小功率太阳能光伏发电系统的设计

太阳能作为一种高效无污染的天然能源,必将成为未来常规能源的一种重要的替代品。本文介绍了一种小功率太阳能光伏交流发电系统的设计。系统由太阳能电池板模块、充放电控制电路、液晶显示电路、蓄电池、逆变控制电路组成,实现了太阳能转化为直流电能,并通过充放电控制器控制蓄电池充放电,逆变控制模块把直流电流逆变为220V±5V、50±2HZ的交流电。经测试,本系统实现了设计性能指标。     

独立光伏发电系统在节能型建筑中的应用

针对光伏发电系统中光伏阵列、负载和蓄电池匹配和控制不合理、工作效率低的现状,结合单片机自动控制技术,对独立光伏发电系统蓄电池充放电控制策略及光伏系统优化设计进行了深入探讨,研发了以Ph ilips公司生产的P89C58X2单片机为核心的智能控制系统;该控制系统带有完备的数据采集功能,以及方便的人机交互界面,能够根据当前蓄电池端电压自动调整光伏阵列电流的输入以及负载和备用电源的启停;实际运行情况表明了整个系统在自主研发的控制器的控制下运行稳定,达到了预期的目的。     

基于最大功率点跟踪技术的太阳能路灯控制系统

太阳能路灯以太阳光为能源,它安全、节能且无污染,也不需要铺设复杂的管线。白天利用太阳光给蓄电池充电,而晚上蓄电池则为路灯提供电能。路灯的开／1闭过程采用光电控制方式。该系统采用了最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking,MPPT）技术,以便最大程度地接受太阳能,提高太阳能光伏电池的效率,并降低路灯系统的成本。最大功率点跟踪系统是一种通过控制目光跟踪器的伺服（或步进）驱动机构来调节光伏阵列的受光角度,使光伏板能够输出更多电能的自动化控制系统。     

独立光伏系统充放电控制器的研究与设计

设计了一种基于STM32微处理器和Buck电路的光伏控制器,并提出了一种改进型变步长扰动观察法来提高光伏系统的最大功率点跟踪(MPPT)性能,同时实现了蓄电池的合理充放电及过放保护;样机实验结果表明:该光伏控制器能在0.01s的时间内克服扰动,并且MPPT的效率达到了99.94%,该光伏控制器具有快速的动态响应和良好的稳态性能,并能很好地监测蓄电池的状态,减少电池损耗,延长蓄电池寿命。     

基于STC单片机的太阳能光伏控制器设计与实现

为了提高太阳能光伏控制器的性价比,设计了运用STC单片机的太阳能光伏控制器.本控制器具有效率高、可靠性高、运行稳定、性价比高、适宜批量生产的特点.控制器实现了基于单片机STC12LE5402AD的工作状态控制和蓄电池能量管理,满足了太阳能光伏控制器在不同工作状态下的稳定运行与准确切换的要求.蓄电池充放电精确控制也在此控制器中得到实现.实验结果表明,应用此控制器的太阳能光伏系统效率高、运行稳定,蓄电池寿命也可延长.     

储能装置在微网系统中的经济运行分析

本文基于风、光、柴油机、蓄电池复合发电系统研究分布式发电中的能量调度及优化设计问题。本文建立了风机、光伏阵列、柴油机及蓄电池的数学模型,利用该模型可以根据实时的太阳辐射强度和风速计算出光伏阵列和风力发电机的输出功率。本文所采用的能量调度策略为并网状态下最大限度地使用可再生能源。在此调度策略基础上,利用动态规划法确定柴油机和蓄电池的输出功率。最后在Matlab上通过算例系统对本文所研究的问题进行仿真分析,结果表明蓄电池在微网中的应用可以使系统达到降低经济成本、提高系统运行可靠性的目的。     

光伏电路的PSpice仿真与实验研究

基于硅光伏电池单元的物理模型和光伏组件及光伏阵列的串并联结构,采用PSpice构建了小型硅光伏阵列的仿真模型,并利用该模型对光伏直流BUCK变换电路的开环和恒压控制闭环特性进行了仿真研究.仿真结果与实验数据对比表明,此模型能够在较高的近似程度上方便地模拟实际光伏电池的行为特性,将PSpice软件用于光伏发电系统的仿真是可行的.     

不同组串设计对光伏系统效率影响的实验研究＊

通过太阳能光伏电池仿真模型和光伏阵列计算模型,分析和研究了特变电工哈密295 KWp光伏实验电站并网发电系统中,不同光伏阵列对并网光伏发电系统性能的影响。结果表明,在哈密地区,当光伏阵列设计为21块/串时,光伏并网发电系统中有更大的产出电能,而当光伏阵列设计为20或19块/串时,光伏并网发电系统中产出电能量呈下降的趋势。在不同地区,通过光伏阵列计算选取最优的串联关系,可以获得最大的电能输出。     

光伏蓄电池的SOC估计及检测方法

现如今光伏系统光伏控制器普遍采用PWM方式对光伏蓄电池充电,由于太阳能充电器是从光伏面板取得能量,而光伏面板的输出功率、电压、电流受环境和光照的影响较大,输入变量不稳定,所以很难在输入控制上做更多的改变。确保延长光伏蓄电池使用寿命并使其稳定地运行,需要对光伏蓄电池的荷电状态(SOC)实时监控和测量,准确估算蓄电池工作状态。提出了一种先上线检测再电流置零混合式方法检测光伏系统光伏蓄电池荷电状态。介绍了该检测方法的原理及实现过程。实际情况表明:该检测方法测量精度高,具有良好的使用价值。     

单片机实现太阳能充放电智能控制

太阳能需通过太阳电池进行光电变换来实现,把转换到电能储存到铅蓄电池中。本文以单片机STC90C518RD为控制核心,通过对铅蓄电池的状态时实检测,充分利用太阳能电池产生的电能,完成智能充电和放电过程控制。其工作过程如下：太阳能电池产生电能后,利用了电压模块测量当前蓄电池电压,通过串口发送给单片机,并时实控制PWM脉宽,从而实现对蓄电池充电电流控制;在蓄电池放电的过程中,电压模块测量当前蓄电池电压低于所限制的最低电压值时,控制器控制蓄电池停止供电,从而实现了对蓄电池过放的保护。     

光伏发电系统中蓄电池充放电状态的模糊控制

提出一种基于模糊控制的光伏发电系统蓄电池充放电状态控制策略,可克服常规控制方法存在的缺点。控制策略中取蓄电池的端电压、端电压变化和温度变化作为输入变量,蓄电池的充放电状态作为输出变量。由蓄电池的端电压、端电压变化和温度的变化经模糊推理得到蓄电池的充放电状态。该控制策略能提高蓄电池充放电状态判断的准确性。在充分利用太阳能电池阵列输出能量的同时达到提高蓄电池使用寿命的目的。     

一种实用动力电池用大功率电子开关设计

利用NMOS管设计了一种简单实用的24V、30A的动力电池用大功率电子开关。该开关主要应用于24V大功率电池电源管理系统的充、放电电路,设有常开触点、常闭触点各一个,具有充电防反接、放电防倒灌的功能,并设置了电源指示灯,可以直观地了解电路的工作状态。     

无线传感器网络节点太阳能供电系统设计

ZigBee无线传感器网络节点太阳能供电系统由太阳能电池板、充电控制电路和锂电池组成,采集光能并将其转换为电能存储在锂电池中。通过锂电池充电管理芯片CN3063组成充电控制电路对锂电池进行充电管理。利用超低功耗锂电池电压检测芯片CN301组成放电保护电路,最大限度地延长锂电池的寿命。由于电源能量来自太阳能,因此非常适合野外布置的ZigBee无线传感器网络数据采集节点使用。     

基于MCU的光伏控制系统

本文构建一种基于微处理器的中、小功率光伏控制系统．从硬件、软件方面完善系统对蓄电池充放电及其负载的管理和保护。系统采用了LCD、键盘和异步串行通信，加强了系统的实时监控性和远程管理，方便了对单个系统或多个互联系统的维护和监管。本系统已运用于多个太阳能光伏产品系列．并取得满意的效果。     

防爆锂离子电池电源电路设计

针对煤矿对防爆锂离子电池的需求,设计了一种防爆锂离子电池电源电路,详细介绍了该电路的组成和功能。该电路采用隔爆分腔设计,当锂离子电池组或电池管理系统发生故障时,充电控制系统和放电控制系统可以快速可靠地断开与锂离子电池组的连接,确保了其他设备的安全;具有充放电保护、电压均衡保护、超温保护、实时显示等功能。     

飞轮电池在离网型风力发电系统中的应用

针对目前风力发电系统中储能装置(蓄电池)寿命短、充放电效率低的问题,提出采用飞轮电池作为储能装置的方案,分析了飞轮电池的d-q模型及其充放电控制策略。在飞轮电池充电控制过程中,采用基于转子磁场定向的矢量控制策略;在放电控制过程中,采用以直流母线电压为控制对象的控制策略。仿真结果表明,采用飞轮电池作为离网型风力发电系统的能量缓冲装置,能够有效稳定离网型风力发电系统的直流母线电压,提高其电能质量和稳定性。     

太阳能供电的LED照明系统设计

由于太阳电池和LED的工作电流都是直流,通过太阳电池组件可以通过串并联方式组合得到LED照明系统实际需要的电压。本文将研究太阳能与LED结合的高能源利用率、高安全性能和可靠性的照明系统,重点研究太阳能的充电电路、LED智能照明的控制电路和LED驱动电路。结果证明本文的设计提高了太阳能的利用效率和降低了整个照明系统的能耗,同时有望发展成为借助于并网技术实现蓄电池充放能量的技术方案。     

基于MC9S12的车载智能光伏充电器的设计

基于飞思卡尔MC9S12XS128型16位MCU和DC/DC变换器,研制成功了太阳能电动小车的充电控制器;文章详细阐述了充电器的硬件实现方法,对车载光伏充电系统中的MPPT策略以及蓄电池充电策略作了深入探讨,提出了一种基于MPPT跟踪算法的蓄电池简化充电策略;实验证实了该太阳能充电器的可行性,该系统能够有效地判断蓄电池的充电状态,并能执行设定的充电策略,能够实现对太阳能最大功率点的跟踪,达到了预期目的。     

蓄电池大功率恒流放电系统设计

为了解决采用固定电阻、电阻箱等传统负载对蓄电池进行恒流放电时的精度低、人为干扰因素大等问题,设计了以C8051F020单片机作为控制器、采用模糊PID控制方法、以功率MOSFET管作为放电负载的一种新型蓄电池恒流放电系统,能通过工控机的人机界面进行人机对话,并且能对放电过程进行实时监控、记录和分析。系统采用多个放电支路并联的设计思想,大大提高了蓄电池恒流放电功率,并且通过模糊PID控制,使系统放电的控制精度更高。     

直流微网混合储能系统优化控制策略

和单一储能相比,蓄电池/超级电容混合储能系统可以满足微网多样化的要求.在独立直流微网系统中,根据优先使用功率密度较高的超级电容、减少蓄电池频繁大电流充放电的原则,提出了一种混合储能系统优化控制策略.加入延迟环节延迟蓄电池出力,由超级电容迅速平抑系统功率波动;根据超级电容实时荷电状态和充放电状态,采用模糊控制器调整延迟时间,在保证超级电容安全运行的前提下实现其充分利用;蓄电池作为持续供能设备,采用基于其端电压的多滞环电流控制方法,对蓄电池充放电过程进行优化,减少高频充放电电流切换造成的损伤.仿真实验结果验证了控制策略的有效性.