光伏发电与LED照明综合应用的技术研究

【摘要】：据相关调查研究估计，到21世纪中叶，作为新能源应用热点之一的江南体育在线直播观看 发电将取代传统能源，成为电力市场的主导。根据当前的发展趋势，太阳能发电研究的主流是分布式并网发电技术，如太阳能与建筑的一体化设计（BIPV），这也是太阳能发电走进千家万户，进入大规模应用阶段得关键。随着LED照明技术的进步，尤其是白光LED的发展，绿色照明这个概念已经深入人心。与传统能源相比，LED配合太阳能电池板组成太阳能LED照明系统优势明显，能够做到真正的绿色照明。因此，本课题研究的最终目的探明LED江南体育在线直播观看 照明系统直流并网的可行性，并最终设计出一种具有商用价值的用于LED照明的太阳能发电系统，以满足节能、并网和与建筑结合的需要。 总的来说，课题研究分为以下三个阶段：太阳能电池U-I输出特性的研究、太阳能电池的最大功率跟踪控制的研究和江南体育在线直播观看 照明系统的直流变换三个阶段。主要做了以下工作：建立太阳能电池的仿真模型并对太阳能电池的输出进行仿真实验；搭建实验平台测量数据，验证太阳能电池的输出特性；对太阳能电池的最大功率跟踪方法进行比较和选择，改进所选用的方法，进行仿真检验；选择合适的直流斩波电路，满足江南体育在线直播观看 照明系统中的最大功率跟踪控制和直流变换控制。 这个课题在学院里属于全新的，课题的研究所涉及的相关理论非常复杂，研究所费时间比较多，需要多届学生和老师的共同努力来完成。根据多位老师的估计，这个课题如果整个完成的话，需要相当大的投资支持。所以课题现现阶段只是进行初步的理论上的研究，距离实际运用还有相当长的一段路要走。 【关键词】：LED绿色照明 江南体育在线直播观看 照明 最大功率跟踪 直流斩波
【学位授予单位】：北京建筑工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU113.8
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 引言9
• 1.2 课题背景9-14
• 1.2.1 光伏发电的现状及展望11-12
• 1.2.2 江南体育在线直播观看 照明在我国的发展应用的现状及展望12-13
• 1.2.3 LED 绿色照明工程13-14
• 1.3 课题研究的目的与意义14
• 1.4 课题研究的路线与主要内容14-16
• 1.4.1 课题研究的路线14-15
• 1.4.2 课题研究的内容15-16
• 1.5 课题进行中可能遇到的问题及解决思路16-17
• 第2章 光伏发电及照明系统分析17-29
• 2.1 江南体育在线直播观看 发电系统的概述17-21
• 2.1.1 江南体育在线直播观看 发电系统的分类17-19
• 2.1.2 江南体育在线直播观看 发电系统的组成19-20
• 2.1.3 江南体育在线直播观看 发电系统的特点20-21
• 2.2 江南体育在线直播观看 照明装置分析21-25
• 2.2.1 江南体育在线直播观看 照明装置的分类21-22
• 2.2.2 江南体育在线直播观看 照明装置的工作原理及构成22-24
• 2.2.3 江南体育在线直播观看 照明装置的基本要求24-25
• 2.2.4 太阳能用于照明系统中所需要注意的三个技术问题25
• 2.3 基于太阳能的 LED 照明系统25-29
• 2.3.1 LED 发光原理26
• 2.3.2 LED 光源与传统光源的比较26-29
• 第3章 实验平台及设备的分析调试29-45
• 3.1 HRI024S97 交直流电流传感器介绍29-31
• 3.1.1 电磁感应和霍尔效应29-30
• 3.1.2 仪表正确连线图示30
• 3.1.3 仪表的主要技术指标30
• 3.1.4 注意事项30-31
• 3.1.5 输出特性曲线及输出电流 Iz 方程式31
• 3.2 HRV344U01 型直流电压传感器31-34
• 3.2.1 仪表连线图示32
• 3.2.2 主要技术指标32-33
• 3.2.3 注意事项33
• 3.2.4 输出特性曲线及输出电流 Iz 方程式33-34
• 3.3 光伏电池板参性能数34
• 3.4 VX2000 记录（A）仪表34-43
• 3.4.1 仪表功能总结35-37
• 3.4.2 使用注意事项37
• 3.4.3 接线方式37-38
• 3.4.4 24VDC 传感器供电38-39
• 3.4.5 各部分的名称和功能39
• 3.4.6 使用模式图39-40
• 3.4.7 通用键操作40-41
• 3.4.8 运行画面的切换41-42
• 3.4.9 设置信号输入参数42-43
• 3.5 其他设备43
• 3.6 实验系统平台搭建43-45
• 第4章 太阳能电池输出特性的仿真45-62
• 4.1 太阳能电池概述45-48
• 4.1.1 太阳能电池的工作原理46
• 4.1.2 太阳能电池的分类46-48
• 4.2 太阳能电池的 U-I 输出特性48-50
• 4.2.1 太阳能电池 U-I 输出特性曲线48-50
• 4.3 基于 MATLAB 仿真的太阳电池板输出特性的仿真设计50-52
• 4.3.1 太阳能电池的数学模型51-52
• 4.4 太阳能电池输出特性的 MATLAB 仿真52-54
• 4.5 模型参数对太阳能电池 U/I 输出特性的影响54-55
• 4.6 光伏电池组件的 U/I 输出特性的仿真及相关规律的验证55-56
• 4.7 太阳能电池的输出特性规律的实验验证56-60
• 4.7.1 无纸记录仪的使用56-58
• 4.7.2 数据的处理及规律的验证58-60
• 4.8 小结60-62
• 第5章 太阳能电池最大功率点跟踪的方法研究62-76
• 5.1 最大功率点跟踪控制概念63
• 5.2 常见的几种最大功率点跟踪算法分析63-69
• 5.2.1 恒压法（CVT）64-65
• 5.2.2 扰动观察法（P&O）65-66
• 5.2.3 直线近似法66-67
• 5.2.4 实际测量法67-68
• 5.2.5 模糊控制法68-69
• 5.3 几种最大功率跟踪方法的比较69-70
• 5.4 导纳增量法的分析与改进70-75
• 5.4.1 导纳增量法分析70-72
• 5.4.2 导纳增量法的改进72-74
• 5.4.3 仿真比较74-75
• 5.5 小结75-76
• 第6章 太阳能 LED 照明系统中的直流变换76-81
• 6.1 直流斩波器76-79
• 6.1.1 Buck 变换器76-77
• 6.1.2 Boost 变换器77-78
• 6.1.3 Buck-Boost 变换器78-79
• 6.1.4 Cuk 变换器79
• 6.2 直流变换电路的选择79-80
• 6.3 小结80-81
• 结论与展望81-83
• 参考文献83-87
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目87-88
• 致谢88

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