光伏充放电控制器及其应用研究
光伏充放电控制器及其应用研究【摘要】:摘要:具有最大功率点跟踪(MPPT)功能的光伏充放电控制器可以有效地减少太阳能应用系统的成本。本文重点就光伏充放电控制器的体系结构、最大功率点
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM615
【目录】:
- 致谢5-6
- 中文摘要6-7
- ABSTRACT7-11
- 1 引言11-16
- 1.1 选题背景和意义11-12
- 1.2 光伏发电现状12-13
- 1.2.1 国外光伏发电发展现状12-13
- 1.2.2 国内光伏发电发展现状13
- 1.3 光伏充放电控制器技术现状13-14
- 1.4 论文的主要研究内容14-16
- 2 独立光伏发电系统基本组成和特性16-31
- 2.1 独立光伏发电系统的基本组成16-17
- 2.2 太阳能电池的特性17-23
- 2.2.1 太阳能电池的工作原理17-18
- 2.2.2 太阳能电池的数学模型18-19
- 2.2.3 太阳能电池的MATLAB/Simulink仿真19-23
- 2.3 铅酸蓄电池的特性23-30
- 2.3.1 铅酸蓄电池原理24-25
- 2.3.2 铅酸蓄电池的充放电特性25-26
- 2.3.3 铅酸蓄电池三阶动态模型26-28
- 2.3.4 铅酸蓄电池三阶模型MATLAB/Simulink仿真28-30
- 2.4 本章小结30-31
- 3 充电技术的研究与方案设计31-45
- 3.1 常用的铅酸蓄电池充电方法31-33
- 3.1.1 恒流充电法31-32
- 3.1.2 恒压充电法32
- 3.1.3 PWM充电法32-33
- 3.1.4 阶段充电法33
- 3.2 一种改进的充电策略33-36
- 3.3 最大功率点跟踪原理36
- 3.4 最大功率点跟踪算法36-41
- 3.4.1 恒定电压法37-38
- 3.4.2 扰动观察法38-39
- 3.4.3 电导增量法39-41
- 3.4.4 本文采用的跟踪算法41
- 3.5 最大功率点跟踪算法仿真41-44
- 3.5.1 扰动观察法算法仿真42-43
- 3.5.2 电导增量法算法仿真43-44
- 3.6 本章小结44-45
- 4 光伏充放电控制器硬件设计45-58
- 4.1 硬件方案总体设计45-46
- 4.2 主控芯片的选择及其外围电路设计46-48
- 4.2.1 主控芯片介绍46-47
- 4.2.2 外围电路设计47-48
- 4.3 信号采集电路的设计48-51
- 4.3.1 电压采集电路48-49
- 4.3.2 电流采集电路49-51
- 4.4 充电电路的设计51-55
- 4.4.1 Buck电路51-53
- 4.4.2 Buck回路各元件参数计算53-54
- 4.4.3 电子开关电路54-55
- 4.5 放电电路及负载保护电路的设计55-57
- 4.5.1 放电控制电路55-56
- 4.5.2 负载保护电路56-57
- 4.6 本章小结57-58
- 5 光伏充放电控制器软件设计58-63
- 5.1 系统软件的总体设计58-59
- 5.2 系统软件的具体设计59-62
- 5.2.1 充电程序的设计59-61
- 5.2.2 放电程序的设计61-62
- 5.3 本章小结62-63
- 6 光伏充放电控制器应用实例63-72
- 6.1 太阳能庭院灯系统基本结构63
- 6.2 组件的选择与匹配63-68
- 6.2.1 太阳能电池板的容量设计63-65
- 6.2.2 蓄电池的容量设计65-66
- 6.2.3 光伏充放电控制器的选择66-67
- 6.2.4 光源的选择67
- 6.2.5 太阳能电池与蓄电池、负载的匹配67-68
- 6.3 实验与运行68-71
- 6.3.1 系统调试组件68-69
- 6.3.2 调试结果与试验波形69-71
- 6.4 本章小结71-72
- 7 总结与展望72-73
- 参考文献73-75
- 作者简历75-77
- 学位论文数据集77
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