基于光伏發(fā)電的路燈控制系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、自工業(yè)革命開始，人類的發(fā)展繁榮得益于化石能源的使用，同時也伴隨著能源危機與環(huán)境問題的突出。工業(yè)化的后果迫使人們改變能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展新能源。同時，在城鎮(zhèn)快速化發(fā)展的中國，需要可替代能源，改善小區(qū)傳統(tǒng)照明現(xiàn)狀。光伏發(fā)電，尤其是獨立光伏照明，正是改善這些問題的有效途徑之一。然而，由于技術(shù)等原因，應(yīng)用成本還較高。因此如何提高光伏電池的轉(zhuǎn)換效率進行有效MPPT跟蹤、提高蓄電池有效充放電管理水平成為論文需要研究的問題。
　　論文主要以光伏電池最

2、大功率跟蹤(MPPT)技術(shù)和蓄電池充電策略為研究核心，通過Simulink仿真驗證分析，完成了光伏電池MPPT跟蹤策略設(shè)計和蓄電池充電策略設(shè)計;搭建軟硬件平臺，設(shè)計切實可行的路燈控制系統(tǒng)，驗證理論研究控制策略實際運行效果，提高了系統(tǒng)的運行效率。
　　首先研究了光伏電池MPPT跟蹤控制技術(shù):闡述了光伏電池基本原理、工作特性，分析其等效電路建立數(shù)學(xué)模型，搭建光伏電池Simulink模型，研究光伏電池輸出特性與環(huán)境溫度、光照強度、負(fù)載間

3、關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，對光伏電池MPPT方法進行討論研究并仿真驗證分析，最終提出改進型變步長INC法MPPT。
　　其次對蓄電池充電策略進行研究:闡述蓄電池的原理、特性及主要參數(shù)，根據(jù)其等效電路推導(dǎo)蓄電池等效數(shù)學(xué)模型;然后進行Simulink仿真研究蓄電池充放電特性;對常見蓄電池充放電方法、蓄電池充電技術(shù)進行闡述并分析比較，給出各個方法和技術(shù)間的優(yōu)缺點;根據(jù)馬斯充電可按受電流曲線及快速充電3定律，研究蓄電池的快速充電及極化問題，給出改

4、進型蓄電池充放電策略，通過Simulink仿真分析驗證可行性并將蓄電池、光伏電池、boost電路等部分進行聯(lián)調(diào)，觀察蓄電池在MPPT充電階段及其他充電階段時充電電壓、電流及端電壓變化曲線（光伏電池MPPT充電是蓄電池充電的一種方式）。
　　再者進行總體方案設(shè)計，搭建路燈控制系統(tǒng)軟硬件平臺。硬件包含AVR控制系統(tǒng)、DC-DC變換器、蓄電池充放電保護電路、采集電路及相關(guān)輔助電路設(shè)計;軟件包含:程序構(gòu)成框架、上下位機功能控制流程、蓄電池