独立光伏发电系统中充电控制器的研究与设计

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1、浙江工业大学硕士学位论文论文题目独立光伏发电系统中充电控制器的研究与设计作者姓名：徐素娟指导教师：李章维浙江工业大学信息工程学院2013年3月一燮愀DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofiechnologyfortheDegreeofMasterResearchAndDesignTheChargeControllerInIndependentPhotovoltaicSystemCandidate：SujuanXuAdvisor：ZhangweiLiCollegeofInformationEngineeringZ

2、hejiangUniversityofTechnologyMar2013浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：弘铞日期小f绰r月如日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部

3、门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密醇(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：导师签名：善确日期：执侈年r月加日兹≮缈恸；"胁日独立太阳能光伏发电系统中充电控制器的研究与设计摘要随着经济规模的扩大，世界的能源危机日益突出。太阳能作为一种清洁、可持续的再生能源具有广阔的应用前景，光伏发电是太阳能利用的一个重要形式。在独立太阳能光伏发电系统中，储能设备能

4、否高效、持久工作直接影响着整个光伏系统的稳定性。研究并设计一个高性能的充电控制器对提高独立光伏发电系统的效率和稳定性有重要意义。由于光伏电池的输出具有复杂的非线性，需要控制器对其最大功率点进行跟踪，从而提高独立光伏发电系统发电效率，降低发电成本【l】。目前大多数独立太阳能光伏发电系统的储能设备使用蓄电池，而对蓄电池的保护不当，造成蓄电池使用寿命不长。本文设计了一种基于单片机Atmega48的充电控制器，带MPPT功能，并对蓄电池的充放电方式进行了优化管理。本文的主要工作和成果如下：1．针对光伏电池的输出特性，建立太阳能电池的数学模型和Matlab／Simul

5、ink仿真模型，并比较了几种常规最大功率跟踪(MPPT)算法的优缺点以及如何改进的研究方法，本文采用自适应的占空比观察法，来实现最大功率跟踪。2．针对光伏蓄电池寿命不长的问题，深入了研究了光伏蓄电池的特性、充放电原理、影响蓄电池寿命的因素，研究和比较了目前蓄电池充放电的方法，结合实际要求，采用分阶段智能充电法作为本系统的充电管理方式。3．最后从硬件和软件上实现了充电控制器的开发设计，经过实验测试，该充电控制器充放电效果良好，达到预期效果。关键词：独立光伏发电系统，最大功率跟踪，充电控制器，Matlab仿真RESEARCHANDDESIGNTHECHARGEC

6、oNTROLLERININDEPENDENTPHoToVoLTAICSYSTEMABSTRACTWiththeexpandingofeconomicscale，theworld’Senergycrisisisbecomingmoreandmoreprominent．Solarenergyasaclean，sustainable，renewableenergyhasbroadapplicationprospects．Photovoltaicpowergenerationisanimportantformofsolarenergyutilization．Inin

7、dependentsolarphotovoltaicpowergenerationsystems，energystoragedevicescanbeefficientandlastingworkdirectlyaffectsthestabilityoftheentirepvsystem．Researchanddesignahighperformance，chargecontrollertoimprovetheefficiencyandstabilityofindependentphotovoltaicpowergenerationsy．．stemhasimp

8、ortantsignificance．Sinceth