基于STM32F103芯片的光伏充电控制器设计

为了改善独立光伏发电系统中蓄电池的荷电水平,延长蓄电池的使用寿命.提出利用最大功率跟踪(MPPT)与蓄电池三段式充电相结合的充电控制策略,并基于数字控制方式,设计完成了光伏充电控制器的硬件电路和控制软件,完成了相关实验,验证了设计的有效性和正确性.     

基于dsPIC单片机的光伏LED照明系统设计

将最大功率点跟踪、蓄电池充放电控制策略与数字控制器有机地结合在一起,充分发挥ds PIC单片机数字控制器的智能管理功能,提高了太阳能电池的利用率和蓄电池的充电效率,延长了蓄电池使用寿命;同时将双向反激变换器应用于系统,克服了传统光伏照明系统结构复杂、可靠性差等缺点。通过研制1台数字控制的光伏LED照明系统实验样机,实验验证了所提出方案的可行性。     

高效光伏充电控制器的设计

针对在水文监测系统中因充放电方式不正确造成的蓄电池损坏和监测系统不能正常工作的情况,设计一种基于STM32芯片的高效充放电管理系统。通过对光伏电池和铅酸蓄电池充放特性的分析,采用BUCK电路和最大功率点跟踪（maximum power point tracking,MPPT）技术实现对蓄电池的充放电过程进行有效控制,提高光伏电池充电效率,保证了水文监测系统能够高效稳定工作。设计完成系统的软硬件设计及相关实验,并得出实验结果和结论。实验结果表明,该控制器能够根据蓄电池端电压自动切换充电方式,避免了由于充电电压过高过低引起的蓄电池使用寿命缩短,同时相对普通充电控制器具有更高的充电效率。     

独立光伏LED照明系统研究与设计

针对传统照明控制装置充放电路分开设置存在结构复杂、可靠性差、效率低等问题,研究了基于Zeta/Sepic双向变换器的光伏LED照明系统;提出了一种充电算法,其既能实现光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)又能满足蓄电池电压限制条件;设计了一种基于HV9930控制芯片的LED恒流驱动电路。实验结果表明:控制器可以根据蓄电池状态准确地在MPPT、恒压和浮充算法之间切换,MPPT充电效率较恒压充电提升显著,LED驱动电路恒流效果好。     

自动高效太阳能最大功率跟踪系统的研究

针对如何提高太阳能发电效率的背景,本文介绍了一种自动高效的跟踪太阳能电池板最大输出功率的太阳能控制器的系统设计.该系统采用单片机控制,由Sepic斩波电路构成的DC-DC模块,通过精确的采集光伏板的输出电压和电流作为反馈,结合最大功率跟踪(MPPT)算法,自动调节DC-DC模块的工作状态,实现了自动高效的太阳能最大功率点的跟踪.同时检测蓄电池的当前电量结合算法对蓄电池进行充电管理,实现对蓄电池的智能充电.本系统采用软件对系统进行保护,从而保证了系统的安全性和可靠性,具有一定的应用价值.     

太阳能LED路灯照明控制系统的设计

给出了太阳能LED路灯照明控制系统的硬件实现与控制策略.控制器能够正确地转换充电、供电和等待三种状态.充电电路依据蓄电池的不同状态能准确切换到最大功率充电、恒压充电和浮充补偿三种方式.对LED照明负载采用了恒流控制以确保其发光效率.目前该系统已经稳定运行半年以上,观察和测试结果符合设计要求.     

光伏蓄电池MPPT-脉冲充电方法研究

铅酸蓄电池广泛应用在光伏发电系统中,为提高光伏发电效率,同时延长蓄电池的使用寿命,提出了一种将最大功率点跟踪(MPPT)与恒压脉冲充电结合的分段充电策略,即涓流充电-MPPT充电-脉冲充电。其中MPPT可使光伏电池获得最大功率输出,而脉冲充电又可提高铅酸蓄电池的充电效率和寿命。对系统进行仿真,分析表明相对于普通的PWM光伏控制器,该策略不仅充分利用光伏能源,而且在此策略控制下蓄电池充电效率得到提高,延长了使用寿命。     

太阳能LED照明系统充电控制器设计

设计一种太阳能LED照明系统充电控制器,既能实现太阳能电池的最大功率点跟踪(MPPT)又能满足蓄电池电压限制条件和浮充特性。构建实验系统,测试表明,控制器可以根据蓄电池状态准确地在MPPT、恒压、浮充算法之间切换,MPPT充电效率较恒压充电提高约16%。该充电控制器既实现了太阳能的有效利用,又延长了蓄电池的使用寿命。     

混合储能光伏系统实验研究

利用超级电容充电条件不受限制、循环寿命长和蓄电池比能量高的优点,结合太阳电池最大功率点跟踪控制回路,对超级电容和蓄电池的混合储能在独立式光伏系统中的应用进行了实验研究.结果表明,太阳电池在外界环境波动较大的情况下,蓄电池仍能稳定充电,提高了系统的利用率,减小了蓄电池的循环次数,提高了蓄电池的使用寿命.     

光伏发电最大功率跟踪控制器的设计

针对目前太阳能发电系统效率低的问题,本文利用微控制器设计了一种太阳能光伏发电最大功率跟踪控制器。该控制器采用升降压式DC/DC转换电路,利用电压扰动法实现最大功率点跟踪,使太阳能光伏电池始终保持最大功率输出;控制器还能实时测量蓄电池的端电压,对蓄电池进行充放电保护。该控制器软硬件结合、可靠性高,提高了太阳能光伏发电系统效率,并延长了蓄电池使用寿命。     

太阳能高层住宅供电系统设计

提出一种新颖的太阳能高层住宅供电系统方案,并对系统设计进行了优化.重点研究和论述了智能控制器设计及其功能实现.该控制器实现了基于高性能微处理器STC12C5412AD的工作状态控制和蓄电池充放电,满足了太阳能高层住宅供电系统在不同工作状态下的稳定运行.太阳电池最大功率点跟踪(MPPT)、蓄电池分段式充电和基于蓄电池剩余容量(SOC)的精确放电控制也在此控制器中得到实现.该系统在无锡新世纪房地产公司开发的高层住宅区中得到应用,实际运行结果表明,该太阳能高层住宅供电系统效率高,造价相对低,运行稳定.     

Design of a P-&-O algorithm based MPPTcharge controller for a stand-alone200W PV system

Solar cells convert sun light into electricity, but have the major drawbacks of high initial cost, low photo-conversion efficiency and intermittency. The current-voltage characteristics of the solar cells depend on solar insolation level and temperature, which lead to the variation of the maximum power point (MPP). Herein, to improve photovoltaic (PV) system efficiency, and increase the lifetime of the battery, a microcontroller-based battery charge controller with maximum power point tracker (MPPT) is designed for harvesting the maximum power available from the PV system under given insolation and temperature conditions. Among different MPPT techniques, perturb and observe (P&O) technique gives excellent results and thus is used. This work involves the design of MPPT charge controller using DC/DC buck converter and microcontroller. A prototype MPPT charge controller is tested with a 200 W PV panel and lead acid battery. The results show that the designed MPPT controller improves the efficiency of the PV panel when compared to conventional charge controllers.     

Comparative evaluation of different power management strategies of a stand-alone PV/Wind/PEMFC hybrid power system

This study presents different power management strategies of a stand-alone hybrid power system. The system consists of three power generation systems, photovoltaic (PV) panels, a wind turbine and a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). PV and wind turbine is the main supply for the system, and the fuel cell performs as a backup power source. Therefore, continuous energy supply needs energy storing devices. In this proposed hybrid system, gel batteries are used. The state of charge (SOC), charge-discharge currents are affecting the battery energy efficiency. In this study, the battery energy efficiency is evaluated with three different power management strategies. The control algorithm is using Matlab-Simulink®.     

户外在线监测装置电源系统的设计及实现

为了解决户外高压绝缘子在线检测装置的电源问题,研究了此类装置电源系统的一套设计及实现方法。此系统主要由光伏阵列、蓄电池、充放电控制器构成。为降低成本及保证系统的不掉电运行,通过计算使光伏阵列功率和蓄电池容量匹配。在不同的光照和温度条件下,基于最大功率点跟踪(MPPT)的充电管理使光伏阵列始终工作在最大功率输出状态。系统还专门设计了独立的蓄电池管理子模块,依据蓄电池特性曲线对电池进行管理。配合电池管理子模块,主控制器还采用基于各子模块之上的宏观策略对蓄电池组进行管理,使其高效工作并延长其寿命。同时,由于该系统运行于野外高电压环境,有针对性的采用了抗干扰设计,其抗干扰性能已通过相关EMC测试。挂网运行结果表明,此电源系统达到了稳定高效的设计要求.     

考虑混合储能荷电状态的独立光伏系统控制策略

独立光伏系统中配备由蓄电池与超级电容组成的混合储能系统可以实现功率平滑、能量平衡以及提高电能质量。在同时考虑蓄电池与超级电容各自的荷电状态以及不同重要等级负荷的情况下,提出了对混合储能的能量管理及对应Buck/Boost双向功率变换器的控制策略。该能量管理方案可以在保证微网的正常运行下维持储能元件在合理的荷电状态;该控制策略可以保证蓄电池的阶段式恒流充电和过充过放保护以及对直流母线电压的稳定快速控制。建立了独立光伏系统的模型,给出了变换器的控制策略,仿真结果验证了所提能量管理方案及控制策略的有效性。     

太阳能LED照明控制系统的设计与实现

鉴于目前对太阳能新型能源的研究及相关技术的发展,设计了一种新型的太阳能LED照明系统。该系统以ATMEGA16单片机为控制核心,实现对蓄电池能量的智能管理和系统工作状态的准确控制。蓄电池和市电自动切换提供照明系统的电源。蓄电池充电状态的准确性由电压电流检测双环及核心控制器保证,并将最大功率跟踪算法运用其中,以实现精确的控制。LED亮度根据实际太阳光强度由控制器及TPS61042准确控制。多次测试实验结果表明该系统控制准确,转换效率较高,工作稳定。     

多电池组太阳能光伏电源系统的设计与应用

研究设计了一种太阳能光伏电源系统,并成功应用于户外电力设备在线监测系统中。根据设备功耗需要和安装地点的气候情况,确定了光伏阵列和蓄电池的容量;研究了不同光照和温度条件下,光伏阵列的最大功率点跟踪(Maxmum Power Point Tracking,简称MPPT)算法,使光伏阵列始终工作在最大功率输出状态,保证了蓄电池的充电效率;研究设计了多电池组协调控制与充-放电优化管理策略,有效延长了蓄电池的使用寿命。设计开发的太阳能光伏电源系统在架空输电线路状态监测系统中得到了成功应用。现场运行结果表明,该系统运行高效、稳定,完全满足工程应用需求。     

独立光伏系统中超级电容器蓄电池有源混合储能方案的研究

超级电容器与蓄电池混合使用,可以充分发挥蓄电池能量密度大和超级电容器功率密度大、循环寿命长的优点,大大提升储能系统的性能.针对独立光伏系统的特点,设计了一种有源式混合储能方案,建立了系统的模型和控制环节.实验结果表明,在光伏发电功率和负载功率脉动时,蓄电池能够工作在优化的充放电状态,并能够有效地减少充放电小循环次数.对解决光伏等可再生能源系统中的储能问题,具有现实可行性.     

基于SOC调整的光伏电站储能系统调控策略

光伏（PV）发电输出功率具有波动幅度大和随机性强的特点,大规模并网光伏电站需要电池储能系统（BESS）对输出功率波动进行平滑抑制,以降低对电网的冲击。提出了一种衡量不同BESS控制策略抑制PV功率波动能力的评价指标,针对现有基本功率平滑控制策略的不足,提出基于电池荷电状态(SOC)调整输出的储能功率控制策略。通过调节BESS输出功率,对PV输出功率中较高频段波动成分进行补偿,并且在储能电池荷电状态（SOC）偏高/低时对输出功率加以自适应调整,在不削弱补偿效果的前提下,将SOC维持在正常范围内。仿真结果表明所提方法在光伏输出波动剧烈时仍有较好的平滑效果,并且对电池容量的需求较小。     

一种基于电导增量改进算法光伏充电实现策略

根据太阳能光伏电池的输出特性与蓄电池的充电特性,利用dsPIC30F5011设计了一台能进行最大功率点跟踪( MPPT)的光伏充电系统,在快速充电阶段,利用基于电导增量的改进算法对光伏阵列进行MPPT,以最大功率对蓄电池充电;在过充和浮充阶段,利用带有温度补偿的电压PI调节算法实现过充和浮充.实验与仿真结果表明,改进的...