独立运行光伏发电系统控制器研究与设计.pdf

浙江大学
硕士学位论文
独立运行光伏发电系统控制器的研究与设计
姓名:王超
申请学位级别:硕士
专业:电工理论与新技术
指导教师:李培芳
20040301
摘要关键词:光伏系统、蓄电池荷电状态;三是公式法。本文还从理论上探讨了光伏系统控制器应具有的光伏系统控制器。两种小型简单的光伏系统控制器一个是通过检测蓄电池在线电的荷电状态,这两个控制器都是用单片机实现的。还有一种较复杂的控制器,它是基于砥饔雞疧甀僮飨低车模τ昧煊蚴歉咝阅芴能路灯。该复杂控制器具有通信功能,可以和远程监控端传送数据。为了可靠的传送数据,一个简单实用的无线通信协议被开发出来。远程监控端的微机软件是用编写的,通过串口进行通信。在远程监控端,有一个协议转换的硬件电路,它把无线通信协议转换成串口通信协议。最后介绍了该复杂控制器的实际运本文首先介绍了光伏发电产业的现状,接省介绍了光伏系统的基本组成,基本原理,其中对太阳能电池的特性,蓄电池的特性,及光伏系统的配置分别进了讨论。然后探讨了光伏系统的一些关键技术,特别是蓄电池的监控技术。对蓄电池的监控技术的关键是蓄电池荷电状态的检测,本文探讨了二三种检测方法:一是基于蓄电池在线电压检测蓄电池荷电状态;二是基于蓄电池稳态开路电压检测功能:对蓄电池充放电的控制,对太阳方位和高度的跟踪,对太阳能电池最大功率点的跟踪。在此基础上介绍了研制的两种小型简单的光伏系统控制器和一种较复杂的压来判断蓄电池的荷电状态,另一个是通过检测蓄电池的开路电压来判断蓄电池行效果,并简单的展望了一下光伏产业的未来。、电池监控、太阳能灯未经作着、导筛葡意勿全文公布
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§人类所面临的能源问题§太阳能的特点与优势±/、在当今社会能源是经济能否烦T诵校灾寥死嗄芊裆娴囊桓霾豢扇鄙俚关键条件。现在人们常用的一次能源有煤炭,石油,原子能等。⒘看笤荚笥夷晷婵萁撸惶烊黄供应辏挥说哪昕2闪磕壳拔C磕万吨,根据年世界能源委员会的形势是很严峻的,当前世界多数国家对能源问题都很重视。新能源技术及节能技术在世界范围内迅速发展。太阳能,绿色生物能,燃料电池,海洋能等新能源的研究与应用为人们描绘出希望。其中太阳能应用技术以其独特的优势在全世界蓬勃发展,使人们在能源危机的焦虑中,感到不少欣慰。太阳是个巨大的能源。万物生长靠太阳,地球上绝大部分能源归根究底是来自太阳的。煤炭,石油都是古时候由动物或植物存储下来的太阳能。太阳每秒钟到达地球表面的太阳能的数万分之一。利用太阳能的潜力是十分大的。在讨论太阳对地球辐射能的强度时,人们引入了太阳常数。在地球大气层的太刚辐射能有‘。个比较恒定的数值,这个数值就叫太阳常数。它的值大约是的犬部分的煤炭和石油都是有限的,不可再生的。据有关资料显示:石油储量的综合估算,可支配的化石能源的极限,大约为、亿吨,以年世界储备估计在’兆立方米,年开采量维持在兆立方米,将在、年内枯竭:煤的储量约为亿盹,年煤炭开采量为亿吨,可以估计可维持到世纪年代中期;核聚变到年还没有实现的希望。。太阳是以辐射的方式向四周转播它的能量的。太阳发出的能量中约有亿分之达了地球,约眐U庑┠芰烤厍虼笃愕奈沼敕瓷洌钪到达地球表面的约有ד。全世界人们一年所用的各种能量之和也只有上界,在平均日地距离时,在垂直于太阳光的方向上,在单位时间和单位面积内,浙江人学坝宦傥笫一章太阳能应用的形势‘,牟课题的任务/。
§国内外太阳能应用的现状太阳能应用包括太阳能发电和太阳能热利用。太阳能发电又分为光伏发电,光化学发电,光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用太阳能电池这种半导体器件吸收太阳光辐射能,使之转化成电能的直接发电形式。光伏发电是当今太阳太阳能热利用在我国已经很普及了。近十年来,中国的太阳能热利用产业得以快速发展。特别是太阳热水器,已初步形成较为完善的产业体系,包括原材料工业、产品加工制造业、市场及服务业以及相应的科技开发能力。年底,全国的太阳热水器年产量约为椒矫祝鼙S辛看蚱椒矫祝邮澜之首。全国共有大小生产、营销企业多家,其中有年产值超亿元的大型企业十余家。产业内提供了五万多个就业机会,年总产值近亿元,年出口额约相比之下,太阳能发电,主要是光伏发电,离大规模的应用推广还有很长的大的新疆北塔山牧场咛裟芄夥缯镜取U庑┑缯径冀ㄔ诠庹粘渥悖的原因,在短期内仍无法与火电竞争。近来一些几瓦到几百瓦的中小型光伏发电太阳辐刺能与煤炭,石油,核能相比较,有如下的优点:】.普遍性。地球上处处都有太阳能,不需要到处去寻找,去运输。藓π浴@锰裟茏魑D茉矗挥蟹显狭希掀纤呐欧牛挥噪声,不会污染环境,没有公害。