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简述离网光伏发电制约器设计

收藏本文 2024-03-05 点赞:3371 浏览:8371 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:开发利用太阳能等可再生能源已成为人们的共识。其中,以光生伏特效应为基础的光伏发电技术有着十分广阔的运用前景。然而,目前较低的光电转换效率成为其进展的瓶颈;提升光伏发电效率,提升光伏发电的运用技术水平,是光伏领域的重要探讨内容。本论文深入探讨了太阳角度跟踪的论述依据和制约策略,旨在保证太阳能电池板始终与太阳光线垂直,以而增加电池板的发电功率,降低光伏系统成本;同时储能也是光伏系统中重要的组成部分,目前蓄电池是光伏系统中主要的储能器件,充电方式对蓄电池的利用寿命有较大的影响,所以课题对蓄电池的充放电原理及特性做了具体浅析。最终本论文提出了基于ARM处理器的离网光伏发电制约器的设计案例。具体设计了基于太阳位置算法的双轴跟踪制约系统,利用角度和光照度传感器的反馈实现闭环制约,进一步提升了跟踪制约精度及可靠性。运用智能充电芯片,并根据铅酸蓄电池的参数及其充放电特性,完成了蓄电池的充电电路设计。本课题设计的制约器适用于小型离网光伏发电系统,实现了全天候的太阳角度跟踪目标,使电池板获得最大化的太阳能吸收;并实现了铅酸蓄电池的最佳充电方式,延长了铅酸蓄电池的利用寿命。课题对太阳能的有效利用具有较高的论述作用和运用价值。关键词:双轴跟踪论文离网光伏发电论文最佳充电论文

    致谢3-4

    摘要4-5

    Abstract5-8

    第一章 绪论8-13

    1.1 光伏发电背景及作用8

    1.2 光伏发电特点和我国太阳能资源的分布8-10

    1.2.1 光伏发电特点8-9

    1.2.2 我国太阳能资源的分布9-10

    1.3 光伏发电系统概述10

    1.4 光伏发电的近况及挑战10-12

    1.4.1 国外光伏发电进展近况11

    1.4.2 国内光伏发电进展近况11-12

    1.5 课题探讨的主要内容和作用12-13

    第二章 太阳位置算法13-23

    2.1 太阳角度跟踪的必要性13-18

    2.1.1 太阳能电池工作原理13-16

    2.1.2 太阳辐射量16-18

    2.2 太阳角及其跟踪算法18-22

    2.2.1 不同坐标系下的太阳跟踪18-19

    2.2.2 太阳角跟踪算法19-20

    2.2.3 太阳时角和时差20-21

    2.2.4 太阳赤纬角21-22

    2.3 本章小结22-23

    第三章 光伏发电制约器硬件设计23-48

    3.1 光伏发电制约器整体设计23-25

    3.2 双轴跟踪硬件设计25-36

    3.2.1 系统电源模块25

    3.2.2 处理器 LPC1114 及其最小系统25-27

    3.2.3 时钟芯片 DS130227-28

    3.2.4 环境参数监测28-32

    3.2.4.1 光照度传感器28-29

    3.2.4.2 湿度传感器29-32

    3.2.4.3 温度传感器32

    3.2.5 角度测量32-34

    3.2.6 交流电机制约电路34-36

    3.2.7 数据存储36

    3.3 蓄电池充电硬件设计36-45

    3.3.1 铅酸蓄电池工作原理及特性36-37

    3.3.2 铅酸蓄电池的利用不足37-38

    3.3.3 铅酸蓄电池充放电制约案例设计38-45

    3.3.3.1 铅酸蓄电池充放电制约38-40

    3.3.3.2 铅酸蓄电池充电电路设计40-44

    3.3.3.3 铅酸蓄电池充放电参数监控44-45

    3.4 人机交互45-47

    3.4.1 显示和报警电路45-47

    3.4.2 键盘电路47

    3.5 本章小结47-48

    第四章 光伏发电制约系统软件设计48-60

    4.1 软件开发语言和工具48

    4.2 系统软件框架设计48-49

    4.3 主程序及各模块程序49-59

    4.3.1 主程序49-50

    4.3.2 光照度传感器模块50-53

    4.3.3 角度测量模块53-54

    4.3.4 时钟芯片模块54-57

    4.3.5 电机制约模块57-59

    4.4 本章小结59-60

    第五章 调试及结果浅析60-66

    5.1 制约系统的组成60-61

    5.2 实验结果及浅析61-65

    5.2.1 双轴跟踪实验结果及浅析62-64

    5.2.2 蓄电池充电实验结果及浅析64-65

    5.3 本章小结65-66

    第六章 总结与展望66-68

    6.1 课题总结66

    6.2 课题展望66-68

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