电气工程及其自动化专业开题报告毕业论文

word文档可自由复制编辑毕业设计开题报告学 生 姓 名： 学 号： 学 院、系： 信息与通信工程学院专业：电气工程及其自动化设计题目：光伏变频空调控制系统设计指 导 教 师 :2013年3月15日开题报告填写要求1．开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；2．开题报告内容必须用按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3．学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）。文中应用参考文献处应标出文献序号，文后“参考文献”的书写，应按照国标7714—87《文后参考文献著录规则》的要求书写，不能有随意性；4．学生的“学号”要写全号（如0201140102），不能只写最后2位或1位数字；5. 有关年月日等日期的填写，应当按照国标7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年3月1503-6.指导教师意见和所在系意见用黑墨水笔工整书写，不得随便涂改或潦草书写。毕 业 设 计 开 题 报 告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献 综述一、研究的背景及意义调查显示，近一半家庭都有5件以上大宗家用电器。相比前三种电器（电视机，电脑，冰箱家庭空调拥有率只有28．09％。国际制冷学会最新调查报告显示，目前全球所有空调的耗电量占全球发电总量的15％，占所有住宅和商用建筑能耗的45％

[1]。当前世界各国都在改变能源消费结构，逐步摆脱对石油和煤炭等常规能源的依赖，大力发展清洁绿色能源，走可持续发展道路。空调行业面临着严峻的挑战，也迎来了新的发展机遇。作为清洁、绿色、可再生能源的代表，太阳能无疑是当今世界新能源发展的宠儿。太阳能光伏技术是通过转换装置把太阳辐射转换成电能利用的属于太阳能光发电技术，光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的

[2]。综上所述，在当前全球能源资源匮乏的时代背景下，光伏变频空调，能够利用太阳能这种清洁，绿色和可再生的新能源，有着非凡的意义。第一，它能利用这种源源不断，取之不尽用之不竭的一次能源，减少煤炭的消耗，缓解能源危机给人类带来的能源危机[3]

。第二，不并网的光伏变频空调大规模的使用，在用电高峰时段和用电高峰季节很大程度上减小对电网的频率和电压的冲击，并对节能减排有重要意义

[4]。二、研究的现状及发展趋势为缓解全球范围内的能源危机，各国政府都在积极地推广节能降耗技术，定频空调器由于其运行效率低下正在逐渐退出市场，变频空调以其高效、节能和舒适性好等优点成为今后的发展趋势。变频空调器是通过内置的变频器改变频率，从而控制空调器压缩机的转速，使压缩机转速连续变化，实现压缩机能量的无级调节

[5]

。变频空调较定频空调有以下优点1）压缩机能够实现无级调速，调速范围大，工作效率高，节能省电；（2）起动平滑，降低了电机起动时的大电流冲击，延长了压缩机的寿命（3）采用数字控制技术，能够实现较为齐全的系统保护功能（4）起动迅速，能够在较短的时间内达到最佳工作状态5）具有多种工作方式如制冷、制热、除湿等

[6]。变频空调又分为直流和交流变频空调。直流变频空调采用无刷直流电机的压缩机，较交流变频空调具有以下优点：（1）高效节能。采用数字直流涡旋压缩机，运转平稳，大大提高整机效率，比交流变频更高效、省电、节能。（2）噪音低。（3）整机系统安全可靠

[7]。太阳能光伏空调分为独立光伏空调和并网光伏空调模式有太阳能——家用交流电混合供电模式，太阳能——蓄电池——家用交流电耦合供电模式，太阳能——蓄电池耦合供电模式，太阳能——蓄电池——并网发电式模式

[8]。为了充分利用储量巨大受地域限制洁的太阳能国都进行了相应的规划，如日本的“阳光计划，美国的“百万屋顶计划，德国的“10万屋顶发电计划”

[9]以及我国的“光明工程”计划等。目前，太阳能光伏的利用主要集中在LED灯上，在家电上的应用还处在实验室研究阶段，相应的批量化生产的产品比较匮乏。实际上，随着太阳能光伏技术的成熟，在空调器、电视机、电话、冰箱、换气扇等家电上的应用前景非常[10]广阔 。70年代后期界各国对太阳能利用的研究蓬勃发展阳能空调技术也随之出现。随着太阳能制冷空调关键技术的成熟别在太阳能集热器和制冷机方面取得了迅猛发展，太阳能空调也得到了快速发展。九十年代真空管集热器和嗅化铿吸收式制冷机大量进入了市场

[11]。埃及的NASERM.B.ABDEL-RAHIM和A.SHALTOUT于2007年在对光伏空调的研究中提出了一个新的低成本的控制方案。美国SolarPanelsPlus公司推出了太阳能电池驱动的直流变频空调，额定电压48最大制冷能力18000BTU/hr(5.2k，最大制热能力25000BTU/hr(6.0k。目前也有将光伏空调应用于汽车。日本三菱化学公司，ICL股份有限公司，弗吕霍夫有限公司合作开发了名为i-CoolSolar的卡车用光伏空调，使用三菱化学公司生产的薄膜光伏电池，在汽车运行时为蓄电池充电，汽车停止时驱动空调

[12]。现在太阳能空调的实现方式主要有两种，一是先实现光电转换，再用电力驱动常规压缩式制冷机进行制冷(这种实现方式原理简单、容易实现，但成本高,青岛海尔生产过这种太阳能冰箱和空调)是利用太阳的热能驱动进行制冷(这种制冷方式技术要求高，但成本低、无噪音、无污染。现主要采用这种方式)

[13]。我国的光伏空调技术研究始于20世纪90年代初20年的实验研究和技术攻关，我国太阳能制冷技术及空调产业已取得很大进展，一些技术正在迈入应用阶段，大致如[14]下 ：（1）三洋空调有限公司于1991年成功研制了采用太阳电池技术的空调，并于2008年对技术进行了更新。（2）合肥工业大学于1991年11月一1995年12月余世杰、曹仁贤等进行了独立光伏空调及其制冷技术的研究，对光伏空调系统电池阵列最佳倾角的定义进行了阐述。（3海交通大学于2009年10月搭建了一个48V的独立光伏空调系统(交流系统)2一个23.5m的房间供冷与采暖。（4010年12月8日海格力电器公司推出了我国自主研发的首台太阳能变频空调。（5）2010年12月10日，美的公司发布了一款命名为Q－HAP的无逆流并网光伏空调[15]

。综上所述伏太阳能直流变频空调既节约了能源不使用破坏大气层的氟里昂等有害物质，是名副其实的绿色空调节能和环保方面有很大的发展潜力太阳能空调的特性和技术特点看，加之2013全国两会对“太阳能光伏提案看点尚未在我国成熟的太阳能直流变频空调技术有更加广阔的应用前景。三、研究的目的在太阳能光伏发电技术逐渐成熟的今天，响应国家绿色，节能，减排的号召，通过其向家电供电，可缓解我国电力供需的不平衡的现状，保证人民的正常生活。本次设计的目的在于设计一光伏变频空调的控制系统设计和硬件设计。参考文献：[1]万恒,方湘涛. 基于光伏并网逆变器的变频空调系统研究. 硕士学位论文. 北京：2011年中国家用电器技术大会论文集. 2011:142～147.[2]张青虎. 太阳能光伏技术的应用.智能建筑. 2007(09)：39～42.[3]Paulaukkarinen.Solarairconditioninganditsroleinalleviatingtheenergycrisisofthediterraneanhotels.International JournalofSustainableEnergy.2009,28(1):93～100.[4]崔金菊，刘挺等. 太阳能光伏技术在家用电器上的应用进展. 家电科技. 2012(01): 76～77.[5]彦启森. 空调技术的发展与展望. 全国暖通空调制冷1998年学术年会学术论集.1998：1～5.[6]陈振华. 分体式直流变频空调室外机电控系统设计.硕士学位论文. 西安：西北工业大学，2007.[7]俞炳丰,孟兆祥,高强等.变频技术在制冷家用电器上的应用.制冷与空调.2001,1（04：53～57.[8]谢丽琴. 太阳能空调器安全检测的问题探讨.日用电器.2012(09)：34～36.[9]ConstaintinosBalaras,rshonossn,ns-rtinnning.Solarairconditioninginrope—anovervieRenebleandSustainableEnergyRevie.2006,11(02):299～314.[10]张青虎. 太阳能光伏技术应用.智能建筑技术. 2007(03):36～40.[11]李志成,李界家,刘宇峰等. 空调技术的发展及展望.智能建筑.2004(12)：21～24.[12]吕光昭. 独立光伏空调系统的研究.硕士学位论文. 上海：上海交通大学, 2012.[13]李戬红志成. 我国太阳能制冷空调发展历程. 中国科技投资.2010(04)3～55.[14]彦启森,陈华俊,石文星等.家用小型中央空调发展现状与趋势.家用电器科技.2001(04)：39～42.[15]吕光昭, 李勇, 代彦军等.太阳能制冷讲座（11）太阳能制冷技术（下）.太阳能.2011(03)：24～26.毕 业 设 计 开 题 报 告２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径：一、研究或解决的问题本设计主要的任务是，将太阳能电池板提供的有限且时变的受限功率，通过电能变换技术，不并网、添加蓄电池，直接应用于驱动恒转矩负载特性的空调压缩机，达到空调制冷的目的，即在时变受限功率条件下的恒转矩负载控制技术的研究和设计。具体设计任务如下：（1）设计说明书（2）光伏变频空调控制系统实物二、拟采用的研究手段直流变频独立光伏空调系统中空调运行所需全部电量均来自太阳能电池板系统主要由太阳能电池板，蓄电池，变频器及小型电机组成。在太阳能光伏空调系统设计中，为简化设计，增加设计的可行性，特添加蓄电池，去掉光伏逆变器用太阳能电池板代替光伏发电系统即采用太阳能——蓄电池——空调的设计模式（图1在天气晴朗（即光线充足，有剩余电能）时，太阳能电池板一方面向直流变频空调供电，另一方面对蓄电池充电储能，以备光线较弱时使用。在阴雨或者夜晚（即光线不足，不足以供给足够电能空调）时，由蓄电池直接向空调供电。图1此外，还需编写程序通过控制电机电压（以便控制空调压缩机即小型电机的转速，从而达到变频的目的。本次设计拟采用9V太阳能电池板，6V蓄电池，6V小型直流电机，模拟光伏直流变频空调。毕 业 设 计 开 题 报 告指导教师意见：所在系审查意见：

指导教师： 年 月 日系主任： 年 月 日附件：参考文献格式学术期刊 作者﹒论文题目﹒期刊名称，出版年份，卷(期)：页次如果作者的人数多于3人，则写前三位作者的名字后面加“等作者之间以逗号隔开。例如：[1]李峰，胡征，景苏等.纳米粒子的控制生长和自组装研究进展.无机化学学报，2001,17(3):315~324[2]J.Y.Li,X.L.Chen,H.Li.Fabricationofzincoxidenanorods.JournalofCrystalGrowth,2001,233:5～7学术会议论文集 作者﹒论文题目﹒文集编者姓名﹒学术会议文集名称，出版地：出版者，出版年份：页次例如：[3]司宗国，谢去病，王群﹒重子湮没快度关联的研究﹒见赵维勤，高崇寿编﹒第五届高能粒子产生和重