独立光伏路灯系统mppt控制器设计

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1、独立光伏路灯系统MPPT控制器设计摘要在能源日渐桔竭与环境污染日益严重的今天，光伏利用成为世界各国竞相发展的领域。因而光伏并网发电与独立光伏系统得到迅速地发展，特别是能为偏远用户提供电力的独立光伏系统成为国家投资的重点。本论文以独立光伏路灯系统为研究对象，为降低系统成本，提高系统的性价比，从光伏阵列的特性和应用最为广泛的阀控铅酸蓄电池(VRLA)的物理、化学特性，以及光伏最大跟踪原理等方面进行深入探讨和研究。主要研究如下：1．综述了国内外独立光伏系统发展现状。2．分析了光伏阵列工作原理，影响光伏阵列的外界因素；以及蓄电池充、放电过程中电化学

2、反应机理，制定了合理的蓄电池充电策略。3．设计出用于光伏阵列MPPT的DC-I)C电路，对光伏系统中的充电控制技术(包括阵列的最大功率点跟踪技术)进行了研讨。4．分析了传统的扰动观察法和增量电导法的优缺点，在此基础上提出了一种改进的变步长寻优算法，实验结果表明这种算法能够快速准确地跟踪最大功率点。5．设计出基于一片LPc2194为核心集光伏阵列MPPT控制、蓄电池容量预测及充、放电控制于一体的独立光伏路灯系统控制器。6．给出了基于嵌入式实时操作系统此／oS—II的程序设计。实验证明：本文提出的独立光伏路灯系统MPPT控制器的研究思路、硬件分

3、析设计以及软件设计是切实可行的。击键词：独立光伏系统：铅酸蓄电池；最大功率跟踪算法；ARM=“C／OS-t}TheDesignofMPPTControIIoronStand—‘aIonePhotovoItaicStreet—lampSystemAbstractWiththeincreasingproblemsofenergyexhaustionandenvironmentalpollution,theapplicationofphotovoltaictechnologyhasbecomeanewfieldofthewholeworld．So

4、the鲥d-connectedphotovoltaiesystemandthestand—alonephotovoltaiesystemdevelopquickly．Especially,thestand-alonephotovoltaicsystemhasbecomethenationalemphasisofinvestment．Itcallsupplyresidentswholiveinremoteareawithpower．Thispaperfocusesonthestand-alonephotovoltaicstreetlampsy

5、stem．Inordeftoreducecostofthesystemandimprovetheperformance,wepayouremphasesontheimplementationaboutthecharacteristicofphotovoltaiebatteryandcharacteristicofthevalveregulatedlead—acidbattery(VRLA)，andthebasicprincipleofMPPTofphotovoltaicsystem．Themaincontentsarelistedasfol

6、lows：1．Anoverviewoftheresearchanddevelopmentinthestand—alonephotovoltaicsystemathomeandabroad．2．TheprincipleofphotovoRaiesystem，thefactorsofinfluencingthephotovoltaicarrayandcharginganddischargingelectrochemistrymechanismofthestoragebatteryareanalyzed．Theproperchargingstra

7、tegyisdeveloped．3．Acharging(discharging)circuitforstoragebatteryandaDC—DCcircuitforMPPTofarrayaredesigned．Simultaneously,thechargingcontroltechnology(includingtheMPPTtechnologyforphotovoltaicarray)inphotovoltaicsystemisstudied．4．TheadvantagesanddisadvantagesoftraditionalPe

8、rturbandObservealgndthraandIncrementalConductancealgorithmareanalyzed．andthen锄improvedalg