開題報(bào)告太陽(yáng)能路燈控制器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)電氣工程專業(yè)

1、無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 開 題 報(bào) 告畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 太陽(yáng)能路燈控制器的設(shè)計(jì)一、選題簡(jiǎn)介、意義通過對(duì)太陽(yáng)能電池板的輸出特性、蓄電池的充放電特性以及大功率LED路燈驅(qū)動(dòng)電路的研究，設(shè)計(jì)了一種太陽(yáng)能路燈控制器?？刂破魇且詥纹瑱C(jī)為核心，以DC/DC變換電路為硬件基礎(chǔ)，以PWM技術(shù)為手段調(diào)節(jié)輸出電壓和電流，采用MPPT 算法以及蓄電池充放電控制算法，極大突顯了太陽(yáng)能IED路燈系統(tǒng)的環(huán)保節(jié)能優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用前景。本文設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能LED路燈控制器，先對(duì)太陽(yáng)能電池輸出和蓄電池電量等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)確定系統(tǒng)工作狀態(tài)，利用最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT算法實(shí)現(xiàn)電能的最大化收集，在電能的儲(chǔ)備完成后，利用PVM

2、技術(shù)調(diào)節(jié)蓄電池的充放電以進(jìn)一步節(jié)能，從而實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)控制和智能能量管理，更有利于太陽(yáng)能路燈的應(yīng)用推廣。二、課題綜述（課題研究，主要研究的內(nèi)容，要解決的問題，預(yù)期目標(biāo)，研究步驟、方法及措施等）文獻(xiàn)綜述(國(guó)內(nèi)外研究情況及其發(fā)展):目前經(jīng)常使用的IPPT算法可以分為以下幾種:(1)恒定電壓控制法 我們知道，太陽(yáng)能電池的最大功率點(diǎn)電壓是其開路電壓的78%左右。確定最大功率點(diǎn)時(shí),先將負(fù)載斷開，通過對(duì)開路電壓進(jìn)行采樣和保持以作為控制部分的參考電壓值。因?yàn)樘?yáng)能在光照條件相似的情況下其最大功率點(diǎn)的電壓變化不大，接近于恒定，因此這種方法對(duì)日照和環(huán)境變化不大的地區(qū)比較適用。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)起來比較容

3、易且成本低廉,但是其誤差比較大。(2)曲線擬合法 這是先將太陽(yáng)能電池組件的輸出特性測(cè)量出來,同時(shí)用數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行描述的方法。其方法的缺點(diǎn)是受限于復(fù)雜因素的影響，比如溫度!老化以及電池的擊穿等,不容易測(cè)量。(3)導(dǎo)納微分法” 這種方法也被稱為增量電導(dǎo)法。它認(rèn)為在太陽(yáng)能電池陣列的最大功率點(diǎn)處,輸出功率對(duì)輸出電壓的一階導(dǎo)數(shù)為零。所以當(dāng)環(huán)境的光強(qiáng)發(fā)生變化時(shí),就可以根據(jù)dI /dV的運(yùn)算結(jié)果是否和-I/V相等來判定是否需要繼續(xù)對(duì)輸出電壓進(jìn)行調(diào)整，這樣就實(shí)現(xiàn)了最大功率點(diǎn)的跟蹤。(4)擾動(dòng)觀察法 擾動(dòng)觀察法是截止目前最為成熟且應(yīng)用最大的方法。其基本思想就是控制充電電路開關(guān)信號(hào)的占空比，使之增大或者減少,從而

4、改變電路的輸出功率,根據(jù)功率的變化來決定對(duì)占空比的控制,是讓其減小還是讓其增大。在結(jié)構(gòu)圖中，擾動(dòng)觀察法不需要太多的硬件電路, A/D轉(zhuǎn)換器需求的較少,因此制造時(shí)可以大大節(jié)省成本。但是這種方法也存在一些缺點(diǎn)， 比如在對(duì)最大功率點(diǎn)進(jìn)行跟蹤的過程中,響應(yīng)速度不能根據(jù)大氣條件的迅速改變而進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,使得跟蹤的速度變慢,引起功率的損失。 上面 所介紹的四種方法，總結(jié)起來,各有利弊,都不能夠同時(shí)具有成本低、穩(wěn)定性高、追蹤速度快等特點(diǎn)。比較起來,第一種方法只能對(duì)最大功率點(diǎn)的位置進(jìn)行粗略估計(jì),當(dāng)光強(qiáng)變化到非常大或非常小時(shí)將會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。第二種方法使用前必須要弄清楚當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和氣候,同時(shí)還要對(duì)太陽(yáng)能電池的

5、工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)際測(cè)量,因此可移植性比較差。第三種方法對(duì)系統(tǒng)的檢測(cè)精度要求較高,在一般的單片機(jī)系統(tǒng)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)。通過分析比較，本課題采用了第四種方法,即首先判定當(dāng)前的工作點(diǎn)是不是最大功率點(diǎn),然后再根據(jù)判斷結(jié)果來決定是否要繼續(xù)調(diào)整以及調(diào)整的方向。三、參考文獻(xiàn) 1康華光，等.電子技術(shù)基礎(chǔ)(第五版) m .北京;高等教育出版社，20082黃漢云，等.太確光伏發(fā)電應(yīng)用原理D .北京，電子工業(yè)出版社20093付新春，等光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)北京， 北京大學(xué)出版社2015 4李鐘實(shí).太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工與應(yīng)用m .北京，人民郵電出版社，2012 5黃漢云.太陽(yáng)能光伏照明技術(shù)與應(yīng)用M .北京;化學(xué)工業(yè)出版社，20096楊貴恒，等.太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)及其應(yīng)用m .北京;化學(xué)工業(yè)出版社，2013 7秦鳴峰.蓄電池的試用與維護(hù)，m .2版，北京，化學(xué)工業(yè)出版社， 2011 8石生.電路基本分析，4版.北京，高等教育出版社，2014 9陳育明.太陽(yáng)能LED照明系統(tǒng)，第1版，北京;化學(xué)工業(yè)出版社，201110吳財(cái)福，等.太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電及照明系統(tǒng)，科學(xué)出版社，200911李宏仲，等.電力系統(tǒng)，機(jī)械工業(yè)出版社，201612福多