MPPT太阳能充电控制器设计开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

设计目的及意义

随着世界各国经济建设的快速发展,能源的需求量越来越多,而地球上的煤、石油等矿物能源越用越少,寻找新能源成为当前人类面临的迫切任务。电力是当今社会发展的主要驱动力,现有的电力能源主要有3种,火电、水电和核电,这三种传统的发电方式日益满足不了人类生活和发展。太阳能作为一种新型清洁能源,它的利用成为各国研究的一个重要课题,太阳能光伏发电的产生和应用,因为其方便性和清洁性,被各国大力支持和应用,目前已被运用到各行各业中去,成为继火电、水电、核电、风能主要电力能源之外的第五大电力能源。但是由于其传统太阳能控制器充电效率低下,成本较高等因素,使得太阳能光伏发电的发展受到很大的局限性。本次课题针对太阳能光伏发电充电效率低下原因,致力于研究太阳能光伏电池到蓄电池充电的控制器算法,极大提高太阳能传统充电效率,解决一些电子设备利用太阳能电池板和蓄电池充电组合供电不足的情况。

国内外的研究现状

太阳能能源的巨大潜力推动着光伏发电技术的不断发展,早在1893年,法国科学家贝克勒尔发现光伏效应开始,人类开始了对太阳能使用的设想和研究,提出了利用光伏效应制造太阳能电池,到1954年,恰宾和皮尔松在首次制成单晶太阳能电池,韦克尔首次制成第一块薄膜太阳能电池,人类开始了太阳能发电的历程。 20世纪90年代后期,太阳能技术高速发展,至2006年,全世界已拥有10多座兆瓦级的大型光伏发电系统。,

目前,太阳能电池主要分为单晶硅电池、多晶硅电池和薄膜电池三种,对比这三种电池,单晶硅电池技术最为成熟,其转换效率最高,但其成本较高,而多晶硅成本较低,技术也比较成熟,但是光电转换效率相对较低,薄膜电池成本低,转换效率高,但是其技术稳定性和规模生产上存在一定的困难。

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2. 研究的基本内容与方案

研究(设计)的基本内容、目标:

本次课题研究任务是设计一款基于mppt算法的太阳能板到蓄电池的充电控制器,实现太阳能板智能给蓄电池充电,在保证蓄电池寿命不受损情况下实现最大充电效率,具体设计内容如下:

  1. 设计buck电路和主控电路,实现100w以上太阳能板给12v蓄电池智能充放电功能。

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    3. 研究计划与安排

    1-4 周:明确设计任务要求,查阅资料,确定技术方案及措施,确定方案可行性,完成开题报告。

    5-9 周:完成电路设计,电路仿真,焊接调试板子,完成实物。

    10-13 周:设计mppt程序算法,软件编程调试,测试相关数据,比较分析数据。

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    4. 参考文献(12篇以上)

    [1] 柴钰.mppt光伏控制器的设计和研究[d]. 西安:西安科技大学,2018

    [2] 魏天甍. 光伏并网发电系统mppt和孤岛检测及技术的研究[d]. 杭州:杭州电子科技大学,2018

    [3] 王书金.光伏发电系统mppt算法功率损失改进研究[d]. 兰州:兰州交通大学,2018

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