【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TM912
【目录】：
- 摘要7-8
- ABSTRACT8-10
- 致谢10-11
- 目录11-15
- 插图清单15-19
- 表格清单19-20
- 符号清单20-22
- 第一章 绪言22-31
- 1.1 光伏发电系统发展22-23
- 1.2 独立光伏系统蓄电池管理的研究23-27
- 1.2.1 研究内容23-25
- 1.2.2 国内外研究现状25-27
- 1.3 本文所做的研究工作27-31
- 第二章 独立光伏系统的基本特性31-51
- 2.1 光伏阵列特性31-33
- 2.1.1 光伏阵列的Ⅰ-Ⅴ方程31
- 2.1.2 光伏阵列Ⅰ-Ⅴ特性曲线31-33
- 2.2 独立光伏系统的能流模型33-34
- 2.3 VRLA蓄电池的化学特性34-36
- 2.3.1 基本化学特性34-35
- 2.3.2 VRLA蓄电池内部再结合理论35-36
- 2.4 蓄电池的电特性及相互关系36-42
- 2.4.1 蓄电池内阻36-37
- 2.4.2 蓄电池的端电压37-41
- 2.4.3 容量、荷电状态及放电深度41-42
- 2.5 影响蓄电池输出容量的因素42-45
- 2.5.1 可恢复性影响因素42-44
- 2.5.2 不可恢复性影响因素44-45
- 2.6 蓄电池的寿命及其影响因素45-48
- 2.6.1 放电深度(DOD)对寿命的影响46
- 2.6.2 过充电程度的影响46
- 2.6.3 温度的影响46-47
- 2.6.4 充、放电电流的影响47
- 2.6.5 电压的影响47-48
- 2.7 光伏系统蓄电池特殊性48-51
- 2.7.1 易形成酸分层48
- 2.7.2 易形成大的结晶48
- 2.7.3 高的充电电压设置引起失效48-49
- 2.7.4 常工作在低荷电状态49-51
- 第三章 蓄电池剩余容量预测技术及容量测试装置51-70
- 3.1 利用物理模型判别容量51-59
- 3.1.1 测量内阻(电导)法51-53
- 3.1.2 安时(AH)方法53-54
- 3.1.3 电压法54
- 3.1.4 组合方法54-55
- 3.1.5 建立蓄电池模型55-59
- 3.1.6 其它方法59
- 3.2 系统辨识与参数估计建模法59-60
- 3.2.1 神经网络预测60
- 3.2.2 利用模糊理论60
- 3.2.3 模糊神经预测60
- 3.3 本文所采用的蓄电池容量测量装置60-62
- 3.3.1 系统组成61
- 3.3.2 软件的实现61-62
- 3.4 内阻与“健康状态”以及容量之间关系的测试实验62-70
- 3.4.1 影响蓄电池内阻的因素及与其健康状态的关系62-64
- 3.4.2 测试实验64-70
- 第四章 光伏系统蓄电池充电控制及分析70-83
- 4.1 一般铅酸蓄电池充电控制方法及在光伏系统应用分析70-74
- 4.1.1 恒流充电70
- 4.1.2 恒压充电70-71
- 4.1.3 恒压限流充电71
- 4.1.4 两阶段、三阶段充电71-72
- 4.1.5 快速充电72
- 4.1.6 智能充电72-74
- 4.1.7 均衡充电74
- 4.2 光伏系统中充电控制技术74-79
- 4.2.1 太阳能光伏阵列直接连接充电74
- 4.2.2 蓄电池恒压充电74-75
- 4.2.3 太阳能光伏阵列恒电压跟踪(CVT)充电75-76
- 4.2.4 太阳能阵列最大功率点跟踪充电76-78
- 4.2.5 均衡充电78
- 4.2.6 变终止电压充电78-79
- 4.2.7 其它方式79
- 4.3 独立光伏系统充电策略的提出79-83
- 4.3.1 充分利用阵列能量提高蓄电池的荷电水平79-80
- 4.3.2 在蓄电池常欠充时，分组蓄电池循环充电80
- 4.3.3 维护充放电80-83
- 第五章 系统剩余容量智能预测技术研究83-100
- 5.1 放电状态下蓄电池荷电状态与剩余容量的再定义83-84
- 5.1.1 荷电状态83-84
- 5.1.2 剩余容量84
- 5.2 采用预测开路电压的方法来预测蓄电池的SOC84-88
- 5.2.1 开路电压预测模型85-87
- 5.2.2 在光伏系统中的实现87-88
- 5.3 安时累计及温度补偿88-89
- 5.3.1 安时累计88
- 5.3.2 温度补偿88-89
- 5.4 不同放电电流下影响容量输出的处理89-92
- 5.4.1 利用Peukert方程89-91
- 5.4.2 分段线性插值处理91-92
- 5.5 蓄电池“健康”状况与容量关系的模糊预测92-97
- 5.5.1 模糊预测方法92-93
- 5.5.2 蓄电池荷电能力的模糊预测的实现93-97
- 5.5.3 内阻温度校正97
- 5.6 蓄电池工作时间的预测97-100
- 第六章 蓄电池充-放电管理的研究100-122
- 6.1 光伏阵列MPPT的实现方法100-104
- 6.1.1 扰动法实现MPPT原理100-102
- 6.1.2 MPPT控制试验102-104
- 6.2 对蓄电池实行分组管理104-108
- 6.2.1 分组原则及系统结构104
- 6.2.2 小组控制电路选择104-108
- 6.3 过充电压的温度补偿108-109
- 6.4 恒压限流控制109-110
- 6.5 高效快速充电控制110-117
- 6.5.1 提高蓄电池可接受充电电流110-112
- 6.5.2 蓄电池的极化112-113
- 6.5.3 极化的评判及去极化分析113-115
- 6.5.4 去极化脉宽的递阶模糊控制方法115-117
- 6.6 维护充电控制117-118
- 6.6.1 浮充117
- 6.6.2 适时适当的过充117-118
- 6.7 放电管理118-122
- 6.7.1 蓄电池的分组放电控制118
- 6.7.2 放电电压的控制118
- 6.7.3 放电电流的控制118
- 6.7.4 放电深度的控制118-122
- 第七章 蓄电池管理系统的硬件实现122-131
- 7.1 MSP430F147单片机及外围电路122-124
- 7.1.1 MSP430F147性能122
- 7.1.2 外围电路122-124
- 7.2 蓄电池的容量预测124-126
- 7.2.1 测量电路124-125
- 7.2.2 显示及参数设置125-126
- 7.3 充放电管理的实现126-128
- 7.3.1 充、放电主电路126-127
- 7.3.2 充、放电控制电路127-128
- 7.4 光伏阵列MPPT电路128-131
- 第八章 蓄电池管理的软件实现131-141
- 8.1 主程序131
- 8.2 容量预测模块程序131-134
- 8.2.1 开路电压预测131-132
- 8.2.2 安时累积容量计算132
- 8.2.3 动态剩余容量(或SOCD)求取132-134
- 8.3 最大功率点跟踪程序设计134-135
- 8.4 充电控制程序设计135-139
- 8.4.1 限流恒压充电135-136
- 8.4.2 高效充电136-138
- 8.4.3 维护充电138-139
- 8.5 放电管理程序139-141
- 第九章 实验结果分析141-143
- 9.1 阵列MPPT控制输出141
- 9.2 容量预测结果分析141-142
- 9.3 高效充电实验结果及分析142-143
- 第十章 总结与展望143-145
- 10.1 全文总结143
- 10.2 工作中不足143-144
- 10.3 展望144-145
- 攻读博士学位期间发表的论文145
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