近年來,農(nóng)業(yè)政策的有效實施使我國農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速。水產(chǎn)養(yǎng)殖作為農(nóng)業(yè)的一部分雖然在技術(shù)上和產(chǎn)量上都有了顯著提高,但還是存在著自動化控制水平低,增氧設(shè)備耗能高等問題,這嚴(yán)重阻礙了水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展。在環(huán)境污染嚴(yán)重,傳統(tǒng)能源匱乏的今天,研制一套高效節(jié)能環(huán)保的智能增氧系統(tǒng)意義重大。針對我國水產(chǎn)養(yǎng)殖和太陽能發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀,本文設(shè)計了一套以太陽能為主要動力來源的水產(chǎn)養(yǎng)殖智能增氧系統(tǒng),它能夠有效的提高魚塘增氧效率,實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的環(huán)�；妥詣踊�。系統(tǒng)主要以太陽能供電部分為主要研究對象。綜合介紹了國內(nèi)外水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)和太陽能技術(shù)研究現(xiàn)狀,提出了系統(tǒng)的整體設(shè)計方案。系統(tǒng)主要由太陽能電池、MPPT控制電路、充放電控制電路、蓄電池組、逆變器、交流負(fù)載構(gòu)成。通過對幾種不同最大功率點跟蹤方法的比較,選定電導(dǎo)增量法作為MPPT控制方法以實現(xiàn)太陽能的最大利用。設(shè)計了基于三階段式充電法的蓄電池充電電路。它能夠在保護(hù)蓄電池的基礎(chǔ)上較快速充電。根據(jù)負(fù)載交流的特性,研究了相關(guān)的逆變技術(shù),設(shè)計出了符合系統(tǒng)需要的逆變器電路。完成了基于ATmaga128單片機(jī)的系統(tǒng)硬件電路和軟件程序的設(shè)計,實現(xiàn)了最大功率點的跟蹤,蓄電池的智能充放電,逆變器... 

【文章來源】：天津科技大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展
        1.2.1 國內(nèi)外水產(chǎn)養(yǎng)殖現(xiàn)狀及發(fā)展
        1.2.2 國外太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀與發(fā)展
        1.2.3 國內(nèi)太陽能光伏發(fā)電現(xiàn)狀
    1.3 課題主要研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
2 水產(chǎn)養(yǎng)殖太陽能供電智能增氧系統(tǒng)的基本組成
    2.1 水產(chǎn)養(yǎng)殖太陽能供電智能增氧系統(tǒng)的基本組成
        2.1.1 太陽能供電系統(tǒng)
        2.1.2 水質(zhì)參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)
    2.2 太陽能電池
        2.2.1 太陽能電池原理
        2.2.2 太陽能電池的數(shù)學(xué)模型
        2.2.3 太陽能電池的MATLAB建模仿真
    2.3 太陽能電池最大功率點跟蹤
        2.3.1 太陽能電池最大功率點跟蹤原理
        2.3.2 幾種常用的最大功率點跟蹤方法
    2.4 蓄電池
    2.5 逆變器
    2.6 耕水機(jī)
    2.7 本章小結(jié)
3 太陽能發(fā)電系統(tǒng)的總體設(shè)計
    3.1 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)容量設(shè)計
        3.1.1 太陽能電池容量設(shè)計
        3.1.2 蓄電池組容量設(shè)計
    3.2 MPPT控制電路及方法的選定與仿真
        3.2.1 Boost電路工作原理及仿真
        3.2.2 基于BOOST電路的電導(dǎo)增量法的MATLAB建模仿真
    3.3 蓄電池充放電方法及控制策略
        3.3.1 蓄電池充電方法選擇
        3.3.2 充電控制策略
        3.3.3 放電控制策略
    3.4 逆變電路分析與設(shè)計
        3.4.1 前級DC-DC升壓電路
        3.4.2 后級DC-AC逆變電路的選擇
        3.4.3 全橋逆變電路的PWM控制
        3.4.4 逆變電路各元器件參數(shù)的選取
    3.5 本章小結(jié)
4 水產(chǎn)養(yǎng)殖太陽能供電智能增氧系統(tǒng)硬件設(shè)計
    4.1 Atmega128單片機(jī)介紹
    4.2 檢測電路
        4.2.1 溶解氧檢測電路
        4.2.2 溫度檢測電路
        4.2.3 電壓檢測電路
        4.2.4 電流檢測電路
    4.3 蓄電池充電電路
    4.4 顯示電路設(shè)計
    4.5 驅(qū)動電路
        4.5.1 MOSFET驅(qū)動電路
        4.5.2 輸出控制電路設(shè)計
    4.6 電源穩(wěn)壓電路設(shè)計
    4.7 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)軟件設(shè)計
    5.1 編程開發(fā)環(huán)境介紹
        5.1.1 編程語言
        5.1.2 編程軟件介紹
    5.2 主程序設(shè)計
    5.3 系統(tǒng)初始化
    5.4 MPPT控制程序設(shè)計
    5.5 蓄電池智能充電控制程序設(shè)計
    5.6 SPWM波產(chǎn)生程序設(shè)計
    5.7 供電源切換程序設(shè)計
    5.8 耕水機(jī)控制程序設(shè)計
    5.9 本章小結(jié)
6 系統(tǒng)實驗仿真結(jié)果
    6.1 最大功率點跟蹤實驗
    6.2 逆變電路仿真實驗
7 結(jié)論
8 展望
9 參考文獻(xiàn)
10 致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)控技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 曾洋泱,匡迎春,沈岳,向歡,劉新庭.  漁業(yè)現(xiàn)代化. 2013(01)
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碩士論文
[1]基于獨立太陽能供電的照明系統(tǒng)控制及蓄電池狀態(tài)監(jiān)測研究[D]. 趙巍巍.西南石油大學(xué) 2014
[2]光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT的優(yōu)化研究[D]. 李延雄.沈陽理工大學(xué) 2014
[3]光伏太陽能充電控制器的研究[D]. 張清敏.廣東工業(yè)大學(xué) 2012
[4]基于MPPT的DC/DC變換器設(shè)計及光伏模塊并聯(lián)研究[D]. 張璇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[5]單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的研究[D]. 侯衛(wèi)衛(wèi).山東科技大學(xué) 2009
[6]基于單片機(jī)的正弦逆變電源研制[D]. 鐘敬穩(wěn).大連海事大學(xué) 2008



本文編號：3190864