太陽(yáng)能智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)大學(xué)畢業(yè)論文-wenkub.com
2025-06-21 20:44 本頁(yè)面
【正文】 參考文獻(xiàn)[1] (上)[J]，(3):811.[2] 王飛，余世杰，蘇建徽，[J].，20(5):7274.[3] 周延，PWM光伏逆變電源DCDC電路及最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)的研究[D].山東大學(xué)碩士學(xué)位論文，2006.[4] 趙宏，[J].電力電子技術(shù)，2004(6).[5] 歐陽(yáng)名三，余世杰，沈玉梁，王飛，蘇建徽，趙為，[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2003，l9(6):272275.[6] 趙庚申，[J].，2003，14(8):813816.[7] 李煒，[J].計(jì)算機(jī)仿真，2006，23(66)239243[8] [D].合肥工業(yè)大學(xué)博士論文，2004.[9] 陳維沈輝，[J].蓄電池，2006(1):2127[10]朱小同，[M].北京:煤炭工業(yè)出版社，1996致 謝本次論文是在陳師的精心指導(dǎo)和耐心幫助下完成的，謝謝老師的悉心指導(dǎo)和諄諄教誨。另一方面，在一些特定場(chǎng)合（海島、景區(qū)山頂、偏遠(yuǎn)地點(diǎn)等）的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯，包括示范應(yīng)用也有積極意義，所以研究很有意義?！。?）在控制系統(tǒng)中照明電源與芯片工作電源分開(kāi)，將蓄電池的電源分路進(jìn)行分別穩(wěn)壓處理，在使用微小功率繼電器自動(dòng)選擇合適電壓，小電壓供給芯片工作，大電壓供給燈具照明，避免了使用同樣的大電壓供給所產(chǎn)生的功耗的損失。圖中R6可以調(diào)節(jié)放大器增益的大小，原圖選10 k，實(shí)際使用時(shí)可以用3 k，可以提高電路增益改善電路性能。其中，R3為光敏電阻，用來(lái)檢測(cè)環(huán)境照度。紅外感應(yīng)器把傳感器傳送的紅外信號(hào)處理后反饋到控制端，經(jīng)過(guò)內(nèi)部線性放大，雙向鑒幅，信號(hào)處理，延遲定時(shí)，封鎖定時(shí)等處理。當(dāng)U3U2時(shí)，比較器輸出高電平，Q1導(dǎo)通，Q1的C極為低電平，Q3截止，負(fù)載不工作。當(dāng)電池電壓從低升高至VTHH時(shí)，比較器輸出高電平；當(dāng)電池電壓降低至VTHL時(shí)，比較器輸出低電平。一旦發(fā)生這種現(xiàn)象，太陽(yáng)能板很有可能被燒壞，造成損失。R1是Q1管的限流電阻。白天，光控開(kāi)關(guān)電路處于打開(kāi)狀態(tài)，后續(xù)控制電路不工作，路燈不亮；晚上，光控開(kāi)關(guān)電路自動(dòng)閉合，當(dāng)行人路過(guò)，被紅外探測(cè)器檢測(cè)到，紅外控制開(kāi)關(guān)閉合，路燈亮起，同時(shí)時(shí)延電路啟動(dòng)，數(shù)十秒后路燈自動(dòng)熄滅。燈具有照明燈具及演示時(shí)的指示燈。蓄電池過(guò)充保護(hù)電路是一個(gè)簡(jiǎn)單的由穩(wěn)壓二極管、三極管及電阻構(gòu)成的電路，而在太陽(yáng)能板給電池充電時(shí)為防止電池對(duì)太陽(yáng)能板反向充電，需在太陽(yáng)能板和電池之間接一個(gè)二極管。通過(guò)普通的交流電插座進(jìn)行并網(wǎng)，這樣就可以減少成本和設(shè)備的安裝，但往往各地的電網(wǎng)的安全標(biāo)準(zhǔn)也許不允許這樣做，電力公司有可能反對(duì)發(fā)電裝置直接和普通家庭用戶的普通插座相連，另一和安全有關(guān)的因素是是否需要使用隔離變壓器（高頻或低頻），或者允許使用無(wú)變壓器式的逆變器，這一逆變器在玻璃幕墻中使用最為廣泛。太陽(yáng)能交流發(fā)電系統(tǒng)是由太陽(yáng)能電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成；太陽(yáng)能 直流發(fā)電系統(tǒng)則不包括逆變。需要注意的是，為了安全起見(jiàn)，這樣12V電池的過(guò)放保護(hù)點(diǎn)電壓即為：， 。具體來(lái)說(shuō)就是在充電后期、蓄電池的剩余電容量（SOC）80%時(shí)，就必須減小充電電流，以防止因過(guò)充電而過(guò)多釋氣（氧氣、氫氣和酸氣）。所以，路燈控制器一般不設(shè)均充，只有兩個(gè)階段。均充控制點(diǎn)電壓：直充結(jié)束后，蓄電池一般會(huì)被充放電控制器靜置一段時(shí)間，讓其電壓自然下落，當(dāng)下落到“恢復(fù)電壓”值時(shí)，會(huì)進(jìn)入均充狀態(tài)。太陽(yáng)能控制器負(fù)責(zé)對(duì)太陽(yáng)能電池輸出能量控制，輸出穩(wěn)定的220VDC。(四)三階段充電法 三階段充電法是在兩階段充電完畢后，鉛酸蓄電池容量己經(jīng)達(dá)到額定容量時(shí)，再繼續(xù)以很小的電流向鉛酸蓄電池充電以彌補(bǔ)鉛酸蓄電池由于自放電損失的電量，這種以小電流充電的方式也稱為浮充。這種充電方法在小型的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中經(jīng)常用到，因?yàn)檫@種系統(tǒng)中來(lái)自太陽(yáng)能電池陣列的電流不會(huì)太大，而且這種系統(tǒng)中鉛酸蓄電池組串聯(lián)不多。相對(duì)恒流電來(lái)說(shuō)，此法的充電電流自動(dòng)減少，所以充電過(guò)程中析氣量小，充電時(shí)間短，能耗低。這種充電方式的不足之處在于:鉛酸蓄電池開(kāi)始充電電流偏小，在充電后期充電電流又偏大，充電電壓偏高，整個(gè)充電過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)。充電控制方法的優(yōu)劣影響到鉛酸蓄電池的荷電量的大小，同時(shí)也關(guān)系到鉛酸蓄電池的使用壽命。目前光伏發(fā)電系統(tǒng)中通常使用蓄電池實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能，常用蓄電池屬于電化學(xué)電池。正常使用，23年間鉛酸蓄電池都無(wú)需添加電解液或蒸餾水。鉛酸蓄電池最明顯的特征是其頂部有6個(gè)可擰開(kāi)的塑料密封蓋，上面還有通氣孔。普通蓄電池又稱為鉛酸蓄電池，它的電極是由鉛和鉛的氧化物構(gòu)成，電解液是蒸餾的水溶液。蓄電池的容量決定其最大充電電流，該數(shù)值再結(jié)合負(fù)載電流，可決定太陽(yáng)能電池并聯(lián)數(shù)。第三章 鉛酸蓄電池太陽(yáng)能電池是一種利用光生伏打效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)換為電能的器件，當(dāng)太陽(yáng)光照射到半導(dǎo)體PN結(jié)時(shí)，就會(huì)在PN 結(jié)兩邊產(chǎn)生電壓，使PN 結(jié)短路，從而產(chǎn)生電流。增量電導(dǎo)法的優(yōu)點(diǎn)是:在日照強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，太陽(yáng)能電池陣列輸出電壓能以平穩(wěn)的方式追隨其變化，而且穩(wěn)態(tài)的電壓振蕩也較擾動(dòng)觀察法小。其次，難以選擇合適的變化步長(zhǎng)，步長(zhǎng)過(guò)小，跟蹤的速度緩慢，太陽(yáng)能電池陣列可能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行于低功率輸出區(qū)，步長(zhǎng)過(guò)大太陽(yáng)能電池陣列在最大功率點(diǎn)附近的振蕩又會(huì)加大，跟蹤精度下降，從而導(dǎo)致更多的功率損失。2. 擾動(dòng)觀察法擾動(dòng)觀察法的原理是:在每個(gè)控制周期用較小的步長(zhǎng)改變太陽(yáng)能電池陣列的輸出，改變的步長(zhǎng)是一定的，方向可以是增加也可以是減少，控制對(duì)象可以是太陽(yáng)能電池陣列的輸出電壓或電流，這一過(guò)程稱為“擾動(dòng)”。恒電壓法具有控制簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，穩(wěn)定性好，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，比一般太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)可望多獲得20%的電能，較之不帶CVT的直接藕合要有利得多。[9]太陽(yáng)能電池的輸出特性受電池溫度和日照強(qiáng)度等因素的影響，電池溫度主要影響太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電壓，日照強(qiáng)度主要影響太陽(yáng)能電池的短路電流。蓄電池組的能量直接給直流負(fù)載供電或經(jīng)DC/AC變換器給交流負(fù)載供電。系統(tǒng)一般由太陽(yáng)電池組件組成的光伏方陣、太陽(yáng)能充放電控制器、蓄電池組、離網(wǎng)型逆變器、直流負(fù)載和交流負(fù)載等構(gòu)成。而分散式小型并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，特別是光伏建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)，由于投資小、建設(shè)快、占地面積小、政策支持力度大等優(yōu)點(diǎn)，是并網(wǎng)光伏發(fā)電的主流。一般的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)如下圖所示，將太陽(yáng)能電池控制系統(tǒng)和民用電網(wǎng)并聯(lián)，當(dāng)太陽(yáng)能電池輸出電能不能滿足負(fù)載要求時(shí)，由電網(wǎng)來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充。[7]圖2太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)是由光伏電池方陣、控制器、并網(wǎng)逆變器組成，不經(jīng)過(guò)蓄電池儲(chǔ)能，通過(guò)并網(wǎng)逆變器直接將電能輸入公共電網(wǎng)。當(dāng)無(wú)太陽(yáng)能輻射或太陽(yáng)能電池陣列提供的能量不夠時(shí)，由蓄電池向系統(tǒng)負(fù)載提供能量。只要在全球4%沙漠上安裝太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)，所發(fā)電力就可以滿足全球的需要,太陽(yáng)能發(fā)電安全可靠，不會(huì)遭受能源危機(jī)或燃料市場(chǎng)不穩(wěn)定的沖擊；太陽(yáng)能隨處可處，可就近供電，不必長(zhǎng)距離輸送，避免了長(zhǎng)距離輸電線路的損失；太陽(yáng)能不用燃料，運(yùn)行成本很低；太陽(yáng)能發(fā)電沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，不易用損壞，維護(hù)簡(jiǎn)單，特別適合于無(wú)人值守情況下使用；
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