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光伏电源LED照明控制系统的研究
资料介绍
随着世界能源危机和环境问题的加剧,包括我国在内的世界各国都在从寻求绿色新能源和可再生能源的开发利用,寻求新的节能环保技术以提高能源的利用效率这两条道路来积极寻找解决的办法。同为半导体PN结技术的太阳能光伏发电技术与发光二极管(LED)照明技术,都有着环保、节能、长寿命和安全的特点。对这两项技术的高效结合进行优化研究,符合我国目前节能,环保及可持续性发展的发展目标,有着重要的现实意义。
本论文对在单片机控制下的光伏电源LED照明控制系统进行优化设计和研究,从光伏发电技术和LED照明技术本身的特性出发,从光伏电源LED照明控制系统的硬件和软件两个方面,进行优化设计。主要的工作如下:
1.对光伏电源LED照明系统中太阳能光伏电池阵列的电气特性进行测试,在实验结果基础上比较buck,boost及sepic拓展电路的优劣,选定了sepicDC-DC转换电路,保证在最大的外界条件变化范围及最大的蓄电池荷电状态及内阻的变化范围内,控制系统均能调节太阳能光伏电池阵列使其工作在最大功率点。
2.为了比较等效电流相同的直流恒流驱动和脉冲恒流驱动对于LED的光通量、光效维持率的影响,设计并进行了长达一年的老化对比测试,以实验数据证明在路灯照明中高频脉冲电流驱动的优越性。
3.对LED失效模式进行了理论分析,对LED在老化过程中出现的异常失效以及过载情况下的失效模式进行了实验验证和分析,在此基础上设计出脉冲恒流驱动的串联LED电路。
4.在前人工作基础上改进了采用导纳增量法作为控制策略的太阳能最大功率点跟踪算法,实现对太阳能光伏电池阵列最大功率点的跟踪,更好地收集利用太阳能资源。
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