太阳能驱动的LED照明系统研究硕士学位论文

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1、上海大学硕士学位论文太阳能驱动的LED照明系统研究姓名：王健申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：刘廷章20090301上海大学硕上学位论文摘要随着经济的发展，人口的增长和科学技术的进步，以常规能源为基础的能源结构将愈来愈不适应可持续发展的需要。太阳能凭其独特的优点受到了一致的青睐，在太阳能的各种应用中，光伏应用备受关注，随着光伏组件价格的不断降低和技术的发展，太阳能光伏系统将逐渐由现在的补充能源向替代能源过渡。同时，以绿色节能为特点的LED光源的应用也得到了飞速的发展，随着其发光效率的不断提高，价格逐步下降，LED光源在照明方面的优势也显现出来，在我国倡导以绿色环保为目标的“绿

2、色照明"的大形势下，LED无疑顺应了未来照明的需要。本论文主要研究了太阳能驱动的LED照明技术，具体包括以下几方面：第一，研究了光伏系统中太阳能电池板的工作原理，并对传统的恒定电压、扰动观察和电导法等最大功率跟踪策略进行了分析，提出了滞环比较法的最大功率点跟踪策略。第二，研究了蓄电池的工作特性，并对传统的恒流、恒压、恒压限流和阶段充电法等蓄电池的充放电控制策略进行了分析，提出了一种以控制最大电流为主的充放电控制策略。第三，研究了白光LED的工作原理，并对传统的电阻限流、线性控制、电荷泵升压和开关电源等LED驱动方式进行了分析，提出并设计了用反激变换电路来做LED驱动的恒流电路。第四，基于AVR

3、公司的ATmega8单片机，设计了以该单片机为控制核心的Buck电路，来实现蓄电池的充放电控制以及太阳能电池板的最大功率点跟踪。最后，对LED恒流、蓄电池充电以及太阳能最大功率点跟踪进行了实验测试和结果分析，得到了理想的结果。关键词：光伏系统LED照明MPPT蓄电池V上海大学硕上学位论文ABSTRACTAstherapiddevelopmentofeconomyandtechnologyaswellasthepopulationgrowth，theenergystructurewhichisbasedonconventionalenergywouldfIailtocatchupwiththen

4、eedsofthesustainabledevelopment．Solarenergyisacceptedcommonlybecauseofitsunusualadvantages．Photovoltaic(PV)systemsarepaidmoreattentiontoamongitsvariousapplications．WithpricereductionofPVmodulesandfevelopmentofPVtechnology,theroleofPVgenerationsystemsisgraduallychangedfromsupplementalenergytosubstitu

5、teenergy．Andstand·-aloneandgrid·-connectedPVgenerationsysternswillbethetrendamongPVapplications．Atthesametime，takethegreenenergyconservationasthecharacteristic，LEDlightingisrapidlydeveloping．Alongwimits1uminousefficiencyincreasingenhancement，thepricedroppinggradually,thesuperiorityofLEDlightingalsoa

6、ppersintheilluminationaspect．Inourcountryunderingthesituatuinof“thegreenillumination”whichgoalisthegreenenvironmentprotecting,LEDcompliesundoubtlywiththedemandoffutureilluminate．However,itatpresentalSOoccupiestheexplorationstageinOurcountryandabroadthatresearchingtheapplicationoftheLED1ightinginthei

7、lluminationdesign．Theresearchisfocusedonthefollowings：Firstly,thecharacteristicofthesolarcellwasstudied．ConventionalMPPTsofconstantvoltagemethod、perturbationandobservationmethodandconductancemethodwer