰行如下进度鱼方案：业(1).现澡在-201粉1年2月前羞拉诸完成相关技崇术资料和专常利收集工作跪。状(2).2寄011年2把月-201浓1年4月梅留初步完成小托型高效率太早阳能逆变电拳源设计。报(3).志2011年坐4月-20黎11年5月宏迁完成模型的故相关仿真检描查工作。吓(4).出2011年错5月-20肤11年7月吗督完成相关参薄数优化及改