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基于模糊控制技术的直流变换器在光伏系统中的研究
资料介绍
随着科技的发展，移动电子设备不断增加，作为这些产品的电池和充电器的研究也受到关注。锂电池具有有高电压、体积小、能量密度大、循环性能好、自放电小、无记忆效应等优点，在移动电子产品领域得到广泛应用。而随着常规发电成本的升高和光伏组件产量的增长，太阳能发电的研究也越来越受到重视。而且移动电子设备经常在户外工作，如果此时电池缺电必然对使用者造成影响，所以小型光伏锂电池充电系统的研究具有很大的价值。本文根据锂电池和太阳能电池的特性，以单片机为控制和管理系统，在软件中提出了通过适用于锂电池特性的阶段性充电算法和通过模糊控制实现了太阳能电池的电池的最大功率点跟踪算法。建立了仿真模型，提出了相应的控制策略，并进行了实验验证。具体说来，本文的主要研究内容可归纳如下： 1．阐明了锂电池的性能和特点。 2．介绍了太阳能电池板的特性并对适用了光伏系统的最大功率点跟踪算法作了深入的研究 3．详细分析了模糊控制算法的原理特点，并将模糊控制算法应用在最大功率点跟踪中。 4．提出光伏系统的硬件方案，提出了采用只采用一个低功耗单片机实现最大功率点跟踪的控制策略，并在设计优化中大大降低了控制和驱动电路的功耗，结果表明，该系统用在非驱动和控制中的能量不超过80毫瓦，不超过光伏系统总功率的10％。 5．提出了光伏系统的软件方案，使光伏系统可以在最大功率点跟踪，恒压和低功耗模式三个工作状态中切换。并提出了提高采样值准确度的数字滤波算法，该算法有效降低了毛刺和干扰对采样值的影响。 6．通过MATLAB仿真，在理论上验证了模糊控制算法比扰动观察法可以更快地跟踪到最大功率点，并通过在硬件实验中进一步证明了该结果。
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