基于超级电容与蓄电池相结合的光伏储能控制的研究

【摘要】：能源是人类存在和发展的重要物质基础。随着经济的发展,煤炭、石油等能源逐渐减少,环境污染问题日益突出,再生能源越来越受到人们的关注。太阳能作为重要的绿色能源之一,具有以其永不枯竭,无污染等特点。 独立光伏系统多以铅酸蓄电池作为电能储存的器件。由于铅酸电池存在寿命短、难以维护、输出功率密度小等缺点,本文设计了一种超级电容与铅酸蓄电池混合式储能方案,在光伏发电功率和负载功率脉动时,蓄电池能够工作在优化的充放电状态,并能够有效地减少充放电小循环次数。超级电容与铅酸蓄电池并联工作,在充电过程中,能够减缓太阳能电池组输出的波动电压对蓄电池的影响;放电过程中,短时输出功率较大时,电流多有超级电容提供,可大大减少蓄电池的极化。对解决光伏等可再生能源系统中的储能问题,具有现实可行性。为了实时监测系统各设备工作状态,还设计了USB数据采集卡,用来实时监测太阳能光伏组件各部件的电压性能参数,便于系统的维护。 【关键词】：光伏系统 蓄电池 超级电容器 混合储能 USB通信 数据采集
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 本课题的研究背景7
• 1.2 太阳能光伏产业国内外现状7-9
• 1.2.1 国内外发展现状7-8
• 1.2.2 光伏发电在我国的应用前景8-9
• 1.3 论文研究的内容9
• 1.4 本论文的结构9-11
• 第二章 光伏储能系统概述11-17
• 2.1 太阳能电池原理及特性11-13
• 2.1.1 太阳能电池的基本原理12
• 2.1.2 太阳能电池的基本特性12-13
• 2.2 铅酸电池原理与特点13-15
• 2.3 超级电容原理与特点15-17
• 2.3.1 超级电容原理15
• 2.3.2 超级电容特点15-16
• 2.3.3 超级电容等效电路模型16-17
• 第三章 基于超级电容与蓄电池混合式光伏储能方案的设计17-24
• 3.1 系统结构框图17-19
• 3.2 充电控制器 DC-DC 变换电路的设计19-20
• 3.3 电压、电流检测电路设计20-22
• 3.4 实验数据与分析22-24
• 第四章 基于USB 通信的光伏储能检测系统的设计24-56
• 4.1 系统总体设计24-25
• 4.1.1 实际应用系统设计24-25
• 4.1.2 系统设计25
• 4.2 USB 控制电路25-30
• 4.2.1 USB 控制器结构26
• 4.2.2 USB 控制器配置26-27
• 4.2.3 批量传输模式27-28
• 4.2.4 USB 中断系统28-29
• 4.2.5 AT89C5131 的USB 接口电路29-30
• 4.3 A/D 转换电路30-32
• 4.3.1 A/D 转换器30-31
• 4.3.2 A/D 转换器接口电路31-32
• 4.4 系统外围电路32-33
• 4.5 固件程序设计33-45
• 4.5.1 固件程序任务33-34
• 4.5.2 固件程序设计结构34
• 4.5.3 USB 描述符定义34-36
• 4.5.4 初始化程序36-39
• 4.5.5 USB 任务处理程序39-41
• 4.5.6 设备枚举程序41-43
• 4.5.7 数据采集程序43-45
• 4.6 USB 驱动程序设计45-50
• 4.6.1 WDM 驱动程序介绍46
• 4.6.2 USB 驱动程序结构46-47
• 4.6.3 USB 数据采集系统驱动程序设计47-50
• 4.7 应用程序设计50-54
• 4.7.1 驱动程序和应用程序的通信50-51
• 4.7.2 USB 数据采集系统应用程序设计51-54
• 4.8 本章小结54-56
• 第五章 总结与展望56-58
• 5.1 总结56
• 5.2 展望56-58
• 参考文献58-60
• 硕士期间发表文章目录60-61
• 致谢61-62

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

光伏发电系统中影响蓄电池寿命因素分析    王菊芬,李宣富,杨海平,易良廷

太阳能光伏系统用VRLA电池技术性能探讨    毛贤仙,项文敏,唐征

一种独立光伏发电系统双向变换器的控制策略    廖志凌;阮新波;

储能技术及其在现代电力系统中的应用    程时杰,文劲宇,孙海顺

超级电容器材料研究的辩证思维    文建国,周震涛,文衍宣

新型能源器件——超级电容器研究发展最新动态    钟海云,李荐,戴艳阳,李庆奎

分布式发电中的储能技术    程华,徐政

太阳能光伏发电是理想的可再生能源    狄丹;

应用于超级电容器的碳纳米管电极的几个特点    马仁志,魏秉庆,徐才录,梁吉,吴德海

超级电容器储能技术及其应用    张步涵;王云玲;曾杰;

超级电容器直流储能系统分析与控制技术的研究    张慧妍

超级电容器相关技术研究    刘志祥

基于超级电容器的统一电能质量调节器的研发    李奇睿

超级电容器储能系统电压控制技术的研究    蔡丽娟

三相光伏并网发电系统的建模与仿真    陶晓峰;谢君;

储能技术在分布式发电中的应用    严俊;赵立飞;

变电站光伏直流系统的研究与应用    林航;陈晓明;

30 kW太阳能并网发电系统的应用与运行    沈晨;陈晓明;

24V/5A太阳能控制器设计    包文俊;黄长杰;

太阳电池及其发展方向    吕建;殷洪亮;

100kW风光互补电站设计    杨帮宇;

市电自动切换在独立光伏系统中的应用    袁世建;胥平;尚海涛;

新型智能化太阳能光伏控制器的研究与应用分析    傅定文;韩莉娅;庄勇;谢建;

纵谈蓄电池之优劣    陈义;刘祖明;宋欣;李承晴;邵俊刚;

一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略    荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;

微网中的储能技术研究    张章;宋海峰;

光伏发电最大功率跟踪控制方法的研究    李星辰;王琳;

基于PSIM9.0的单相光伏逆变系统的仿真研究    孙冰;白树忠;郑世松;

光伏并网给定电流幅值偏移的孤岛检测方法    郑世松;孙冰;王玉斌;

光伏并网逆变系统MPPT算法仿真与研究    刘鑫;石景波;

一种正在迅速发展的贮能装置——超电容器    夏熙;刘洪涛;

先进储能技术在环渤海风电发展中的应用前景分析    鄂宝民;黄旭;庞立军;陈昀;支伟;

电力储能在不同电压等级配电网中的应用    张祖平;刘思革;梁惠施;

含蓄电池储能的光伏并网发电系统的建模与仿真    董旭柱;雷金勇;饶宏;黄晓东;刘怡;李鹏;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

我国太阳能光伏产业投资风险及决策研究    朱震宇

基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究    杨波

非并网风电直供系统方案设计及控制策略研究    刘慧芳

光伏发电关键技术及电动汽车充电站可靠性研究    于蓉蓉

基于酞菁铜的太阳能电池的研究    刘一婷

飞轮储能技术及其在电力系统控制中的应用研究    吴晋波

基于介孔碳载体的高容量超级电容器复合电极材料的制备及性能研究    张晶

微电源并网同步检测与定功率输出控制技术研究    龚宇雷

基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计    曹建

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

太阳能光伏发电单相并网逆变器研究    李本元

太阳能LED照明系统控制器的设计    杜守增

太阳能电池用α-SiC_x:H薄膜的制备与性能研究    张瑞丽

光伏发电系统自适应控制研究    李亭

基于桥检车的驻车充电站系统的设计实现    杨光

超级电容器恒功率测试系统的研究    白鑫

用于城市公交车的能量再利用智能控制系统的研制    谢玉录

光伏并网发电系统的MPPT及孤岛检测新方法的研究    于希洋

负极添加剂对牵引型蓄电池充电接受能力的影响    颜克球

超级电容器在直流电力系统中应用研究    耿建明;胡安;肖飞;

高性能单相电压源逆变器的输出控制    蔡昆,李耀华,胜晓松,谢孟,王平

飞轮电力储能系统    金能强,夏平畴

PWM型DC-DC变换器非线性控制策略的研究    柳玉秀,许峰,徐殿国

一种新颖的DC/DC变换器的设计与实现    何瑞金,吴庆彪,孙培德,冯香枝

飞轮储能装置的性能特点及其应用展望    王冉冉;刘玉庆;徐宁;

全数字化双向DC/DC变换器的分析和设计    许海平,温旭辉,孔力

线电压优化控制方式的研究与应用    周克亮,刘志晖,姚胜华,陈坚

混合型有源电力补偿技术与实验研究    肖湘宁,徐永海,刘昊,郑文兵,周仁华

软开关双向DC-DC变换器的研究    陈刚

双向DC-DC变换器的研究    张方华

超级电容器相关技术研究    刘志祥

智能充电装置及其控制技术    郭丽芳

超级电容蓄电池复合电源的研究与仿真    张靖

用功率平衡分析非线性电子网络的稳定性    张海明

DC-DC功率变换器的离散映射模型分析及其混沌控制研究    赵益波

基于单周控制技术的逆变电源研究    惠娅倩

太阳能路灯系统的仿真研究    张军朝;

基于超级电容的电动车制动能量回收技术研究    杨寅;熊鹏;陈统卓;陈烨;顾大强;

使用超级电容的太阳能路灯系统的仿真研究    周昶;马磊;吴春泽;林燕丹;孙耀杰;

21世纪集装箱机械的技术进步    管彤贤

燃料电池城市客车——燃料电池与超级电容混合动力研制    胡里清;郭磊;沈爱明;鲍军辉;翟祥华;傅明竹;章波;

安森美推出首款10安LED闪光驱动器    

一种电动汽车上超级电容控制器的设计    刘龙江,白志峰,曹秉刚

探讨如何解决变电站直流系统存在的问题    罗喆;

基于HEV再生制动超级电容参数研究    张好明;王应海;

基于单片机的车载超级电容测试系统设计与实现    王震;杨东超;伊强;

超级电容公交在城市公交应用中的推广可行性探讨    朱进;

储能方式驱动加速器重频运行研究    杨建华;钟辉煌;舒挺;张建德;高景明;任合明;周相;文建春;

科技部部长徐冠华在上海试乘超级电容电车    

碳气凝胶的制备及应用于超级电容的研究    符若文;雷勇强;

超级电容储能电力系统直流电源    孔烨;

风电电动变桨伺服控制系统的研发    潘菊初;

一种抑制电压暂降对变频调速影响的方法    曹智慧;韩民晓;杜明明;高然;

氢燃料电池电动汽车关键技术研究    张炳力;徐德胜;方运舟;

车用交流伺服起动——发电集成系统的性能研究    冉文;全力;

蓄电池亏电时启动的危害分析    赵同山;乔爱军;

超级电容的太阳能充电器    青化 摘译

电动车能源的领跑者    本报记者 裴力 通讯员 应明阳 王旭

电动车能源的重大突破    喻京英　应明阳

宽容的上海    任斌 本报记者　 王春

天富电力超级电容炭生产示范线通过中期评估    通讯员 刘永华

上海超级电容公交车示范线开通    特约记者　 王赤峰

用超级电容供电的照明灯（上）    四川 温成宜 编译

“无辫”电车上路风波    本报记者　 沈文敏

“零污染”,上海超级电容公交车上路    王蔚 陆文军

大力发展超级电容公交电车    章鸽车莉

超级电容电动公交客车高效直流驱动系统的研究    黄军

超级电容电动公交客车高效直流驱动系统的研究    黄军

基于纳米碳及其金属氧化物复合电极的超级电容研究    张燕萍

轮胎式起重机混合动力系统的研究和实现    周新民

锰/钴氧化物超级电容电极材料的制备和性能研究    程爽

金属氧化物/碳微球复合材料超级电容特性研究    汪形艳

超级电容电池用炭类负极材料制备及性能研究    杨娟

路灯、景观灯照明控制系统节能技术研究    张军朝

混合动力汽车驱动的电功率管理研究    胡庆波

基于超级电容的电梯节能控制技术与能效评价方法研究    姚泽华

基于超级电容与蓄电池相结合的光伏储能控制的研究    卜凡亮

超级电容储能装置作为兆瓦级风力机变桨系统备用电源的研究    刘祎

带超级电容的燃料电池电动汽车的优化配置和优化控制研究    王慧云

太阳能电动车超级电容充放电系统的研究与开发    王新运

超级电容荷电状态计算方法的研究    郝国亮

基于超级电容的再生制动能量吸收利用技术研究    冯晶晶

基于超级电容的地铁再生制动能量存储利用研究    刘伟

基于超级电容的城轨车辆再生能量存储利用系统研究    肖大帅

超级电容在可再生能源系统中的应用及评价    林根德

基于超级电容的电梯节能控制系统研究与设计    刘博宇