太阳能电池MPPT充电系统设计

被引量 : 0次 | 上传用户:wang8danyong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
伴随着经济的快速发展,人们的生活水平日渐提高,但随之也出现了许多的负面问题,例如汽车尾气污染和大气污染越来越严重,石油、煤炭等有限能源频繁被开采面临的能源危机,使人类生活环境日趋恶劣,因而发掘新能源是解决当今环境问题的可行办法之一。作为新兴清洁能源的太阳能主要被用在太阳能发电方面,所以大力发展电动汽车是目前解决环境污染和能源枯竭行之有效的方法之一。面对当前电动车电池能量不足、一次充电行驶路程短的问题,本文提出了太阳能辅助电动车MPPT充电方法,通过探索和提高太阳能光伏系统发电的效率,有效的推动电动车的迅速发展和推广。本文首先对太阳能电池的特征进行了详细分析,并对太阳能电池进行了数学建模,然后用Matlab仿真软件对该模型仿真,得到了其输出电压、电流和功率的特性曲线。根据模型特性曲线可知,太阳能电池在任意两个时间点上输出的电压和电流是不同的,针对如何得到每一时刻的最大功率输出(电压与电流乘积为最大)这一问题,提出了最大功率点跟踪的概念。通过对最大功率点跟踪算法的研究,比较了恒压法、扰动观察法和电导增量法的优缺点,提出以恒压法的0.75倍Voc为扰动启动电压,结合变步长扰动方法快速的找到最大功率点,与常用算法比较可知该方法具有速度较快、硬件成本低和容易实现的优点,并能够在一定程度上克服扰动不稳定的缺点。然后,根据最大功率跟踪算法,对常见的太阳能最大功率点跟踪硬件电路进行了比较,最终选择BOOST电路作为DC/DC变换电路,并对BOOST电路的各种参数进行合理的设置。同时对蓄电池的充电特性进行了分析,最终选择使用三段式充电方法,实现了蓄电池的容量利用和使用寿命的提高。最后,根据前述的太阳能最大功率点算法和DC/DC变换电路,对以STM8S103F3单片机为核心的系统整体硬件电路进行了设计,包括BOOST电路、蓄电池充电及保护电路、直流电压电源模块、单片机控制电路和人机交互界面等电路。编写、调试并仿真了单片机软件程序,在实验现场对所设计的系统电路进行反复调试和测试,最终实现了预期实验结果。在相同温度和光照条件下对同一辆电动车加装和不加装太阳能电池充电系统做最大功率点跟踪测试,证明该系统能够发挥太阳能电池的最大功效,提高充电效率。最终结果显示,与传统充电方式相比,应用MPPT充电系统的太阳能充电系统的发电效率提高20~30%,MPPT充电系统的实际转换效率达94%。电动汽车续航能力可增加10%~60%,其误差存在于环境温度和蓄电池性能的不同。
其他文献
采用偏最小二乘法(PLS)建立测定蛹虫草菌丝体中多糖、蛋白、虫草酸和腺苷含量的近红外光谱定量分析模型。选择了原始光谱建立蛹虫草菌丝体中腺苷和多糖含量的PLS定量分析模型
军工企业的发展水平是我国国防军事实力的集中体现,同时军工企业也是我国各项经济建设及安全管理的重要支柱。全面预算管理作为一项重要的管理工具,在军工企业的改革发展中发
文章从高校图书馆电子阅览室的服务项目及内容设置 ,电子阅览室深化读者服务的措施 ,开发信息资源 ,深化服务内容等方面 ,对高校图书馆电子阅览室的读者服务进行了探讨。参考
采用时间演化算符方法,研究Λ-型三能级原子与纠缠相干态光场共振相互作用的辐射谱。给出了辐射谱一般公式,并讨论在纠缠相干态光场驱动下的辐射频谱结构。结果表明,无论下能
扬州运河的演变及其对城市发展的影响成为运河与扬州研究中的关键问题。自吴王夫差挖邗沟、隋炀帝开凿运河以后,运河在扬州与长江交会,扬州成为南北水运枢纽,运河的凿通奠定
工作空间是衡量机器人工作能力的一个重要运动学指标。由于存在动力学耦合,空间机器人工作空间分析比地面机器人复杂得多。文章采用数值方法,即蒙特卡洛法分析空间机器人的工
文章运用文献计量的方法,对中国知网学术文献网络出版总库2000年~2010年间收录的有关图书馆建筑相关研究的603篇文献进行计量分析,包括文献时间分布、期刊分布、论文作者和研
列联表卡方检验适用于具有分类特征的样本间的差异性的检验。其用于比较的样本容量的不同取值将直接影响研究结论;把每个样本在各个维度上的"实际观察值"转化为"实际观察值的
试从几首作者有争议的交响乐出发,采用MIDI格式的音乐文件作为数据源,按照作曲相关理论编写程序提取音乐特征,用多元统计方法归纳音乐作品的数量性风格,并以此为鉴定作品的真