太阳能照明能量管理PSoC设计

【摘要】： 为了使得光伏发电系统得到广泛应用,必须对太阳能能量进行有效管理,提高其利用效率。 可编程片上系统(Programmable System on Chip,PSoC)具有功耗低、集成度高、响应速度快、配置有众多可编程的数字模块和模拟模块的优点。因此,本文首次设计了一种基于PSoC的新型太阳能能量控制器。PSoC控制单元通过定时器在固定间隔时间内,采用电导增量控制算法,对采样后的太阳能电池电压、电流信号进行分析运算后,利用调节PWM控制信号的占空比,实现了对太阳能电池输出的最大功率点跟踪控制(Maximum Power Point Tracking,MPPT),提高了其利用效率;在蓄电池充电过程中,本文对蓄电池的端电压采取了断开回路的检测方法;在蓄电池放电过程中,采取连接负载的检测方法。实现了对蓄电池容量的准确检测,有效的防止了蓄电池过充、过放的发生,延长了其使用寿命。 对系统测试后,通过得到的数据和波形进行分析可以得出,本文所设计的太阳能控制器可以对太阳能电池的输出和蓄电池的充放电进行有效控制,达到了提高太阳能电池的利用效率和延长蓄电池使用寿命的目的。 【关键词】：太阳能电池 最大功率点跟踪 PSoC
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TN47
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目录6-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 引言7
• 1.2 太阳能能量管理的发展现状7-9
• 1.3 论文研究的主要内容9-11
• 第二章 太阳能能量管理关键技术分析11-20
• 2.1 太阳能电池输出特性及MPPT控制研究11-16
• 2.2 铅酸蓄电池的特性及充放电控制研究16-20
• 第三章 控制器硬件总体设计20-27
• 3.1 系统总体设计方案20-21
• 3.2 硬件电路设计21-27
• 第四章 控制器软件设计研究27-37
• 4.1 PSoC的发展及结构特点27-29
• 4.2 系统芯片实际配置情况29-37
• 第五章 系统组装测试及后期实验分析37-43
• 5.1 测试系统组成37-39
• 5.2 系统能量管理测试与分析39-43
• 结论43-44
• 致谢44-45
• 参考文献45-46

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