本文關(guān)鍵詞：獨立光伏系統(tǒng)中蓄電池充放電技術(shù)的研究

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【摘要】：能源短缺和環(huán)境污染日益嚴(yán)重,大力開發(fā)清潔可再生能源來替代傳統(tǒng)的化石能源迫在眉睫,取之不盡用之不竭的太陽能作為清潔能源逐步受到世界各國的重視,光伏產(chǎn)業(yè)也在國家的大力扶持和補貼下正逐漸走向成熟。但跟傳統(tǒng)能源相比,雖然太陽能分布廣、無污染,卻也受光照強度、溫度、天氣、經(jīng)緯度、地域等多方面因素的限制。再加上儲能系統(tǒng)中蓄電池充放電次數(shù)有限,使用壽命短,特別是在獨立光伏系統(tǒng)中儲能成本要占很大比重。因此如何提高光伏發(fā)電效率同時降低發(fā)電成本成為研究光伏發(fā)電系統(tǒng)時需要重視的問題。所以在光伏發(fā)電系統(tǒng)中對太陽能電池進行最大功率點跟蹤(MPPT)控制和適當(dāng)?shù)貙π铍姵爻浞烹娍刂朴葹橹匾Ｊ紫?論文論述了獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)中最大功率點跟蹤(MPPT)控制和系統(tǒng)儲能環(huán)節(jié)中蓄電池充放電控制的原理,并對最大功率點跟蹤(MPPT)控制電路和蓄電池充放電控制電路及其控制方法進行了說明,將最大功率點跟蹤(MPPT)和三階段充電法相結(jié)合作為系統(tǒng)的控制方法,在控制過程中考慮了蓄電池的過充、欠充、析氣等問題,以延長蓄電池使用壽命,從而間接降低系統(tǒng)投資成本。該方法不僅充分利用了光照資源,提高系統(tǒng)發(fā)電效率,還保護了蓄電池,減少了蓄電池在充放電過程中產(chǎn)生析氣現(xiàn)象,延長蓄電池使用壽命。在仿真軟件MATLAB/Simulink中,搭建了系統(tǒng)的仿真模型。太陽能電池和蓄電池等元件參數(shù)以實驗平臺為依據(jù),仿真結(jié)果驗證了該控制方法可以有效控制光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常運行,并依情況發(fā)出最大功率,與理論分析結(jié)果相一致。其次,在實驗平臺上設(shè)計了硬件電路和軟件程序。控制電路選用數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processing)TMS320F2812 DSP作為整個實驗的核心元件,設(shè)計和焊制了信號檢測電路、緩沖電路、驅(qū)動電路、調(diào)理電路和隔離放大電路等控制電路。軟件設(shè)計在CCS3.3軟件開發(fā)平臺上實現(xiàn),每個控制功能都編寫成各自獨立的子程序,主程序完成對各模塊寄存器的初始化工作,而中斷程序中根據(jù)需要調(diào)用子程序完成各部分具體的控制工作,通過對程序的不斷調(diào)試、運行,得到可用于實驗控制的程序。最后,在實驗中對控制電路元器件參數(shù)值不斷地改進,對程序中的控制參數(shù)不斷地調(diào)整,直至完成光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制任務(wù),得到實驗結(jié)果。結(jié)果表明,在外界條件變化的情況下,太陽能電池可以滿足最大功率點跟蹤(MPPT)控制的要求;在考慮到蓄電池過充、欠充、析氣等問題的情況下,通過三階段充電法控制,可以維持系統(tǒng)直流母線電壓的恒定;只有當(dāng)蓄電池處于滿充狀態(tài),光伏系統(tǒng)還是有剩余電量時,才會使太陽能電池退出最大功率點跟蹤(MPPT)控制狀態(tài),進入恒功率輸出狀態(tài)。實驗控制效果良好,再次驗證了將最大功率點跟蹤(MPPT)和三階段充電法結(jié)合的控制方法的可行性。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM615;TM912

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1 陸虎瑜;蓄電池充放電保護技術(shù)分析和建議[J];太陽能;2004年03期

2 謝年生;吳猛;;一種實用的蓄電池充放電檢測、記憶及控制電路[J];集成電路通訊;2004年01期

3 片春媛;劉俊峰;袁莉;常加e，

本文編號：1298301