光伏发电对蓄电池的最佳充电模式分析

光伏发电对蓄电池的最佳充电模式分析作者 陈德明 ， 舒杰 ， 徐刚作者单位 中国科学院广州能源研究所 ,广东广州 ,510640相似文献 10条1.学位论文 曹倩茹 光伏发电的最大功率跟踪研究 2006太阳能作为一种新兴的绿色能源，以其取之不竭、用之不尽、无污染等优点，受到人们越来越多的重视。太阳能光伏发电是充分利用太阳能的一种有效方式。由于目前光伏电池板的价格比较高，转换效率比较低，为了降低系统造价和有效利用太阳能，对光伏发电进行最大功率跟踪 MPPT显得尤为必要。本文以独立光伏发电系统为研究对象，对其进行了理论分析，从系统的参数选择、拓扑结构、控制策略、最大功率跟踪及蓄电池的保护等方面作了详细的分析和研究。主要的内容有1. 综述了国内外光伏产业发展现状。2. 介绍了常规光伏发电系统和带有最大功率跟踪功能的光伏发电系统的基本组成，结合光伏电池的输出特性，分析了最大功率跟踪的必要性。3. 详细分析了几种不同的 DC-DC转换电路的工作特性和工作原理。4. 给出了光伏电池输出电流、电压的检测电路、信号调理电路；用于最大功率点跟踪的 DC-DC转换电路；用 M57962L实现了功率开关管的驱动电路。5. 设计出基于数字信号控制器 dsPIC30F4011为核心的光伏电池阵列的最大功率跟踪控制；算法实现采用改变步长的微扰观察法。6. 分析了铅酸蓄电池充放电过程中的电化学反应机理；有效控制蓄电池的充、放电，避免了蓄电池在应用中出现过充、过放现象。最后给出了实验结果，证明系统的控制方法和策略具有实用性。2.期刊论文 陈进美 . 陈峦 . CHEN Jin-mei. CHEN Luan光伏发电最大功率跟踪方法的研究 - 科学技术与工程2009,917在分析太阳能电池等效电路模型的基础上 , 建立了太阳能电池阵列的数学模型 , 仿真验证了光伏发电系统存在最大功率点 . 针对传统 MPPT控制算法的缺点 , 提出了固定参数法与扰动观察法相结合、固定参数法和电导增量法相结合、高斯法与扰动观察法相结合的复合 MPPT控制算法 , 较深入地探讨了这些算法的优点及详细实现方案 . 通过光伏发电 MPPT仿真实验 , 验证了高斯法在最大功率跟踪应用中的有效性.3.学位论文 梁宏晖 小功率光伏发电及最大功率跟踪控制的研究 2008光伏发电的研究是当今国内外研究的一个热点，因为它的实现及应用为目前人类面临的许多问题如能源危机、环境污染等提供了解决途径。光伏发电有着非常广泛的应用前景，在人类越来越重视可持续发展的今天，太阳能拥有其他能源所没有的各种优点如几乎是取之不尽用之不竭的，清洁无污染等，这使它受到人们越来越多的关注，成为最有希望替代传统能源的新能源之一。本论文的具体内容如下1 、本文分析了光伏电池的工作原理，建立了基于 SIMULINK的仿真模型，绘制了不同负载下光伏电池的输出功率曲线。2 、本文分析了最大功率跟踪（ MPPT）技术的几种方法，对扰动观察法（ perturbobservealgorithms， PO）进行了详细的分析，详细分析了Boost电路，并利用 Boost电路实现了最大功率跟踪。对最大功率跟踪电路建立了基于 SIMULINK的仿真模型，得到了较好的仿真结果。3 、本文对扰动观察法（ perturbobservealgorithms， PO）的不足进行了分析，提出了改进型的扰动观察法，对这种方法进行了详细的解释，建立了基于 SIMULINK的仿真模型，得到了很好的仿真结果。4 、本文建立了光伏发电系统的主电路，对其中的推挽式电路和全桥电路进行了详细的分析，建立了基于 SIMULINK的仿真模型，得到了较好的仿真结果。4.学位论文 闫士职 基于太阳能光伏发电并网系统的研究 2009随着全球环境污染和能源短缺问题的日益严重，寻找新能源已经是各国不得不面临的现实。众所周知，太阳能是当前世界上最丰富、最清洁、最有大规模开发利用前景的可再生能源之一，其中光伏发电越来越受到人们的认可和关注。在近些年来，光伏发电并网技术成为了光伏发电应用的主流。为此，本文对光伏发电并网系统进行了详细介绍，并对并网控制方法进行了相关研究。本文研究的对象是完整的光伏并网发电系统，着重对三相光伏并网系统进行了全面的分析。对并网系统的主电路拓扑、控制策略、系统参数选择、最大功率点跟踪等几个方面做了详细的分析和仿真实验。首先，概述了太阳能利用的意义和广阔前景，给出本课题的主要研究内容。接着简要的介绍了太阳能光伏发电系统分类和组成。其次，阐述了三相光伏发电并网的控制目标，给出并网运行时必须满足的条件。通过分析比较当前流行的几种逆变电路的控制方法之后，本文采用基于 SPWM的电流输出并网控制方法，通过 MATLAB软件搭建模型进行仿真实验。通过仿真验证了此控制方法的可行型。并且分析了影响纹波电流大小的主要因素。最后对光伏电池的原理和工作特性进行了简要的分析。用方框图表达了几种常用的最大功率跟踪的控制方法。文本选择扰动观测法作为最大功率跟踪的控制方法。通过 MATLAB软件对其进行建模仿真实验，通过仿真结果可以得出此方法可以较好的跟踪光伏电池最大功率工作点。并且本文还验证了通过改变不同的扰动步长对跟踪效果的影响。论文最后对所取得的成果进行了总结，并给出了作者的一些建议，同时也对光伏发电技术进行了展望。5.期刊论文 王平 . WANG Ping光伏发电 LED照明的最大功率跟踪及控制技术研究 - 光机电信息 2009,2611分析研究了太阳能电池、蓄电池和光伏发电的最大功率点跟踪控制技术 , 对太阳能 LED照明控制驱动系统的高效可靠应用进行了分析 , 应用 MPPT原理提高太阳能电池的能效和蓄电池的充放电管理 , 设计了太阳能光伏发电 LED照明最大功率点跟踪控制系统电路 , 实现了光伏发电的最大功率跟踪和 LED节能照明应用.6.学位论文 王志红 光伏发电逆变系统仿真与 MPPT算法设计 2007太阳能光伏发电是新能源和可再生能源中最具有发展前途的方式，对环境不会造成任何污染，是实现太阳能利用的重要方法。但是，目前我国光伏并网发电中的逆变器主要技术和芯片还是以进口为主，自主开发高质量的光伏并网逆变器已是当务之急。本文借鉴已有产品和电路的基础之上，利用 Matlab软件对整个逆变器系统进行仿真，开发谐波含量小、转化效率高的逆变器系统。1 、借鉴茆美琴老师的带有 MPPT功能的光伏阵列 Matlab通用仿真模型一文制作了光伏阵列仿真模型并验证了其可行性。2 、在分析和借鉴已有最大功率跟踪算法的基础之上，提出了穷举法和二次插值法相结合使用的最大功率跟踪新算法，新算法快速、精确，而且简化了电路。3 、分别对 DC-DC和 DC-AC两部分进行了仿真在 DC-DC中采用 LF2407DSP控制芯片产生驱动脉冲，使用新算法实现最大功率跟踪；在 DC-AC中采用滞环比较控制方式分别对有和没有工频变压器的电路进行仿真，并对仿真结果和逆变参数进行了测量分析，达到了逆变参数要求。本文利用先进的仿真技术开发了一个并网逆变器的试验平台，加强了对电路原理的分析，可以很方便的验证新型电路或者算法的可行性，缩短了系统开发周期，降低了系统开发成本，对自主开发高质量的光伏并网逆变器打下了良好的基础。7.学位论文 刘莫尘 独立光伏发电的自动跟踪系统 2005以常规能源为基础的能源结构随着资源的不断耗用将愈来愈不适应可持续发展的需要，加速开发利用以太阳能为主体的可再生能源已成为人们的共识。光伏发电系统可以直接将太阳光能转换为高品位能源电能。但是光伏发电的成本太高成为制约太阳能利用的瓶颈，针对此问题，本课题根据光伏电池的工作特性，设计了独立光伏发电的自动跟踪系统，主要内容如下1. 介绍了目前国内外光伏发电的现状和发展前景，并对光伏发电的特点和光伏发电的主要结构组成作了简单介绍，明确了本课题要研究的内容。2. 单体光伏电池是光伏发电系统的核心，很大程度上它决定着系统装置的造价。所以为了在现有的基础上最大发挥光伏电池的潜力，本文以光伏发电利用为出发点，研究了光伏电池的基本发电原理和输出特性，重点研究了光伏电池的输出特性和其影响因素，提出了提高光伏电池效率的可行的途径。3. 由于光伏电池的转换率有随光照强度增大而增大的特性，所以本文采用了 CPC聚光器来增强太阳辐射。 CPC聚光器是一种非成像低聚焦的聚光器，它南北方向不需要跟踪太阳光，仅要求在东西方向上跟踪太阳，大大减少了跟踪系统的复杂性。光伏电池的实际转换率由 10％左右提高到 30％。4. 由于太阳在天空中的位置是不断变化的，为此本文采用了自动跟踪系统，通过由单片机 ADμ C812、驱动芯片 UC3717和步进电机组成的驱动系统使聚光器始终朝向太阳。在天黑后，能够使电池板重新朝向东方，实现日循环运行。本文通过光敏电阻来判断太阳的位置，单片机发出脉冲控制使步进电机转动或停止，停止时产生锁定波形防止电机偏转。5. 光伏电池输出特性是非线性的，存在输出最大功率跟踪问题。本文研究了最大功率点跟踪方法，并提出了改进方法。为使光伏电池工作于最大输出功率点上，获得高效功率输出，采用 DC/DC转换装置实现最大功率跟踪。功率变换电路采用新型软开关技术零电压转换 ZeroVoltageTransition-ZVT技术，提高了系统的效率和动态性能。用 PSIM仿真软件对其进行了仿真。6. 铅酸蓄电池也是光伏系统中的重要部分，为了使铅酸蓄电池能够更好的与光伏系统相结合，在光伏发电充放电系统中引入动态功率跟踪匹配法。通过动态地决定参与充放电的蓄电池数量来维护蓄电池，并最大程度地利用光伏电池所发出的电能。8.期刊论文 陈亚峰 . 李云飞 . 朱定一 模糊控制在光伏最大功率跟踪预测中的应用 - 科学与财富 2010,““2针对光伏发电的非线性特性以及天气因素的不确定性对最大功率点的影响 , 提出了一种模糊控制发电最大功率跟踪预测模型的方案 , 结合气象数据分析了影响预测精度的各项因素 , 利用模糊控制算法在处理不确定、模糊性数据方面的优势 , 建立了模糊控制的最大功率跟踪预测模型 . 仿真结果表明 , 预测模型有着较高的精度 , 较快速达到最大功率跟踪 , 并且表现出良好的控制性能.9.期刊论文 何薇薇 . 杨金明 . HE Wei-wei. YANG Jin-ming 太阳能光伏发电最大功率跟踪系统研究 - 电力电子技术2008,428针对太阳能光伏发电系统中的最大功率跟踪问题 , 提出了一种基于 AVR单片机控制的新方案 . 系统运用三重 Boost DC/DC变换器对光伏电池输出功率进行有效调节 , 采用最优梯度控制算法搜索最大功率点 . 对该系统进行了 Matlab/Simulink仿真 , 并在硬件电路的基础上进行了试验 . 结果表明 , 该系统能较快地跟踪太阳能的最大功率 , 并具有较高的跟踪精度.10.学位论文 陈兴峰 多支路并网型光伏发电最大功率跟踪器的研究 2005本文首先分析了传统的爬山法和增量电导法的优缺点，并用 MATLAB对这两种算法进行了仿真，在此基础上提出了一种新的变步长事件记录的算法，实验结果表明这种算法能够快速准确地跟踪最大功率点。多支路的最大功率跟踪器可以对每条光伏支路分别进行最大功率跟踪，解决了多支路并联时的失配问题。本文设计了一台由两路 Boost电路组成的3kW并网型最大功率跟踪器。系统采用了数字控制和模拟控制相结合的控制方案，由微处理器 PIC16F877完成最大功率算法，由集成芯片 TL598完成对Boost电路的控制。微处理器通过串行通信将检测的数据，发送给上位机个人电脑，在上位机上可以对数据进行分析和处理。实验证明本文提出的多支路并网型最大功率跟踪器的研究思路、硬件设计以及软件设计方案是切实可行的。本文链接 http//d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_6249696.aspx授权使用山东大学 sddx，授权号 430d7e06-baf2-4eb7-ba15-9def01137b95下载时间 2010年 9月 12日