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独立光伏发电系统负载充电装置设计
资料介绍
众所周知,太阳能作为各种绿色能源当中最有发展前景的能源之一,它具有无污染、使用不受地域限制等特点,因此在世界各国都得到了迅速的推广和应用。然而在人们重视利用太阳能的同时,也提出了许多值得我们思考的问题。目前,市场上绝大多数充电器都是采用恒流或恒压充电,这些充电方法会大大损坏蓄电池,缩短蓄电池的使用寿命。本文从这一问题出发,在对目前各种充电方法研究的基础上,提出了基于独立光伏发电的新型充电方法即三段式充电法,即预充、恒充和浮充三个阶段,从而实现高效、快速、无损的充电过程。
本文的设计主要借助PSIM软件对充电装置控制系统进行仿真,并将仿真结果应用于AVR控制器中,实现对蓄电池的三段式充电。一个完整的太阳能光伏发电系统是由太阳能光伏电池装置、太阳能光伏控制装置、逆变装置和蓄电池(组)组成。其中,太阳能电池是系统中最关键的部分,它是系统的能量来源。控制器是也是非常关键的部分,各种数据都是它来的处理。
本系统从下面几个部分来进行设计:首先,阐述了太阳辐射能量的分析,通过辐射量的分析来计算出太阳高度角、太阳赤纬角以及太阳方位角的值,通过以上基本知识的计算和介绍,我们就可以来确定太阳能电池板的安装角度;其次,蓄电池作为整个系统的储能装置,它是一个非常重要的部件。详细介绍了铅酸蓄电池的结构、特点以及性能参数,本系统的控制装置是以AVR单片机为核心对各个装置的数据进行处理,并通过传感器检测计算来测量太阳能电池的端电压和电流以及铅酸蓄电池的端电压和电流,通过数据处理来控制蓄电池的充电电流,进而保护了蓄电池,延长其使用寿命;最后,对独立光伏发电系统负载充电的系统主电路及外围电路的设计,搭建了太阳能充电系统装置的实验电路,利用PSIM软件对Boost变换电路进行了实验研究与仿真,得到了一些实验结果。另外还介绍了一些防雷的知识,对系统进行雷电的保护等。
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