混合储能式太阳能LED路灯系统的研究与设计

【摘要】：随着世界经济的不断发展,石油、天然气等一次资源越发匮乏及由此引发的全球性的能源紧缺问题也日益显现,因此合理开发太阳能资源对缓解未来能源困局具有重要意义。独立型太阳能路灯照明系统是目前太阳能发电系统应用的一个重要研究领域。 本文在大量查阅国内外太阳能发电技术研究现状等相关文献的基础上,结合太阳能路灯照明发电系统的基本结构及发电原理,通过深入探讨铅酸蓄电池的充放电过程及太阳能电池相关特性,分析了目前独立型太阳能路灯系统存在的主要问题。在此基础上提出了利用超级电容器优化胶体铅酸蓄电池充放电过程的混合储能技术,并结合开关电源转换技术及单片机智能控制技术,设计了以ATM89C51为核心的独立型太阳能路灯照明系统,该系统采用UC3909芯片对胶体铅酸蓄电池进行四阶段智能充电,利用混合储能技术提高系统的储能效率,保护了蓄电池,延长其使用寿命;同时利用升降压电路实现系统的弱光充电功能,系统采用环保、节能的大功率白光LED作为照明灯源,同时采用最大功率跟踪技术提高太阳能电池的利用效率。通过对研制的30W太阳能LED路灯系统的运行情况进行跟踪检测,验证了系统的稳定性和可行性,可为今后同类产品的研发提供参考。 【关键词】：混合储能 胶体铅酸蓄电池 最大功率跟踪 超级电容器
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM923.34
【目录】：

• 论文摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 引言7-10
• 1.1 研究背景7-9
• 1.1.1 太阳能应用现状及发展前景7-8
• 1.1.2 独立型光伏发电系统存在的主要问题8-9
• 1.2 本论文的主要任务9-10
• 第二章 独立型太阳能发电系统的基本组成及工作原理10-23
• 2.1 系统基本结构10
• 2.2 太阳能电池的种类及其特点10-11
• 2.3 太阳能电池的电气特性及主要参数11-13
• 2.4 太阳能电池的等效电路模型及最大功率跟踪13-15
• 2.4.1 太阳能电池的等效模型13-14
• 2.4.2 太阳能电池的最大功率跟踪14-15
• 2.5 铅酸蓄电池储能15-19
• 2.5.1 铅酸蓄电池的主要特性15-17
• 2.5.2 铅酸蓄电池的常规充电方式17-19
• 2.6 超级电容器储能19-23
• 2.6.1 超级电容器的研究现状与发展趋势19-20
• 2.6.2 超级电容器储能特点20-23
• 第三章 超级电容器与铅酸蓄电池混合储能的研究23-27
• 3.1 混合储能技术的发展及应用现状23-24
• 3.2 混合储能系统的基本结构24-27
• 3.2.1 直接并联混合储能24
• 3.2.2 通过电感并联混合储能24-25
• 3.2.3 通过DC/DC 转换器并联混合储能25-27
• 第四章 混合储能式太阳能 LED 路灯系统设计27-48
• 4.1 设计任务概述27-29
• 4.2 硬件电路的计29-44
• 4.2.1 元器件的选择29-30
• 4.2.2 基于UC3909 的充电电路设计30-34
• 4.2.3 弱光充电设计34-39
• 4.2.4 最大功率跟踪电路的设计39-42
• 4.2.5 LED 阵列的连接与驱动42-44
• 4.3 系统软件设计44-48
• 第五章 实验及结果48-51
• 5.1 混合储能性能测试48-49
• 5.2 MPPT 实验及结果49-51
• 第六章 总结与展望51-53
• 6.1 工作总结51-52
• 6.2 展望52-53
• 参考文献53-56
• 攻读硕士学位期间发表论文情况56-57
• 致谢57

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

铅酸蓄电池初充放电一次性成功初探    李启义

浅析铅酸蓄电池的充放电过程    杨永清,牛智强

中国铅酸蓄电池标准化的现状及展望    谢爽;

国外蓄电池文献摘要    

国外蓄电池文献摘要    

铅酸蓄电池剩余放电容量快速预测技术    谢军,陈立铭

蓄电池、二次电池    

关于电动自行车电池的几个问题    乔庆军;李丰;

国内外信息    

最新电池专业标准    黄静;

铅酸蓄电池保有容量检测技术及其应用    段万普;吴寿松;

铅酸蓄电池修复、保护系统的研究    乔亦男;许风山;

车用铅酸蓄电池市场和产业发展情况分析    

阀控式铅酸蓄电池分类研究    余力;

铅酸蓄电池放电过程中电解液比重分析    张伟伟;高玉峰;李匡成;

铅酸蓄电池用纳米二氧化铅的合成    王翀;郑明森;董全峰;林祖赓;

光伏系统的储能铅酸蓄电池    周庆申;孔德龙;华寿南;

铅酸蓄电池化成酸雾处理的探讨    康俊英;

中国蓄电池行业市场研究分析    

铅酸电池行业的低碳材料与技术研究    方瑜;舒月红;陈红雨;

铅酸蓄电池生命力旺盛    屈联西

提高准入门槛铅酸蓄电池行业污染防控可期    本报记者 郑春蕾

铅酸蓄电池污染可控    实习生 张丽

铅酸蓄电池行业准入标准有望出台    本报记者 李瞧

省铅酸蓄电池企业专项执法检查组来丽检查    记者 蓝涛

铅酸蓄电池企业八成以上被关停    记者 吕禹

未来全球铅酸蓄电池需求将会增长    周匀

铅酸蓄电池行业准入门槛将大幅提升    记者 李雁争

铅酸蓄电池行业专项整治启动    杨鋆

加快推进铅酸蓄电池行业整治    吴骏

采用神经网络预测和变结构模糊控制的铅酸蓄电池最优充电技术研究    李敬兆

小型风力发电系统能量管理集成控制的研究    齐志远

可再生能源发电与微网中储能系统的构建与控制研究    曾杰

混合动力电动代步车关键技术的研究    李正明

小型混合动力车中电力驱动装置的若干关键技术研究    张晓峰

动力电池组SOC估算及均衡控制方法研究    张金龙

路灯、景观灯照明控制系统节能技术研究    张军朝

独立光伏系统中蓄电池管理的研究    欧阳名三

混合储能式太阳能LED路灯系统的研究与设计    林建南

铅酸蓄电池剩余容量预测研究和工程应用    鲍世静

172飞机铅酸蓄电池实时监测系统设计与开发    马翼

铅酸蓄电池制造业物料采购管理研究    蔡胜亮

铅酸蓄电池行业环境监管对策研究    侯云腾

多阶段正负脉冲铅酸蓄电池充电系统设计    程超会

复合脉冲式铅酸蓄电池修复系统的研究    李强

一种针对铅酸蓄电池的新型智能三阶段充电系统的设计与实现    廖金华

基于自适应神经—模糊推理系统的铅酸蓄电池SOC模型辨识    王喜

铅酸蓄电池快速充电器设计与实现    李淑芳