独立光伏系统中智能充电方法的研究及应用

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1、西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。＼本人签名：—主日期垄生!!堕关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学

2、位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密，在一年解密后适用本授权书。日期兰!!：!：!圭日期五，上厶厶二参团盛名名签签人师本导摘要本论文是以独立光伏充电控制系统作为研究对象，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做了详细的分析和研究。本论文首先论述了太阳能电池和铅酸蓄电池的工作原理。仿真验

3、证了太阳能电池的输出特性，分析了充电过程中影响铅酸蓄电池寿命的主要因素。结合蓄电池的充放电特性及光伏系统的独特性，对蓄电池采用MPPT快充、带有比例积分PI调节的恒压过充和浮充三阶段充电控制策略。在上述基础上，采用Buck拓扑结构为充电主电路，设计了一种基于脉冲宽度调制技术的充电控制器。整个系统采用MSP430F235为控制中心，对太阳能电池和蓄电池电压不断检测，通过对充电电流或充电电压反馈调节开关管的占空比，分别实现最大功率跟踪、恒充和浮充三阶段充电的功能。完成了基于MSP430F235光伏电源控制器产品的硬件设计，利用C语言编写了相应的控制程序和算法。产品的实验结果表明，系统能有效地

4、判断蓄电池的荷电状态，并采取相应的充电方式。MPPT充电时能快速跟踪外界条件的变化，且稳态震荡小，提高了光伏电能的利用率；过充和浮充时电压精度高，可延长蓄电池的使用寿命。关键字：智能充电蓄电池最大功率点跟踪BuckAbstractThisp印erfocusesonthePhot0Voltajcch鹕ingcontrolsystem．Wepayouremph．aSesontlleimplementation访cludingselectingparameterS，topologystructure，contr0IStrategy，Mppt，maintenallceofstorageb甜e阱a

5、ndsoon．Thebasicwork研nciplesofsolarcellsaIldlead．acidb甜erieshavebeenresearched．Throu曲thesimulation，t11esolarcelIsoutputperfonnancehaSbeenshown．memainf．actorsinthech鹕ingprocessthatShortenthelifeoft11eLead．acidbatterieshaVebeenanalysed．Theplanofthree-sta．techa唱ingmethodisuSed，、vhichjointsthecha唱eand

6、discha玛echaracteristicoftlleacc啪ulatortogether而mP．Vsystem’su11iqueness．Quick—chargeisca币edoutbyMPPT(maXim啪po、verpoint仃acing)whichuSestheincrementalconductallcealgorimm，IIltllestateofover-charge锄dfloat—cha唱e，itusespmportioninte孕．alcontrolmethodt0realizecollstantvoltagech赳苫e．Accordingt0t}lecharacte

7、risticsofthesystem，adoptingBuckcircuitaSitsmaincha唱ecircuit，Achargecontrollerisdesignedbasingonthepulsewidtllmodulationtechllology．ThissystemUSESMSP430F235嬲tllemaincontroller，thevoltageofthesolaraIldbatteriesarecons协nt