● 摘要
随着经济的不断发展，世界能源消耗加剧，环境日益恶劣。太阳能作为一种重要的清洁、可再生能源，受到越来越广泛的重视。目前在西部边远地区，国家正大力支持发展光伏发电，使当地城市能够就近取电，以弥补输电距离远、成本高、损耗严重等问题。
由于单个光伏组件输出功率较小，在规模较大的光伏并网发电系统中，需要将多个的光伏电池组件串联成串，然后通过光伏汇流箱将这些光伏电池组件串并联在一起输入给逆变器。光伏电池组件和光伏汇流箱一般都置于室外，面临着风沙、暴雨、雷电等恶劣环境和监控困难的挑战，因此，设计一种满载功率大、成本低、可靠性高、具有监控功能的智能汇流箱具有很大的实用价值和现实意义。
本次毕设对大中型的光伏系统进行调研和分析后，以实际需求为出发点，提出一套完整的光伏智能汇流箱解决方案。涵盖了箱体结构设计、热设计、硬件电路设计和嵌入式程序设计。同时，设计制作出一只光伏智能汇流箱样品，对其进行EMC测试、电气安全性测试、高低温老化测试等较为全面的可靠性测试。主要工作包括以下内容：
首先，查阅大量国内外文献，分析研究光伏发电系统的种类、特点和发展现状，归纳总结光伏发电系统对光伏智能汇流箱的实际需求功能。
其次，分析光伏电池组件的发电原理、组成结构和等效模型，根据其输出特效进行分析，讨论了使用防反二极管的重要性，对满载时防反二极管耗散的热量进行散热设计。梳理光伏智能汇流箱设计制作流程，整理此过程中使用的开发环境和实验仪器设备。
再次，具体介绍了光伏智能汇流箱的硬件设计方案，详细介绍了选用的主要元件和选型依据，以及各个模块电路的组成结构和特点。
然后，结合流程图，介绍嵌入式程序的结构，采用的滤波算法和线性校准算法。
最后，除了功能测试之外，进行了包括EMC测试、电气安全测试、高低温老化测试在内的较为全面的可靠性测试，确保光伏智能汇流箱能够在各种恶劣环境中稳定地工作。