電氣工程及其自動化專業(yè)開題報告畢業(yè)論文

word文檔可自由復制編輯畢業(yè)設計開題報告學 生 姓 名： 學 號： 學 院、系： 信息與通信工程學院專業(yè)：電氣工程及其自動化設計題目：光伏變頻空調控制系統(tǒng)設計指 導 教 師 :2013年3月15日開題報告填寫要求1．開題報告作為畢業(yè)設計答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計工作前期內完成，經(jīng)指導教師簽署意見及所在系審查后生效；2．開題報告內容必須用按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見；3．學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于15篇（不包括辭典、手冊）。文中應用參考文獻處應標出文獻序號，文后“參考文獻”的書寫，應按照國標7714—87《文后參考文獻著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性；4．學生的“學號”要寫全號（如0201140102），不能只寫最后2位或1位數(shù)字；5. 有關年月日等日期的填寫，應當按照國標7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2004年3月1503-6.指導教師意見和所在系意見用黑墨水筆工整書寫，不得隨便涂改或潦草書寫。畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告1．結合畢業(yè)設計情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫2000字左右的文獻綜述：文獻 綜述一、研究的背景及意義調查顯示，近一半家庭都有5件以上大宗家用電器。相比前三種電器（電視機，電腦，冰箱家庭空調擁有率只有28．09％。國際制冷學會最新調查報告顯示，目前全球所有空調的耗電量占全球發(fā)電總量的15％，占所有住宅和商用建筑能耗的45％

[1]。當前世界各國都在改變能源消費結構，逐步擺脫對石油和煤炭等常規(guī)能源的依賴，大力發(fā)展清潔綠色能源，走可持續(xù)發(fā)展道路?？照{行業(yè)面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，也迎來了新的發(fā)展機遇。作為清潔、綠色、可再生能源的代表，太陽能無疑是當今世界新能源發(fā)展的寵兒。太陽能光伏技術是通過轉換裝置把太陽輻射轉換成電能利用的屬于太陽能光發(fā)電技術，光電轉換裝置通常是利用半導體器件的光伏效應原理進行光電轉換的

[2]。綜上所述，在當前全球能源資源匱乏的時代背景下，光伏變頻空調，能夠利用太陽能這種清潔，綠色和可再生的新能源，有著非凡的意義。第一，它能利用這種源源不斷，取之不盡用之不竭的一次能源，減少煤炭的消耗，緩解能源危機給人類帶來的能源危機[3]

。第二，不并網(wǎng)的光伏變頻空調大規(guī)模的使用，在用電高峰時段和用電高峰季節(jié)很大程度上減小對電網(wǎng)的頻率和電壓的沖擊，并對節(jié)能減排有重要意義

[4]。二、研究的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢為緩解全球范圍內的能源危機，各國政府都在積極地推廣節(jié)能降耗技術，定頻空調器由于其運行效率低下正在逐漸退出市場，變頻空調以其高效、節(jié)能和舒適性好等優(yōu)點成為今后的發(fā)展趨勢。變頻空調器是通過內置的變頻器改變頻率，從而控制空調器壓縮機的轉速，使壓縮機轉速連續(xù)變化，實現(xiàn)壓縮機能量的無級調節(jié)

[5]

。變頻空調較定頻空調有以下優(yōu)點1）壓縮機能夠實現(xiàn)無級調速，調速范圍大，工作效率高，節(jié)能省電；（2）起動平滑，降低了電機起動時的大電流沖擊，延長了壓縮機的壽命（3）采用數(shù)字控制技術，能夠實現(xiàn)較為齊全的系統(tǒng)保護功能（4）起動迅速，能夠在較短的時間內達到最佳工作狀態(tài)5）具有多種工作方式如制冷、制熱、除濕等

[6]。變頻空調又分為直流和交流變頻空調。直流變頻空調采用無刷直流電機的壓縮機，較交流變頻空調具有以下優(yōu)點：（1）高效節(jié)能。采用數(shù)字直流渦旋壓縮機，運轉平穩(wěn)，大大提高整機效率，比交流變頻更高效、省電、節(jié)能。（2）噪音低。（3）整機系統(tǒng)安全可靠

[7]。太陽能光伏空調分為獨立光伏空調和并網(wǎng)光伏空調模式有太陽能——家用交流電混合供電模式，太陽能——蓄電池——家用交流電耦合供電模式，太陽能——蓄電池耦合供電模式，太陽能——蓄電池——并網(wǎng)發(fā)電式模式

[8]。為了充分利用儲量巨大受地域限制潔的太陽能國都進行了相應的規(guī)劃，如日本的“陽光計劃，美國的“百萬屋頂計劃，德國的“10萬屋頂發(fā)電計劃”

[9]以及我國的“光明工程”計劃等。目前，太陽能光伏的利用主要集中在LED燈上，在家電上的應用還處在實驗室研究階段，相應的批量化生產(chǎn)的產(chǎn)品比較匱乏。實際上，隨著太陽能光伏技術的成熟，在空調器、電視機、電話、冰箱、換氣扇等家電上的應用前景非常[10]廣闊 。70年代后期界各國對太陽能利用的研究蓬勃發(fā)展陽能空調技術也隨之出現(xiàn)。隨著太陽能制冷空調關鍵技術的成熟別在太陽能集熱器和制冷機方面取得了迅猛發(fā)展，太陽能空調也得到了快速發(fā)展。九十年代真空管集熱器和嗅化鏗吸收式制冷機大量進入了市場

[11]。埃及的NASERM.B.ABDEL-RAHIM和A.SHALTOUT于2007年在對光伏空調的研究中提出了一個新的低成本的控制方案。美國SolarPanelsPlus公司推出了太陽能電池驅動的直流變頻空調，額定電壓48最大制冷能力18000BTU/hr(5.2k，最大制熱能力25000BTU/hr(6.0k。目前也有將光伏空調應用于汽車。日本三菱化學公司，ICL股份有限公司，弗呂霍夫有限公司合作開發(fā)了名為i-CoolSolar的卡車用光伏空調，使用三菱化學公司生產(chǎn)的薄膜光伏電池，在汽車運行時為蓄電池充電，汽車停止時驅動空調

[12]?，F(xiàn)在太陽能空調的實現(xiàn)方式主要有兩種，一是先實現(xiàn)光電轉換，再用電力驅動常規(guī)壓縮式制冷機進行制冷(這種實現(xiàn)方式原理簡單、容易實現(xiàn)，但成本高,青島海爾生產(chǎn)過這種太陽能冰箱和空調)是利用太陽的熱能驅動進行制冷(這種制冷方式技術要求高，但成本低、無噪音、無污染?，F(xiàn)主要采用這種方式)

[13]。我國的光伏空調技術研究始于20世紀90年代初20年的實驗研究和技術攻關，我國太陽能制冷技術及空調產(chǎn)業(yè)已取得很大進展，一些技術正在邁入應用階段，大致如[14]下 ：（1）三洋空調有限公司于1991年成功研制了采用太陽電池技術的空調，并于2008年對技術進行了更新。（2）合肥工業(yè)大學于1991年11月一1995年12月余世杰、曹仁賢等進行了獨立光伏空調及其制冷技術的研究，對光伏空調系統(tǒng)電池陣列最佳傾角的定義進行了闡述。（3海交通大學于2009年10月搭建了一個48V的獨立光伏空調系統(tǒng)(交流系統(tǒng))2一個23.5m的房間供冷與采暖。（4010年12月8日海格力電器公司推出了我國自主研發(fā)的首臺太陽能變頻空調。（5）2010年12月10日，美的公司發(fā)布了一款命名為Q－HAP的無逆流并網(wǎng)光伏空調[15]

。綜上所述伏太陽能直流變頻空調既節(jié)約了能源不使用破壞大氣層的氟里昂等有害物質，是名副其實的綠色空調節(jié)能和環(huán)保方面有很大的發(fā)展?jié)摿μ柲芸照{的特性和技術特點看，加之2013全國兩會對“太陽能光伏提案看點尚未在我國成熟的太陽能直流變頻空調技術有更加廣闊的應用前景。三、研究的目的在太陽能光伏發(fā)電技術逐漸成熟的今天，響應國家綠色，節(jié)能，減排的號召，通過其向家電供電，可緩解我國電力供需的不平衡的現(xiàn)狀，保證人民的正常生活。本次設計的目的在于設計一光伏變頻空調的控制系統(tǒng)設計和硬件設計。參考文獻：[1]萬恒,方湘濤. 基于光伏并網(wǎng)逆變器的變頻空調系統(tǒng)研究. 碩士學位論文. 北京：2011年中國家用電器技術大會論文集. 2011:142～147.[2]張青虎. 太陽能光伏技術的應用.智能建筑. 2007(09)：39～42.[3]Paulaukkarinen.Solarairconditioninganditsroleinalleviatingtheenergycrisisofthediterraneanhotels.International JournalofSustainableEnergy.2009,28(1):93～100.[4]崔金菊，劉挺等. 太陽能光伏技術在家用電器上的應用進展. 家電科技. 2012(01): 76～77.[5]彥啟森. 空調技術的發(fā)展與展望. 全國暖通空調制冷1998年學術年會學術論集.1998：1～5.[6]陳振華. 分體式直流變頻空調室外機電控系統(tǒng)設計.碩士學位論文. 西安：西北工業(yè)大學，2007.[7]俞炳豐,孟兆祥,高強等.變頻技術在制冷家用電器上的應用.制冷與空調.2001,1（04：53～57.[8]謝麗琴. 太陽能空調器安全檢測的問題探討.日用電器.2012(09)：34～36.[9]ConstaintinosBalaras,rshonossn,ns-rtinnning.Solarairconditioninginrope—anovervieRenebleandSustainableEnergyRevie.2006,11(02):299～314.[10]張青虎. 太陽能光伏技術應用.智能建筑技術. 2007(03):36～40.[11]李志成,李界家,劉宇峰等. 空調技術的發(fā)展及展望.智能建筑.2004(12)：21～24.[12]呂光昭. 獨立光伏空調系統(tǒng)的研究.碩士學位論文. 上海：上海交通大學, 2012.[13]李戩紅志成. 我國太陽能制冷空調發(fā)展歷程. 中國科技投資.2010(04)3～55.[14]彥啟森,陳華俊,石文星等.家用小型中央空調發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢.家用電器科技.2001(04)：39～42.[15]呂光昭, 李勇, 代彥軍等.太陽能制冷講座（11）太陽能制冷技術（下）.太陽能.2011(03)：24～26.畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑：一、研究或解決的問題本設計主要的任務是，將太陽能電池板提供的有限且時變的受限功率，通過電能變換技術，不并網(wǎng)、添加蓄電池，直接應用于驅動恒轉矩負載特性的空調壓縮機，達到空調制冷的目的，即在時變受限功率條件下的恒轉矩負載控制技術的研究和設計。具體設計任務如下：（1）設計說明書（2）光伏變頻空調控制系統(tǒng)實物二、擬采用的研究手段直流變頻獨立光伏空調系統(tǒng)中空調運行所需全部電量均來自太陽能電池板系統(tǒng)主要由太陽能電池板，蓄電池，變頻器及小型電機組成。在太陽能光伏空調系統(tǒng)設計中，為簡化設計，增加設計的可行性，特添加蓄電池，去掉光伏逆變器用太陽能電池板代替光伏發(fā)電系統(tǒng)即采用太陽能——蓄電池——空調的設計模式（圖1在天氣晴朗（即光線充足，有剩余電能）時，太陽能電池板一方面向直流變頻空調供電，另一方面對蓄電池充電儲能，以備光線較弱時使用。在陰雨或者夜晚（即光線不足，不足以供給足夠電能空調）時，由蓄電池直接向空調供電。圖1此外，還需編寫程序通過控制電機電壓（以便控制空調壓縮機即小型電機的轉速，從而達到變頻的目的。本次設計擬采用9V太陽能電池板，6V蓄電池，6V小型直流電機，模擬光伏直流變頻空調。畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告指導教師意見：所在系審查意見：

指導教師： 年 月 日系主任： 年 月 日附件：參考文獻格式學術期刊 作者﹒論文題目﹒期刊名稱，出版年份，卷(期)：頁次如果作者的人數(shù)多于3人，則寫前三位作者的名字后面加“等作者之間以逗號隔開。例如：[1]李峰，胡征，景蘇等.納米粒子的控制生長和自組裝研究進展.無機化學學報，2001,17(3):315~324[2]J.Y.Li,X.L.Chen,H.Li.Fabricationofzincoxidenanorods.JournalofCrystalGrowth,2001,233:5～7學術會議論文集 作者﹒論文題目﹒文集編者姓名﹒學術會議文集名稱，出版地：出版者，出版年份：頁次例如：[3]司宗國，謝去病，王群﹒重子湮沒快度關聯(lián)的研究﹒見趙維勤，高崇壽編﹒第五屆高能粒子產(chǎn)生和重