可再生能源具有分布廣和易收集的特性,隨著低功耗嵌入式技術(shù)、微電子集成技術(shù)和新能源電池材料技術(shù)的不斷發(fā)展,可再生能源收集的成本不斷降低。但因能量收集效率受現(xiàn)有MPPT技術(shù)限制,并且在惡劣氣候或環(huán)境中可收集和利用的能量貧乏。導(dǎo)致可再生能源收集系統(tǒng)無法持續(xù)對電子設(shè)備供電,頻繁出現(xiàn)電能供應(yīng)不足的情況。為了克服這些問題,使可再生能源收集系統(tǒng)能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)儲能電池作為嵌入式系統(tǒng)的供能單元,現(xiàn)提出風(fēng)能、太陽能混合能量收集管理系統(tǒng)設(shè)計。首先研究了太陽能和風(fēng)能收集技術(shù),對PV和WT建模,將PV和WT采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊邏輯處理以實現(xiàn)快速MPPT控制。并為提升DC-DC單元能量轉(zhuǎn)換效率,設(shè)計了電荷泵與Boost/Buck串聯(lián)二級調(diào)壓電路。然后對能量使用和存儲控制策略進(jìn)行了優(yōu)化,加入基于優(yōu)先級任務(wù)調(diào)度策略、避免執(zhí)行試探檢查點策略和動態(tài)喚醒策略,提升嵌入式系統(tǒng)能量利用效率以及通過執(zhí)行檢查點算法,防止系統(tǒng)因能量不足斷電導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。最后,設(shè)計了實驗系統(tǒng),實驗數(shù)據(jù)顯示本設(shè)計MPPT時間較傳統(tǒng)P&O法縮短71.5%;能量收集效率提高5.1%;最大能量收集效率為84.5%。嵌入式系統(tǒng)能量利用效率較RRS算法提高84... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

DC-DC轉(zhuǎn)換器技術(shù)應(yīng)用框圖

并著重介紹了超級鉛酸電池、新式鉛酸電池和鋰離子電池等技術(shù)。隨著電池技術(shù)發(fā)展，電力存儲行業(yè)發(fā)展迅猛，截至 2016 年 12 月份已經(jīng)有 1227 個大型電力儲能項進(jìn)行設(shè)計施工，儲能總量預(yù)計將會達(dá)到 1930MW[47]。在國內(nèi)，2016 年儲能技術(shù)列入了“十三五”規(guī)劃百大工程項目中。同時進(jìn)入國家改委、國家能源局發(fā)布的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃(2016—2030 年)》中，在該件 15 項重點任務(wù)之一的“先進(jìn)儲能技術(shù)創(chuàng)新”中明確指出：研究面向可再生能源并、分布式及微電網(wǎng)、電動汽車應(yīng)用的儲能技術(shù)，掌握儲能技術(shù)各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵核心技，完成示范驗證，整體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，引領(lǐng)國際儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。同年，家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、國家能源局聯(lián)合組織編制并印發(fā)《中國制造 2025—源裝備實施方案》中確定了先進(jìn)儲能技術(shù)和設(shè)備是 15 個重點裝備發(fā)展任務(wù)之一[48]。.2 儲能技術(shù)研究現(xiàn)狀能量存儲系統(tǒng)(ESS)從特性和方式上可以分為物理方式儲能、化學(xué)方式儲能和電磁式儲能。ESS 的發(fā)展分類如圖 1.4 ESS 功率分布圖所示，其中飛輪技術(shù)、抽水儲能、縮空氣儲能技術(shù)屬于物理儲能；超導(dǎo)和超級電容器是電磁儲能技術(shù)；鉛酸、鋰離子、硫、流液電池屬于電化學(xué)儲能技術(shù)。2000M

最后這個高能電子作為輸出的電能流出到外部電路中。太陽能電池池結(jié)構(gòu)原理框圖所示[58]，它由基片電極、P 型層、PN 型層、N 型層護(hù)層組成。圖 2.5 PV 電池結(jié)構(gòu)原理框圖制成后需要為其進(jìn)行封裝處理，封裝結(jié)構(gòu)如圖 2.6 PV 電池板封裝主要包括前板、太陽能電池、密封層、背板、保護(hù)框架和接線盒構(gòu)基片電極P型層N型層PN型層SiO2梳狀電極保護(hù)層光照

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]晶硅太陽能電池發(fā)展?fàn)顩r及趨勢分析[J]. 李俊泓.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(01)
[2]太陽能光熱發(fā)電并網(wǎng)運行及優(yōu)化規(guī)劃研究綜述與展望[J]. 杜爾順,張寧,康重慶,苗淼.  中國電機工程學(xué)報. 2016(21)

碩士論文
[1]鋰電池組充放電管理系統(tǒng)[D]. 應(yīng)澤霖.杭州電子科技大學(xué) 2017
[2]電動汽車動力電池管理系統(tǒng)（BMS）設(shè)計[D]. 王博.吉林大學(xué) 2016
[3]電動汽車電池保護(hù)及狀態(tài)分析電路芯片的設(shè)計[D]. 吳廣智.貴州大學(xué) 2016



本文編號：3501546