太阳能汽车电源设计

论文编号:ZD954    论文字数:19793,页数:35

 摘  要
 太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点，而被广泛应用。
 太阳能发电在汽车上的应用，将能够有效降低全球环境污染，创造洁净的生活环境。随着全球经济和科学技术的飞速发展，太阳能汽车作为一个产业已经不是一个神话。太阳能汽车使用太阳能电池把光能转化成电能，电能会在畜电池中存起备用，用来推动汽车的电动机。通过充电电路，得到所需的12V直流电压，供车灯，喇叭等电器使用；利用DC/DC转换电路，实现12V到350V直流电的升压；同时，通过DC/AC转换，得到220V交流电，可供车内冰箱，充电器使用，从而达到给汽车内部所有电器供电的目的。本文所设计的关断储能充电电路、DC/DC转换电路及基于SG3525芯片的直流/交流转换器将实现太阳能的全面利用，具有普遍的现实意义。

关键词： 太阳能；充电电路；直流转换器；SG3525

  Abstract
Solar energy is a new energy which is clean, efficient, and will never run out . Photovoltaic power generation is safe and reliable, it has no noise, no pollution, less constraints, low failure rate, it is easy maintenance, etc., so it has been widely used.
Solar power generation is used in the automotive, will be able to effectively reduce the global environmental pollution, and create the clean living environment. With the global economy and the rapid development of science and technology, solar energy industry as a motor vehicle is not a myth. Solar car uses the battery turning the light energy to the electrical energy, the electrical energy will be kept in the storage batteries, to drive the motor vehicles. Through the charging circuit, getting the required voltage of 12V DC for lights, speakers, etc. use; Using the DC / DC converter circuits which can achieve the 12V changing into 350V DC; at the same time, through the DC / AC converter, we can get the AC 220V,which can be used in the refrigerator, so as to achieve the purpose providing the electrical power to the car so . This article designs the storage charging circuit、DC / DC converter circuit and based on the SG3525 chip DC / AC converters will make full use of solar energy, it has momentous significance.
 

Keywords： Solar energy; Charging circuit; DC converter; SG3525
目 录
摘要……………………………………………………………………………………………….Ⅱ
Abstract………………………………………………………………………………………….Ⅲ
1  绪论………………………………………………………………………………………….. 1
2  新型可再生能源……………………………………………………………………………2
2.1 新能源和可再生能源的含义、种类、特点…………………………………………………2
2.2 可再生能源的前景……………………………………………………………………………2
 2.2.1 可再生能源将担大任…………………………………………………………….2
 2.2.2 可再生能源潜力巨大 …………………………………………………………...2
 2.2.3 未来将成为主要能源之一……………………………………………………… 3
2.3 太阳能的特点…………………………………………………………………………………3
2.4 太阳能利用过程中的现状与问题……………………………………………………………4
 2.4.1 太阳能利用国外现状…………………………………………………………… 4
 2.4.2 太阳能利用国内现状  ………………………………………………………….4
 2.4.3 太阳能利用存在的问题 ………………………………………………………...5
 2.5 太阳能发电………………………………………………………………………………6
 2.5.1 太阳能发电方式…………………………………………………………………6
 2.5.2 太阳能发电原理…………………………………………………………………6
3  汽车电源…………………………………………………………………………………….8
 3.1 太阳能汽车电源系统组成……………………………………………………………….8
 3.2 汽车用电设备…………………………………………………………………………….9
4  太阳能电池充电电路……………………………………………………………………10
 4.1 光伏电池的工作特点……………………………………………………………………10
 4.2 充电装置的主电路结构…………………………………………………………………10
 4.3 主电路参数计算…………………………………………………………………………11
 4.3.1 MOS管通态时的充电电流的计算……………………………………………….11
 4.3.2 MOS管断态时的充电电流的计算……………………………………………….11
 4.3.3 电路主要参数的计算……………………………………………………………12
 4.4 测试数据与波形比较…………………………………………………………………...13
 4.4.1 降压斩波的设计………………………………………………………………..13
 4.4.2 关断储能的比较………………………………………………………………..13
5  DC/DC变换器……………………………………………………………………………15
 5.1 DC/DC变换器简介…………………………………………………………………....15
 5.2 Buck降压电路………………………………………………………………………....15
 5.2.1 线路组成………………………………………………………………………..15
 5.2.2 工作原理……………………………………………………………………….16
 5.3 Boost升压电路………………………………………………………………………...16
 5.4推挽电路……………………………………………………………………………….18
 5.5本系统采用的DC/DC电路…………………………………………………………...19
 5.5.1 IRFZ48N简介…………………………………………………………………….19
 5.5.2 TL494简介……………………………………………………………………….20
6  DC/AC变换器…………………………………………………………………………...22
 6.1 逆变器的分类…………………………………………………………………………22
 6.2 PWM控制芯片SG3525功能简介……………………………………………………..22
 6.2.1 SG3525引脚功能及特点简介………………………………………………….23
 6.2.2 SG3525的工作原理…………………………………………………………….24
 6.3 逆变电路结构设计与功能分析……………………………………………………....25
 6.3.1 电源电路结构………………………………………………………………….25
 6.3.2 正弦脉宽调制信号SPWM的产生……………………………………………26
 6.3.3 过电流保护电路设计………………………………………………………….27
 6.3.4 驱动电路的设计……………………………………………………………….28
6  总结………………………………………………………………………………………..29
致谢…………………………………………………………………………………………….30
参考文献………………………………………………………………………………………31

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