太阳能光伏发电系统的研究-毕业设计论文

毕业设计（2014届）题目太阳能光伏发电系统的研究学院物理电气信息学院专业电气工程与自动化年级10级学生学号学生姓名指师教师2014年5月10日物理电气信息学院本科毕业设计第一章绪论1.1课题背景与选题意义 1.1.1全球能源危机与环境问题能源是维持整个人类社会运营和发展的动力，对人类社会起着至关重要的作用。在本世纪初进行的关于世界化石能源储量的调查研究数据显示：以当前人类的能源消耗速度，石油还可以开采约40年，煤炭为22年，天然气为61年。而我国化石能源的储量情况更加严峻，严重制约了经济的发展。此外，由于化石能源的大量使用，对环境造成了严重的污染，对生态造成了巨大的破坏。例如，由于化石燃料的燃烧，大气中的颗粒物和二氧化流浓度增高，危及人类和其他生物的身体健康，同时还会腐蚀材料，给人类社会造成损失；工业废水和生活污水的排放，使人体质量恶化，危及水生生物的生存，给生态系统造成直接的破坏和影响。除此之外，污染物的积累和迁移转化还会引起多种衍生的环境效应，给生态系统和人类社会造成间接的危害。例如，温室效应、酸雨和臭氧层的破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。随着经济和贸易的全球化，环境污染也日益呈现国际化趋势，近年来出现的危险废物越境转移问题就是这方面的突出表现。如何在使用能源的同时，保护好整个地球的生态环境已经成为全球各个国家面临的重要问题。改善现阶段的能源结构，大规模开发利用一些可再生的清洁能源已成为了解决能源问题的主要方向。1.1.2太阳能的开发与利用太阳能的优势太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，与其他新能源相比利用最大，是最理想的可再生能源。因为它具有以下的特点：(1)数量巨大：每年到达地球表面能供人类利用的太阳辐射相当于一颗原子弹爆炸时所发出的能量；(2)时间长久：用之不竭，太阳按目前功率辐射能量其时间约可持续100亿年；(3)普照大地：取之不尽，不需要开采和运输；(4)清洁无污染：无任何物质的排放，既不会留下污染物，也不会向大气中排放废气。光伏发电的优势太阳能的开发利用主要有光热利用、光伏利用、光化学利用等三种形式。目前，以太阳能电池技术为核心的太阳能光伏利用成为太阳能开发利用中最重要的应用领域，因为光伏发电具有以下明显优点：(1)结构简单，体积小且轻。能独立供电的太阳能电池组件和方阵结构都比较简单，输出50W的晶体硅太阳能电池组件，体积约为450mm×985mm×45mm，质量为7kg。(2)容易安装运输，建设周期短。只要将太阳能电池支撑并面向太阳即可发电，宜于制成小功率移动电源；一个6.SMW的太阳能电池发电站，占地约80，不足10个月便可建成发电。(3)维护简单，使用方便。如遇风雨天，只需检查太阳电池表面是否被粘污、接线是否可靠、蓄电池电压是否正常即可。大型光伏电站使用计算机控制运行，运行费用很低。(4)清洁、安全、无噪声。光伏发电本身不向外界排放废物，没有机械噪声，是一种理想的能源。(5)可靠性高，寿命长，并且应用范围广。晶体硅太阳能电池的寿命可以长达20至35年，在光伏系统中，只要设计合理、选型适当，蓄电池的寿命可以达到10多年；太阳能几乎无处不在，太阳能电池在中国大部分范围内都能作为独立的电源。太阳能开发潜力在中国，太阳能资源较好的地区占国土面积2/3以上，主要集中在西部地区，尤其是西北和青藏高原，年平均日照在2200小时以上，中国陆地每年接收的太阳辐射量约合24000亿吨标准煤。太阳能发电虽受昼夜、晴雨、季节的影响，但可以分散的进行，所以它适于各家各户分别进行发电，而且可以连接到供电网络上，使得各个家庭在电力富裕时可将其卖给电力公司，不足时又可以从电力公司买入。分布式光伏发电并网系统将可能是今后住宅和办公用电的主要模式。太阳能发电有更加激动人心的计划。一是利用地面上的沙漠和海洋面积进行发电，并通过超导电缆将全球太阳能发电站连成统一电网以便向全球供电。据测算，到2050年和2100年，即使全用太阳能发电供给全球用电，占地也不过为186.79万平方公里和829.19万平方公里。829.19万平方公里才占全部海洋面积的2.3%或全部沙漠的51.2%，甚至才是撒哈拉沙漠的91.5%。另一方案是天上发电。早在1980年美国宇航员和能源部就提出在空间建设太阳能发电站设想，准备在同步轨道上放一个长10公里、宽5公里的大平板，上面布满光伏电池，这样便可提供5×KW电力。但这一方案需解决向地面无线输电问题。现已提出用微波束、激光束传输等方案。1.2国内外研究综述1.2.1光伏发电的历史光伏发电技术的发展时间不长，迄今仅有100多年的历史。1839年，法国著名物理学家安东尼·亨利·贝克勒尔(AntoineHenriBecquerel)在实验中意外地发现，当阳光照射伏打电池时，能够产生额外的伏打电势，这就是“光生伏打效应”(photovoltaiceffect)，通常简称为“光伏效应”。英国科学家威廉·史密斯(WiloughB.Smith)早在1873年就发现了对光敏感的材料一一硒，并进行了大胆预测，在阳光照射下，随着光通量的增加硒材料的导电能力也会随之增加。1980年，美国科学家查尔斯·弗里茨(CharlesFritts)开发出第一块以硒材料为基础的太阳能电池。由于太阳能电池是利用光伏效应的原理来工作的，因而，自此以后，人们将能产生“光伏效应”的器件统称为“光伏器件”。20世纪中期，超薄单晶硅光伏电池又被陆续开发出来；1961年至1971年间，光伏电池的研究侧重于提高电池的抗辐射能力与降低电池的开发升本上，其技术上没有得到显著的改变与进步；在1972年至1976年间，空间用光伏电池被成功研发出来并得到了初步的应用。从此，光伏发电技术不断得到提高与完善，并逐步降低开发成本，光伏发电技术进一步规范化、产业化，并成为当前全世界主要的绿色可持续资源之一。1.2.2国内研究综述迄今为止，太阳能光伏发电还存在一些有待攻克的弱点，例如光电转化率低，所需光照要求复杂，成本高，最大功率跟踪技术不完善等。中国光伏电池的主要产品是单晶硅电池、多晶硅电池和非晶硅电池。商品单晶硅电池组件的转换效率为11%—15%。商品多晶硅光伏电池组件的转换效率为10%—14%。商品非晶硅光伏电池组件的转换效率为4%—6%。单晶硅和多晶硅光伏电池组件的售价为35—40元/Wp。目前，太阳能电池市场85%的市场份额由晶体硅太阳能电池占据，其高昂的晶体硅价格制约了光伏产业的应用发展。薄膜太阳能电池结构简单、制备成本低廉，尤其钙钛矿型太阳能电池由现成材料制成，具有广泛的应用前景，但该类电池的产业化瓶颈是光电转化效率偏低，现阶段的研究重点是提高其光电转换效率。中国科学院重点实验室在无空穴传输材料的钙钛矿型薄膜太阳能电池方面研究取得了重要进展，制备的电池光电转换效率率先突破10%，达到了10.47%，是现有国内外公开报道中的最高值。邹学毅提出将变结构参数模糊控制应用在光伏发电系统MPPT控制中，能够快速响应外界条件的变化，在最大功率点无明显的震荡，具有较好的动态和稳态性能；汪义旺针对常规模糊控制器在光伏发电最大功率点跟踪(MPPT)控制中存在的功率波动、控制精度低和自适应性较差等问题，提出了一种基于变论域自适应模糊控制器的光伏发电MPPT控制，该控制器能根据光伏发电输出功率偏差的变化自动调整变量的论域，从而快速准确地跟踪光伏发电系统的最大功率点，提高了系统的效率和稳定性；白慧杰针对导纳增量法在低光照情况下不易进行最大功率跟踪的缺点，结合线性比例电流法提出了一种线性比例电流法结合导纳增量法的控制策略；为了寻找更好的实现光伏发电系统最大功率点追踪控制方法，在分析已有最大功率追踪方法的基础上，赵立永提出了一种新型的MPPT跟踪方法—改进的电压增f法，使最大功率跟踪更快更准，并通过对后级并网逆变器的控制实现了低谐波含f、高功率因数的并网要求；郭明明针对传统光伏发电DC/DC变换器工作在硬开关状态时，因开关损耗大、开关管所承受的电压电流大等缺点导致的系统效率下降问题，采用了一种软开关Boost变换器，其结构简单，易于控制，大大减少了变换器工作中的开关损耗，并且降低了开关管所承受的压降，从而提高了光伏发电传输效率；陈进美针对传统MPPT控制算法的缺点，提出了固定参数法与扰动观察法相结合、固定参数法和电导增t法相结合、高斯法与扰动观察法相结合的复合MPPT控制算法，较深入地探讨了这些算法的优点及详细实现方案；光伏并网逆变器对光伏发电系统的动态特性具有决定性作用，因此获得准确的光伏逆变器控制参数是分析光伏发电系统并网影响的基础，沈欣炜提出了一种针对典型光伏并网逆变器双环控制模型的dq轴参数解福辨识策略，并通过仿真算例比较了解福模型在不同噪声水平下的辨识效果，分析了不同类型的扰动数据对辨识的影响规律，讨论了滤波电感参数有偏差时对辨识结果的影响，最后通过参数适用性检验算例验证了所提出辨识方法的有效性；为提高聚光光伏发电的太阳能利用率，孙环阳提出了一种环形轨道式光伏发电双轴跟踪系统的设计方案，DSP控制伺服电机的方法，利用空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)技术，形成了闭环的位置伺服控制，通过Simulink进行了速度环仿真，结果表明该系统运行稳定，具有较好的静态和动态特性。1.2.3国外研究综述1930年，朗格首次提出用“光伏效应”制造“太阳电池”，使太阳能变成电能。1932年，奥杜博特和斯托拉制成第一块“硫化镉”太阳电池。1941年，奥尔在硅上发现光伏效应。1954年美国贝尔实验室研制出6%的实用型单晶硅电池，同年，韦克尔首次发现了砷化镓有光伏效应，并在玻璃上沈积硫化镉薄膜，制成了第一块薄膜太阳电池。1955年以色列的Tabor提出选择性吸收表面概念和理论，并研制成功选择性太阳吸收涂层。同年，吉尼和罗非斯基进行材料的光电转换效率优化设计；第一个光电航标灯问世。美国RCA研究砷化镓太阳电池。1957年硅太阳电池效率达8％。1958年太阳电池首次在空间应用，装备美国先锋１号卫星电源。1959年，第一个单晶硅太阳能电池问世。1960年，太阳能首次实现并网运行。1969年薄膜硫化镉太阳电池，效率达8％。1970年代初期，中东战争引发的能源危机开启了太阳光发电系统地面应用。1973年，砷化镓太阳电池效率达15％。1974年，COMSAT研究所提出无反射绒面电池，硅太阳电池效率达18％。1975年，非晶硅太阳电池问世，同年，电池效率达6％。1976年，Carlson制作出第一个非晶薄膜太阳电池。同年，多晶硅太阳电池效率达10％。1978年美国建成100KW光伏电站，随后太阳能效率不断提高，其中1980年单晶硅太阳能电池效率达到20%，多晶硅为14.5%。1980年，美国科学家查尔斯·弗里茨(CharlesFritts)开发出第一块以硒材料为基础的太阳能电池。1980年消费性薄膜太阳电池的应用。单晶硅太阳电池效率达20％，砷化镓电池达22.5％，多晶硅电池达14.5％，硫化镉电池达9.15％。1983年美国建成１MWp光伏电站；冶金硅（外延）电池效率达11.8％。1986年美国建成6.5MWp光伏电站。1995年，高效聚光砷化镓太阳电池效率达32％。1997年，单晶硅光伏电池效率达25％。2000年，建材一体型太阳电池应用(BIPV)。2006年，波音子公司Spectrolab研发出转换率41％的砷化镓太阳能2013年，美国麻省理工学院(MIT)研究人员采用了聚合物涂层来改变其性能，在表面覆盖一层氧化锌纳米线，然后覆盖一层光感材料(铅硫化物量子点)，研发出一种基于涂覆一层纳米线的石墨烯薄片的新型太阳能电池。自从实用型硅太阳能电池问世以来，太阳能光伏发电很快在全球得到普及。目前，晶体硅光伏电池仍然主导光伏发电市场，薄膜电池是未来太阳能电池发展的方向。当前国际上最新的研发热点主要集中在低成本、高效率、高稳定性的光伏器件和光伏建筑集成应用系统等方面，并已取得了可喜的成果。但是，在光伏器件及制造技术方面，自光伏电池问世以来，晶体硅就作为基本的电池材料一直保持着主导地位，是目前国际光伏市场上的主流产品，在2000年时世界光伏电池产量的80%以上均采用晶体硅材料。论实验室效率，单晶硅电池最高可23.7%，多晶硅电池最高可达18.6%，工业化产品效率一般在13%—15%。各种晶体硅电池技术发展情况如下：（1）澳大利亚新南威尔士大学多晶硅电池效率突破19.8%；（2）旧本京都陶瓷公司多晶硅电池效率达到17.1%；（3）澳大利亚新南威尔士大学高效单晶硅电池效率己达23.7%；（4）德国ASE公司片状晶体硅电池效率为14.5%；（5）美国AstroPower(AP)公司的带状多晶硅电池效率为10.5%；（6）旧本三洋公司的HIT晶体/非晶硅复合电池效率达18%；（7）美国、日本、德国多晶硅铸锭240kg/炉，已能规模化生产。从此，光伏发电技术不断得到提高与完善，并逐步降低开发成本，光伏发电技术进一步规范化、产业化，并成为当前全世界主要的绿色可持续资源之一。1.3本文主要工作绪论部分，阐述了课题背景与选题意义，主要包括能源短缺、环境污染及太阳能光伏发电的诸多优点三大方面；其次分别介绍了国内外光伏发电技术的研究。太阳能光伏发电的概述，简单介绍了光伏发电系统的组成、分类、应用及尚存在的一些问题。光伏电池及其特性，简单介绍了太阳能电池的分类、基本工作原理以及太阳能电池的等效电路和输出特性。最大功率点跟踪，对最大功率点跟踪技术的原理进行了简单介绍，并对常规的跟踪算法进行了论述，最后利用MATLAB/Simulink仿真软件对MPPT进行了建模与仿真。5.并网系统的概述，首先说明了并网原理以及并网条件，其次对逆变器与并网控制策略也进行了研究分析，最后利用MATLAB/Simulink仿真软件对并网系统进行了建模与仿真。第二章太阳能光伏发电系统概述2.1太阳能光伏发电系统的组成太阳能光伏发电系统是利用太阳能电池的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换成电能的一种新型发电系统。一套基本的光伏发电系统一般是由太阳能电池板、太阳能控制器、逆变器和蓄电池(组)构成。太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能光伏发电系统中的核心部分，其作用是将太阳能直接转换成电能，供负载使用或存贮于蓄电池内备用。太阳能控制器：太阳能控制器的基本作用是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效的为蓄电池充电，并在充电过程中减少损耗、尽量延长蓄电池的使用寿命;同时保护蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生。如果用户使用的是直流负载，通过太阳能控制器可以为负载提供稳定的直流电(由于天气的原因，太阳电池方阵发出的直流电的电压和电流不是很稳定)。逆变器：逆变器的作用就是将太阳能电池阵列和蓄电池提供的低压直流电逆变成220V交流电，供给交流负载使用。蓄电池(组)：蓄电池(组)的作用是将太阳能阵列发出的直流电直接储存起来，供负载使用。在光伏发电系统中，蓄电池处于浮充放电状态，当日照量大时，除了供给负载用电外，还对蓄电池充电;当日照量小时，这部分储存的能量将逐步放出。2.2太阳能光伏系统的分类光伏发电是通过利用光伏电池板来实现太阳辐射能转换为电能的一种发电方式。整个光伏发电系统都是由以下几个部分构成：光伏电池阵列、控制器、电能变换装置和电能储存装置。一般情况下，我们可以把光伏发电系统分为独立型系统、并网型系统和混合型系统。2.2.1独立型光伏发电系统独立型光伏发电系统的结构框图如图2-1所示。其特点是不和电网相连接，无电地区和特殊领域的供电，测站等远离电网的用电设备。在有太阳光照的情况下，如偏远山村用电设备、卫星通信设备、航标灯、主要用于偏远气象和地震观光伏阵列产生电能，负载的消耗，那多余的电能就会转换为化学能，并向负载供电。当光伏阵列的发电量大于存储在蓄电池中。当负载消耗大于当前光伏阵列产图2-1独立型光伏发电系统结构框图生的电能，那么光伏阵列和蓄电池同时对负载供电。如果当前没有太阳光照，则由蓄电池单独供电。同时，还可以根据负载的类型，选择是否加入逆变器。2.2.2并网型光伏发电系统图2-2并网型光伏发电系统结构框图并网型光伏发电系统的结构框图如图2-2所示。其特点是输出端与公共电网相连接。按照电网接入点的不同可以分为输电侧和配电侧并网型光伏发电系统。城市中并网型光伏发电系统一般安装在建筑物表面，并且并网点一般在配电侧。而输电侧的并网型光伏发电系统一般安装在沙漠地区。其工作原理为：首先通过光伏阵列将太阳能转换为电能，再通过逆变器将光伏阵列产生的直流电转换为和电网相位、频率都相同的交流电，并将所产生的电能并入电网。2.2.3混合型光伏发电系统混合型光伏发电系统的结构框图如图2-3所示。其最大的特点就是，系统中除了光伏发电，还有其它形式的发电系统。当光伏阵列产生的电能不能满足负载需求的时候，可以通过其它形式的发电系统作为电能补充。目前应用比较多的就是风光互补发电系统，这样组合可以使得系统的稳定性、可靠性比单独的光伏发电系统或者风力发电系统有了很大的提高。通过合理的配置和设计，可以基本满足负载的需求。图2-3混合型光伏发电系统的结构框图2.3太阳能光伏发电系统的应用目前我国光伏发电系统的应用主要在三方面：1、以采用户用光伏发电系统和建设小型光伏电站为主，来解决偏远地区无电村和无电户的供电问题，为200万户偏远地区农牧民(即目前我国三分之一的无电人口)提供最基本的生活用电；2、通过借鉴发达国家建设屋顶光伏发电系统的经验，在经济较发达、城市现代化水平较高的大中城市，在公益性建筑物和其他建筑物以及在道路、公园、车站等公共设施照明系统中推广使用光伏电源，建设屋顶光伏发电系统；3、建立大型的并网光伏系统，以便于在光伏发电成本下降到一定水平时而开展大型并网光伏系统的大规模应用作好准备。2.4光伏发电尚存在的问题目前，光伏发电仍存在下列几个主要问题:光伏阵列发电效率低光伏阵列是光伏发电的最基本元件。光伏发电效率指的是光能转化为电能的比率。一般来讲，晶体硅光伏电池效率为10%～15%左右，非晶体光伏电池效率为5%～8%，薄膜光伏电池目前的转化效率仅为2%～4&左右。由于光电转换效率太低，从而使光伏发电功率密度低，难以形成高功率发电系统。并且由于对光电转化管理不力，真正太阳能的利用率只有50%～70%。目前，科学家们正在加紧研究，希望能大幅度提高光伏发电转换率。主要研究工作包括：在硅体里面增加其他元素，提高价能位置，从而形成更大的P-N结的空间电荷区，得到更大的输出电压；增加受光面的折射度，让太阳光线能够在光伏电池板上多次来回折射，以最大程度将光子能量转换为电子能量；寻找对光感应更敏感的材料代替硅材料，以获得更大的转换效率。系统造价成本高由于光伏发电效率低，要发出足够的电则需要许多光伏电池板。2003年单、双晶硅光伏电池组件的价格约为36～40元/，相比于目前的火力和水力发电，光伏发电的成本约为后者的6～20倍。成本高是当前制约光伏发电市场快速发展的主要原因。发电运行受气候环境因素影响大光伏发电源直接来源于太阳照射，而地球表面的太阳照射受气候的影响时有时无。另外，由于环境污染的影响，特别是空气中的颗粒物灰尘降落在光伏电池板上，从而阻挡了阳光的照射，减少了光线的投入量，进而减少了光电的转换。制造单晶硅和多晶硅光伏电池需要消耗相当多的能源硅是地球上各种元素中含量仅次于氧的元素，主要存在形式是沙子（，二氧化硅）。从沙子变成多晶硅和单晶硅要经过多道化学和物理工序，其间，要消耗相当多的能量，这也是他们生产成本高的原因。制造非晶硅光伏电池所需的能耗少得多，人们正在为提高它的稳定性和工作寿命，降低它的内阻从而提高它的光电转换效率而不懈努力。其他因素由于太阳光存在着间歇性、光照方向和强度随时间不断变化的特点，因此发电受外界环境的影响较大。

第三章光伏电池及其特性太阳能电池阵列是将太阳能转换成电能的装置，是光伏系统的重要组成部分，它决定了光伏系统的发电量。太阳能电池板输出的功率受温度、光照强度的影响比较大。3.1太阳能电池的分类太阳能电池多为半导体材料制造，发展至今，己经种类繁多，形式多样。下面按照材料进行分类并且加以介绍。硅太阳能电池指以硅为基体材料的太阳能电池，有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池等。其中，单晶硅太阳电池效率高、寿命长、性能优良，但成本高，而且限于单晶的尺寸，单片太阳电池面积难以做得很大。多晶硅电池成本比单晶硅低，单片电池也可以做得比较大，效率比单晶硅电池低。非晶硅太阳电池对太阳光的吸收系数大，因而非晶硅太阳电池可以做得很薄，通常是单晶硅或多晶硅电池的五百分之一，所以制作非晶硅太阳电池资源消耗少。非晶硅太阳电池存在的问题是光电转换率偏低，目前效率一般在6%左右。化合物半导体太阳能电池指由两种或两种以上元素组成的具有半导体特性的化合物半导体材料制成的太阳能电池，如硫化福太阳能电池、砷化嫁太阳能电池等。有机半导体太阳能电池指用含有一定数量的碳一碳键且导电能力介于金属和绝缘体之间的半导体材料制成的太阳能电池。薄膜太阳能电池指用单质元素、无机化合物或有机材料制成的薄膜为基体材料的太阳能电池。目前主要有非晶硅薄膜太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池、化合物半导体薄膜太阳能电池、纳米晶薄膜太阳能电池、微晶硅薄膜太阳能电池等。此外，按照应用还可将太阳能电池分为空间太阳能电池和地面太阳能电池两大类。地面太阳能电池又可分为电源太阳能电池和消费品用太阳能电池两种。空间太阳能电池的主要要求是耐辐射性好、可靠性高、光电转换效率高、功率面积比和功率质量比优等。3.2太阳能电池的基本工作原理太阳能电池是利用半导体材料的电子特性把太阳光直接转换成电能的一种固态器件。太阳能电池工作原理的基础，是半导体P-N结的光生伏打效应。所谓光生伏打效应，简单地说，就是当物体受到光照时，其体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。现将半导体太阳能电池的发电过程概括成如下4点：1.首先是收集太阳光和其他光使之照射到太阳能电池表面上。2.太阳能电池吸收具有一定能量的光子，激发出非平衡载流子(光生载流子)一一电子一空穴对。这些电子和空穴应有足够的寿命，在它们被分离之前不会复合消失。3.这些电性符号相反的光生载流子在太阳能电池P-N结内建电场的作用下，电子一空穴对被分离，电子集中在一边，空穴集中到一边，在P-N结两边产生异性电荷的积累，从而产生光生电动势，即光生电压。4.在太阳能电池P-N结的两侧引出电极，并接上负载，则在外电路中即有光生电流通过，从而获得功率输出，这样太阳能电池就把太阳能(或其他光能)直接转换成了电能。当太阳光(或其他光)照射到P-N结时，半导体内的原子由于获得了光能而释放电子，相应地便产生了电子一空穴对，并在势垒电场的作用下，电子被驱向N型区，空穴被驱向P型区，从而使N区有过剩的电子，P区有过剩的空穴，于是就在P-N结的附近形成了与势垒电场方向相反的光生电场。光生电场的一部分抵消势垒电场，其余部分使P型区带正电、N型区带负电，于是就使得P区与N区之间的薄层产生了电动势，即光生伏打电动势。当接外电路时，便有电能输出。这就是P-N结太阳能电池发电的基本原理。如图3-1所示：图3-1光生伏打效应原理图3.3太阳能电池的等效电路太阳能电池的等效电路如图3-2所示：图3-2光照时太阳能电池的等效电路其中：:是短路电流，就是将太阳能电池置于标准光源的照射下，在输出端短路时，流过太阳能电池两端的电流。它的值与太阳能电池的面积大小、光照强度、环境温度成正比。为太阳能电池的输出值，当太阳能电池两端开路时，太阳能电池输出的电压值为开路电压，与太阳光辐射强度有关系，而与电池板面积的大小没有关系。开路电压值随着光照强度的升高而升高。为通过P-N结的总扩散电流。为串联电阻，主要由电池的体电阻、表面电阻、电极导体电阻和电极与硅表面间接接触电阻所组成。为并联电阻，是电池边缘漏电或者耗尽区内的复合电流引起的。根据太阳能电池等效电路和电子学理论，太阳能电池的电流方程可以用下式表示：(3-1)式中：——太阳能电池输出电流，A；——电子电荷常数，为；——反向饱和电流，A；——常数因子(正偏电压大时A值为1，正偏电压小时A值为2)；——波尔兹曼常数，；——绝对温度，K。通常情况下，一个理想的太阳能电池，串联电阻很小，而并联电阻很大。由于和分别串联和并联在电路中，所以在进行理想的电路计算时，它们可以忽略不计，太阳能电池的电流方程可化为：(3-2)当电路外接负载接时，设太阳能电池输出电流为，则输出功率为：(3-3)3.4太阳能电池的I-V特性在特定的太阳光照强度和环境温度下，由公式3-3可知，当外接电阻R，从0变化到无穷大时，可以得出太阳能电池负载特性曲线，曲线如图3-3所示。与曲线上的任一点相对应的横坐标、纵坐标即为太阳能电池的工作电压和工作电流。当调节负载电阻R到某一值时，太阳能输出功率为最大值，此工作点即为太阳能电池最大功率点。该点所对应的功率称为最大功率点功率，该点所对应的电压称为最大功率点电压，该点所对应的电流称为最大功率点电流：=(3-4)太阳能电池的I-V特性曲线对于分析太阳能电池非常重要，由图可以看出太阳能电池是一个既非恒压源又非恒流源的非线性直流电源。图3-3太阳能电池负载曲线根据太阳能电池的I-V特性曲线，在给定温度和日照强度下，可以定义出几个重要的技术参数:(1)短路电流：电池板所能输出的最大电流()(2)开路电压：电池板所能输出的最大电压(3)最大功率点电流：电池板最大功率点上的电流(4)最大功率点电压：电池板最大功率点上的电压(5)最大功率点电压：电池板最大功率点上的功率1.日照强度的影响太阳能电池的输出电流直接受到日照强度的影响，在特定温度下，太阳能电池在不同日照强度下的I-V特性曲线如图3-4所示:图3-4不同日照强度下的太阳能电池板的I-V特性曲线由图3-4可以看出在一定的温度下，随着太阳光照强度的增加，太阳能电池板输出电流增加比较大，而输出电压变化却比较小，可以看出光照强度对太阳能电池输出电流的影响比较大。图3-5不同光照强度下的P-V曲线由图3-5可以看出，在一定的温度下，随着太阳光照强度的增加，太阳能电池板输出的功率也在增加。2.环境温度的影响在特定的太阳光照强度下，太阳能电池板的输出电压直接受到环境温度的影响，太阳能电池在不同的温度下的I-V特性曲线如图3-6所示：图3-6不同温度下太阳能电池板的I-V特性曲线由上图可以看出在一定的光照强度下，随着温度的变化，太阳能电池板输出电压变化比较大，输出电流变化比较小，随着温度的增加，输出电压在减小，输出电流在增加。图3-7不同温度下太阳能电池板的P-V特性曲线由图3-7可以看出太阳能电池具有负温度系数。在一定的光照强度下，随着温度的升高，太阳能电池板输出的功率也会相应地减小。

第四章最大功率点跟踪技术通过第三章的分析可知，光伏阵列输出特性具有非线性特征，并且其输出受光照强度、环境温度和负载情况影响。在一定的光照强度和环境温度下，光伏电池可以工作在不同的输出电压，但是只有在输出某一电压值时，光伏电池的输出功率才能达到最大值，这是光伏电池的工作点就达到了输出功率电压曲线的最高点，称之为最大功率点(MaximumPowerPoint,MPP)。因此，在光伏发电系统中，要提高系统的整体效率，一个重要的途径就是实时调整光伏电池的工作点，使之始终工作在最大功率点附近，这一过程就称为最大功率点跟踪。4.1MPPT算法的原理最大功率点跟踪控制(MPPT)策略通过不断地检测光伏发电系统的输出功率，运用控制算法来估算当前情况下系统输出的最大功率，通过调整当前的负载阻抗匹配来实现最大功率输出。这样就可以在光伏发电系统因结温升高而使得阵列输出功率降低时，仍可以保证整个系统在当前工况下运行于最佳的匹配状态。图4-1MPPT基本原理示意图为便于说明，图4-1给出了光伏阵列工作于不同辐照强度条件下的两组输出特性曲线I-U，A点和B点分别为特性曲线1和特性曲线2的最大功率输出点。假设光伏系统某一时刻工作在A点，当辐照强度变化时，光伏系统的输出特性由特性曲线1上升为特性曲线2。此时如果保持负载1不变，光伏系统将会运行到a点，这样便会偏离新条件下的系统最大功率点B。为了能够跟踪到最大功率点，可将负载特性曲线由负载1改变至负载2，从而保证系统仍然处于新条件下的最大功率点B。同理，如果辐照强度的变化使得特性由曲线2下降至曲线1，则相对应的工作点会由B变化到b点，而实际情况应该是使负载特性曲线由负载2改变至负载1，以保证光伏系统在辐照强度发生变化情况下仍然可以运行于最大功率点A。4.2MPPT常规跟踪算法MPPT的本质上是一个自寻优过程，通过控制输出端电压或其它参数量，使得光伏阵列在不同的温度和辐照强度下均能够输出最大功率。实现最大功率点跟踪控制的方法很多，常用的MPPT方法有：电导增量法、扰动观察法、恒定电压法、滞环比较法、最优梯度法等。其中，前三种方法在实际应用中较为常见，本章节主要介绍该三种算法。4.2.1恒定电压法由上一章节可知，当光伏阵列的辐照强度大于某一定值且温度变化不大时，光伏阵列输出特性曲线上最大功率点基本分散在一条竖直直线的两边。如果将光伏阵列输出电压控制在最大功率点电压的附近，光伏阵列将输出近似的最大功率，这种控制方法称之为恒定电压法CVT(ConstantVoltageTracking)。研究表明，光伏阵列的最大功率点电压Umpp。与光伏阵列的开路电压Uoc之间存在近似的线性关系，即Umpp=k×UOC(4-1)其中，k的值取决于光伏阵列的特性，一般k的取值大约在0.8左右。图4-2恒定电压法示意图恒定电压法本质上为一开环的MPPT控制算法，其控制容易，实现快速且最为方便。在实际工程应用中，可以做进一步简化，故主要应用在简单光伏发电系统中如小型太阳能草坪灯、独立太阳能照明系统等方面。但该算法忽略了温度对光伏阵列输出功率的影响，当温度发生较大变化时，采用该算法会使得阵列的输出功率偏离最大功率点，产生较大的功率损耗。实际应用中，一般可以先采用恒定电压法来快速的接近最大功率点附近，再结合其他算法进一步搜索较为精确的最大功率点。这种方法可以减少起始阶段对远离最大功率点区域搜索所造成的功率损失。恒定电压法示意图如图4-2所示。4.2.2扰动观察法扰动观察法(PerturbationandObservationAlgorithm,P&O)是目前光伏发电系统中MPPT控制最常用的算法之一。其原理是每隔一定的时间增加或减少电压，并观测其后的功率变化方向，来决定下一步的控制信号。这种控制算法一般也采用功率反馈，即使两个传感器对直流母线电流及其两端的电压分别采样。这种控制方法虽然简单方便，且易于硬件实现，但是响应速度很慢，只适应于那些光照强度变化非常缓慢的场合。而且稳态情况下，这种算法会导致光伏阵列的实际工作点在最大功率点附近小幅震荡，因此会造成一定的功率损失；而光照发生快速变化时，跟踪算法可能会失效，判断得到错误的跟踪方向。下面对经典的干扰观测法简述如下：光伏系统控制器在每个控制周期用较小的步长改变光伏阵列的输出，改变的步长是一定的，方向可以是增加也可以是减小的，控制对象可以是光伏阵列输出电压或电流，这一过程称为“干扰”；然后通过比较干扰周期前后光伏阵列的输出功率，如果输出功率增加，那么继续按照上一周期的方向继续“干扰”过程，如果检测到输出功率减小，则改变“干扰”的方向。这样，光伏阵列的实际工作点就能逐渐接近当前最大功率点，则最终在其附近的一个较小范围往复达到稳态。若果采用较大的步长进行“干扰”，这种跟踪算法可以获得较快的跟踪速度，但达到稳态后的精度相对较差，较小的步长则正好相反。较好的折衷方案是控制器能够根据光伏阵列当前的工作点选择合适的步长，例如，当已经跟踪到最大功率点附近时采用小步长。绝大部分光伏发电系统，不论其拓扑如何让，都会在光伏阵列输出上并联一个较大的电容，这个电容可以作为光伏阵列输出的滤波器，减小后置电力电子变换装置导致的开关谐波。但在应用干扰观测法的光伏系统中，母线电容会影响MPPT算法对天气变化引起的光照强度波动的响应速度。扰动观测法的优点总结如下：模块化控制回路；跟踪方法简单，实现容易；对传感器精度要求不高。缺点为：只能在光伏阵列最大功率点附近振荡运行，导致一定功率损失；跟踪步长对跟踪精度和响应速度无法兼顾；在特定情况下会出现判断错误情况。扰动观测法的流程图如图4-3所示。图4-3扰动观察法流程图4.2.3电导增量法电导增量法(IncrementalConductance)也是一种常用的MPPT控制算法，是从光伏系统输出功率随输出电压变化率而变化的角度，来推导系统工作于最大功率点时的电导和电导变化率之间的关系，从而提出的MPPT算法。图4-4给出了光伏阵列P-U特性曲线以及dP/dU变化示意图，由图可知：光伏阵列的特性曲线是一条单峰值的曲线，且仅存在一个最大值，在该点处dP/dU=0；当系统工作于最大功率点的左右两侧时，dP/dU则分别大于、小于零。光伏系统工作在最大功率点情况下，系统输出功率为P=UI(4-2)将式(4-2)两边对光伏阵列输出电压U求导，故(4-3)图4-4光伏阵列P-U特性及dP/dU变化示意图图4-5电导增量法流程图将上式整理后得：(4-4)式中：dI表示增量前后测量到的电流差值dV表示增量前后测量到的电压差值在实际应用中，可以通过判断(dI/dU+I/U)的值来判定光伏系统是否处于最大功率点。当其值为零时，表明此时系统处于最大功率点处；当其值为正数时，表明系统此时处于最大功率点的左侧；当其值为负数时，表明系统此时处于最大功率点的右侧。电导增量法通过比较光伏阵列的电导增量和瞬间电导来改变控制信号。这种控制算法同样需要对光伏阵列的电压和电流进行采样。电导增量法控制精确，响应速度比较快，适应于大气条件变化较快的场合。但是对硬件要求特别是传感器的精度要求比较高，系统各个部分响应速度都要求比较快，因而整个系统的硬件造价会比较高。电导增量法的控制流程图如图4-5所示。图中，Un、In为检测到光伏阵列当前电压、电流值，Ub、Ib为上以控制周期的采样值。这种MPPT控制算法最大的优点是在光照强度发生变化时，光伏阵列输出电压能以平稳的方式跟踪其变化，而且稳态的振荡也比扰动观测法小。4.3仿真分析搭建光伏阵列的最大功率点跟踪控制模型，如图4-6所示，图4-6MPPT仿真模型为使得仿真结果便于分析，仿真中光伏电池的参数设置如下：短路电流8.58A，开路电压22V，峰值电流7.94A，峰值电压17.7V，其标准功率约为140W。本模型在仿真分析时，MPPT模块部分采用电导增量法。在标准状况(辐照强度Sref=lKW/时、外界温度Tref=25℃)下，系统最大功率跟踪效果图如图4-7所示。(a)系统输入、输出功率(b)光伏阵列输出电压(c)光伏阵列输出电流(d)Boost变换器输出电压图4-7标准状况下光伏系统MPPT仿真结果图中系统输入功率和输出功率分别表示光伏阵列的输出功率和负载上的功率。由图4-7(a)中可以看出系统大约在0.04s时达到最大功率稳定点；图4-7(b)、(c)为光伏电池输出电压(17.19V)、电流(7.87A)，且均在厂家给出参数的波动范围内；图4-7(d)为Boost变换器输出电压，约40.75V，与17.19V相比，升压后大约放大2.4倍。

第五章光伏并网系统的研究5.1光伏发电并网的必要性与孤立运行的的太阳能光伏电站相比，并入大电网可以给太阳能光伏发电带来诸多好处。不必考虑负载供电的稳定性和供电质量的问题；光伏电池可以始终运行在最大运行功率点处，有大电网来接纳由太阳能所发的全部电能，提高了太阳能发电的效率；省略了蓄电池作为储能环节，降低了蓄电池充放电过程中的损失，免除了由于存在蓄电池而带来的运行与维护费用，同时也消除了处理废旧蓄电池带来的间接污染。在工业化国家的大多数地区，可以将通用电网作为备用电源，不必再用昂贵的蓄电池贮能，还可将太阳能电池阵列过剩的电力卖出，并入通用电网。对于光伏中心发电站来说，并网是很自然的事情；对于小型的、以住宅为基本单元的系统并网用经济上考虑也有吸引力，这样，通用电网在某种意义上充当了光伏电能的贮存媒介。它把一个国家某个地区、全国甚至跨国的所有发电厂与用户联系起来。这样的电网是一个相当可靠的交流电压源。因此，将光伏阵列发出的电能输送到电网是具有十分重要的意义。5.2光伏并网条件与并网电路原理光伏阵列的输出电能与通用电网实现同步并网的关键是要求输出的正弦交流电与电网电压同频同相。而光伏阵列的输出电流是直流电，因此必须要有相应的DC-DC变换和DC-AC变换。光伏并网工作的电路原理图如图5-1所示，其中U2是通用电网的电压，U1是并网逆变器输出的高频SPWM电压波，L为串联电抗器，I为送入电网的电流，R为线路等效电阻。为保证送入电网为单位功率因数，并入电网的电流I的相位须与电网电压的相位保持一致。若以电网电压U2为零相位，则I与U2同相位，由于纯电阻并不改变电压与电流的相位差，因此等效电阻R上的电压UR与电网电压相位是一致的，但由于电抗器L的电感性，使其两端的电压UL落后于UR90º。由此可得U1相位和幅值：(5-1)式中ω为电网角频率。在实际的电路设计应用中，电网电压U2的周期、幅值和相位可由电压传感器检测获得。但等效电阻R不易求得，故电流I的相位需采用电流负反馈来实现，用电流互感器实时检测I，确保其与电网电压的相位一致，以实现功率因数为1。图5-1光伏并网的电路原理5.3光伏逆变器光伏逆变器是光伏并网的核心部件，主要完成光伏阵列输出的直流到交流的变换。因此，对逆变器的研究是非常必要的。5.3.1基于PWM技术的逆变器原理逆变器主电路结构如图5-2所示。图5-2逆变器主电路这是一个桥式逆变电路，其功率器件选择全控型IGBT，工作过程为：通过改变V1、V4和V2、V3的交替通断时间实现调频控制，通过改变半个周期内的V1、V4和V2、V3的通断时间比实现电压幅值的控制。在50或60Hz频率下，同步交替地接通V1/V4或V2/V3。因为负载可能是电抗性的，负载电流和电压也可能反向，所以电路中必须要有二极管，当U0为正时(V1和V4导通)，I可能为负(电流流过与V1和V4平行的两个二极管)。图5-3为180º和120º导通型的方波电压信号。虽然180º脉冲波形比较容易得到，但它却包括大量的三次和五次谐波。120º脉冲包含较少的谐波，特别是它不包含三次谐波。而要实现并网，必须得到一个正弦波，脉冲宽度调制技术能进一步减少低次谐波。图5-3逆变器180º脉冲和120º脉冲电压信号图5-4脉宽调制型输出电压信号基于PWM技术的逆变器就是通过对脉冲宽度进行调制将直流电压变换成交流正弦波的装置。其工作原理是：使开关元件在每半个周期内反复通断多次，并按照正弦波的变化趋势去控制开关器件的通断，这样在逆变器的输出端就可以得到近乎于正弦波的变频变幅电压输出。图5-4为脉宽调制型输出电压信号。而脉冲宽度和调制周期是通过控制信号实现的，所以控制电路是实现PWM技术逆变器的关键环节，被称为PWM调制器，一般采用三角波调制的方法，也可以用矩形方波或正弦波作为控制电压。5.3.2光伏并网系统逆变器控制方式逆变器与市电并联运行的输出控制可分为电压控制和电流控制。如果光伏并网逆变器的输出采用电压控制，市电系统可视为容量无穷大的定值交流电压源，则实际上就是一个电压源与电压源并联运行的系统，这种情况下要保证系统稳定运行，就必须采用锁相控制技术以实现与市电同步，在稳定运行的基础上，可通过调整逆变器输出电压的大小及相位以控制系统的有功输出与无功输出。但由于锁相回路的响应较慢、逆变器输出电压值不易精确控制、可能出现环流等问题，如果不采取特殊措施，一般来说同样功率等级的电压源并联运行方式不易获得优异性能。如果逆变器的输出采用电流控制，则只需控制逆变器的输出电流以跟踪市电电压，即可达到并联运行的目的。由于其控制方法相对简单，因此使用比较广泛。因此，光伏并网逆变器一般都采用电压源输入、电流源输出的控制方式。图5-5逆变器结构图图5-6逆变器矢量关系图C是直流侧支撑电容，相当于电压源，L是交流侧电感，抑制输出电流的过分波动，同时起到滤波的作用，将开关动作产生的高频电流成分滤掉。逆变器输出电压，电网电压，并网电流之间的关系为：(5-2)式中，ω为电网电压角频率，矢量图如图5-6所示。5.4并网控制策略太阳能光伏并网系统采用双闭环控制策略进行并网控制。双闭环的外环为电压环，目的是为了控制并网逆变器直流输入端电压即电容电压稳定；内环为电流环，目的是为了控制并网逆变器的输出电流与电网电压同频同相，输送到电网的功率因数近似为1。图5-7并网控制框图将实际检测到的电容电压与给定的电容电压相比较，差值经过调节器，得到电流环的给定并网电流的幅值，此幅值与经过锁相环节得到的电网电压的频率和相角同步信号相结合，得到并网电流的给定信号，此给定电流再与实际检测到的电流相比较，差值经过滞环比较环节，得到全桥逆变器的功率器件的开关信号，控制功率器件开通和关断，使并网电流在指定的范围以内变化。5.5仿真分析根据并网控制采用的双闭环控制策略，在MATLAB/Simulink仿真环境下，利用SimPowerSystems工具库中的模块搭建了并网控制器仿真模型，并且在最大功率点跟踪模型的基础上搭建了光伏并网系统的仿真模型，如图5-8所示。太阳能光伏发电系统的仿真模型中，用一交流电压源代替电网电压，其电压有效值为220V，频率为50Hz。并网逆变器采用工具库中自带的通用全桥逆电路，开关器件选用IGBT，滤波电感L=l0mH，为了维持并网逆变器的直流输入端电压稳定，电容C=2200uF，电容电压的给定值为350V。用幅值为1，频率和相位与电网电压相同的正弦信号作为电流环给定电流的同步信号，并网电流的给定值和反馈回来的并网电流相比较，差值经过两个滞环比较器，产生4路控制全桥逆变电路开关器件的开关信号，为了防止同一桥臂上两个开关器件同时导通，滞环比较器的上下限分别设置为0.1，-0.09和0.09，-0.1。图5-8光伏并网系统的仿真图在环境温度为28℃，太阳光照强度为1000W/m2的条件下进行仿真。结果如图5-9所示：图5-9电容电压波形(a)电网电压波形(b)并网电流波形图5-10并网电流和电网电压的比较图由图5-9可以看出，电容电压最终达到给定的350V。由图5-10可以看出并网电流和电网电压能很好地保持同频同相，在t=0.3s时，太阳光照强度由1000W/m2升高为1200W/m2，太阳能电池板输出功率增加，并网电流增加，向电网输送的有功功率也增加。从以上的仿真波形可以看出，电容电压稳定在给定电压值处，并网电流和电网电压同频同相，验证了并网控制策略的理论分析。

第六章结论与展望6.1结论本文针对太阳能光伏发电的各方面相关知识，包括太阳能光伏发电系统的组成、分类及应用，太阳能光伏电池的光电转换原理，电池分类及输入输出特性，光伏系统的最大功率点跟踪及并网系统的仿真等，进行了简单的介绍与探讨。具体包括：太阳能电池的输出功率受日照强度、温度及光电池材料等因素影响很大，且其与输出电压及电流间的关系呈非线性。这对光伏发电控制器的设计具有一定意义。为提高整体效率，使光伏阵列输出功率最大化，对最大功率点跟踪原理进行了简单分析，并且介绍了目前几种比较常用的最大功率点跟踪算法，如恒定电压法，电导增量法、扰动观测法。为提高整体效率，降低蓄电池充放电过程中的损失，本文简单介绍了并网系统的工作原理等，并进行了仿真。6.2展望本文以一个完整的光伏发电系统为研究对象，对涉及到的主要部分作了详细的分析与仿真研究。但由于缺乏试验条件以及比较先进的测量仪器，对仿真模型效率只能进行理论上的分析，还需在实践中对这些效果进行验证。同时，在MPPT控制算法上需要做进一步的改进，目前己有很多学者提出基于模糊控制理论和神经网络的搜索算法，可以尝试这些新的算法，以进一步提高控制精度。

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致谢本论文的研究工作是在我的导师潘欢讲师的精心指导下完成的。潘老师在我的论文研究工作中给予了大量的、极其有益的建议和具体的指导，并在论文的撰写和审稿中倾注了大量的心血。在此我要向我的导师致以最衷心的感谢和深深的敬意。

此外，近四年的学习中，我的家人和朋友们给了我很多的鼓励和支持，谢谢你们。我将带着这份期望，在未来的日子里，做出更好的成绩。

最后，向所有关心和帮助过我的老师、同学和朋友表示由衷的感谢！衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位老师！基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践\t"