基于太陽能光伏發(fā)電的電動(dòng)自行車充電站的研究設(shè)計(jì)

【摘要】：隨著石油、煤炭等傳統(tǒng)能源的短缺以及對環(huán)境保護(hù)問題的關(guān)注，太陽能光伏發(fā)電的研究和應(yīng)用越來越廣泛，隨著目前對于直流微電網(wǎng)的探索和研究，本文提出了基于太陽能光伏發(fā)電的電動(dòng)自行車充電站的研究設(shè)計(jì)。也就是將太陽能光伏發(fā)電電能通過直流母線應(yīng)用到電動(dòng)自行車負(fù)載中，通過組合儲(chǔ)能裝置進(jìn)行直流母線的穩(wěn)壓調(diào)節(jié)。整個(gè)系統(tǒng)由太陽能電池陣列、組合儲(chǔ)能裝置、直流母線、電動(dòng)自行車負(fù)載及電力電子接口等組成，電力電子接口包括太陽能電池陣列與直流母線的接口、組合儲(chǔ)能裝置與直流母線的接口及直流母線與電動(dòng)自行車負(fù)載的接口。 為了使直流母線電壓穩(wěn)定，本文采用了一種組合儲(chǔ)能裝置：超級(jí)電容器與蓄電池的組合。超級(jí)電容器擔(dān)任功率波動(dòng)比較頻繁部分的儲(chǔ)能，而蓄電池?fù)?dān)任功率平滑部分的儲(chǔ)能。組合儲(chǔ)能裝置與直流母線間用雙向Buck-Boost直流變換器連接，使太陽能電池陣列輸出電能與組合儲(chǔ)能裝置之間的能量交換更加靈活。從而使太陽能被合理利用，直流母線的電壓穩(wěn)定。 太陽能電池陣列的輸出功率隨著太陽輻射強(qiáng)度、環(huán)境溫度和負(fù)載的改變而變化，使太陽能電池陣列工作于最大功率輸出狀態(tài)是太陽能電池陣列與直流母線間的接口的主要功能。陣列與直流母線間的接口以基于dP/dU的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最大功率控制法，實(shí)現(xiàn)了太陽能電池陣列的最大功率跟蹤控制。 本文設(shè)計(jì)了組合儲(chǔ)能裝置與直流母線間的電力電子接口的主電路和控制方案，組合儲(chǔ)能裝置與直流母線之間的接口以雙向Buck-Boost直流變換器變換電路實(shí)現(xiàn)。對雙向Buck-Boost直流變換器的工作狀態(tài)進(jìn)行了理論分析，基于狀態(tài)變量開關(guān)周期平均方法建立了接口主電路的控制模型。以直流母線電壓作為本系統(tǒng)的主控變量，實(shí)現(xiàn)了組合儲(chǔ)能裝置充電和放電控制，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。 【關(guān)鍵詞】：組合儲(chǔ)能裝置 直流母線電壓 雙向變換器 電力電子接口 電動(dòng)自行車 太陽能光伏發(fā)電
【學(xué)位授予單位】：武漢紡織大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究背景9
• 1.2 太陽能光伏發(fā)電的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.3 電動(dòng)自行車充電站國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.4 直流微電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.5 本文的研究意義和研究內(nèi)容13-15
• 1.5.1 本文的研究意義13-14
• 1.5.2 本文的研究內(nèi)容14-15
• 2 相關(guān)基本理論分析15-28
• 2.1 引言15
• 2.2 太陽能電池基本特性15-21
• 2.2.1 太陽能電池伏安特性15-16
• 2.2.2 太陽能電池的等值電路16-19
• 2.2.3 太陽能電池最大功率點(diǎn)跟蹤控制19-21
• 2.3 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)概述21-22
• 2.4 組合儲(chǔ)能裝置的基本特性分析22-27
• 2.4.1 超級(jí)電容器的特性22-23
• 2.4.2 鉛酸蓄電池的充放電特性23-25
• 2.4.3 蓄電池充電技術(shù)25-26
• 2.4.4 本文組合儲(chǔ)能裝置選擇26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 3 充電站總體架構(gòu)設(shè)計(jì)28-41
• 3.1 引言28
• 3.2 充電站系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)28-30
• 3.3 最大功率跟蹤 DC/DC 變換器30-35
• 3.3.1 電路結(jié)構(gòu)30
• 3.3.2 基于 dP/dU 的最大功率控制算法30-33
• 3.3.3 最大功率跟蹤 DC/DC 的控制電路33-35
• 3.4 充電 DC/DC 變換器35-39
• 3.5 本章小結(jié)39-41
• 4 組合儲(chǔ)能裝置與直流母線接口雙向變換器的設(shè)計(jì)、分析、仿真41-59
• 4.1 引言41
• 4.2 組合儲(chǔ)能裝置與直流母線間系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)41-42
• 4.3 蓄電池與超級(jí)電容器間的能量控制42-44
• 4.4 雙向 Buck-Boost 直流變換器的主電路分析44-51
• 4.5 基于互補(bǔ) PWM 雙向 Buck-Boost 直流變換器的控制51-53
• 4.6 基于互補(bǔ) PWM 雙向 Buck-Boost 直流變換器 1 的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真53-58
• 4.7 本章小結(jié)58-59
• 5 結(jié)論與展望59-61
• 5.1 本文小結(jié)59
• 5.2 本文存在的不足59-60
• 5.3 進(jìn)一步研究內(nèi)容60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 附錄66

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LCL濾波的電壓型有源整流器新型主動(dòng)阻尼控制    黃宇淇;姜新建;邱阿瑞;

飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)及其運(yùn)行控制技術(shù)研究    張建成

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單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的分析與研究    王飛

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獨(dú)立光伏發(fā)電的自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)    劉莫塵

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基于FPGA的圖像處理算法的研究與硬件設(shè)計(jì)    付昱強(qiáng)

基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)    王磊

大范圍太陽光線跟蹤傳感器及跟蹤方法的研究    夏小燕

第九屆中國太陽能光伏會(huì)議暨展覽會(huì)(2006.11.5-9.中國成都)    

太陽能輔助燃煤一體化熱發(fā)電系統(tǒng)    楊勇平;

世界首座商業(yè)化運(yùn)營的太陽能塔式熱發(fā)電站    臧亞琴;柯惟力;

“并網(wǎng)難”絆住光伏發(fā)電前進(jìn)腳步    

找準(zhǔn)光伏產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢    李峰;

我國初步開發(fā)完成“太陽能光伏發(fā)電預(yù)報(bào)系統(tǒng)”    

光伏發(fā)電何時(shí)照亮中國?    

全國首家住宅“太陽能光伏建筑示范工程”調(diào)查    邱國福;

國內(nèi)規(guī)模最大的太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電項(xiàng)目投產(chǎn)    

中國將制定光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)路線圖    宋雪蓮;侯雋;

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    李大軍;

太陽能光伏發(fā)電預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)研究    唐俊;傅希德;張俊;陳正洪;成馳;

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)    郝文華;

太陽能光伏發(fā)電與建筑一體化技術(shù)在節(jié)能建筑中的應(yīng)用    張萍;郭偉;

太陽能光伏發(fā)電風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)    李偉;李世超;王丹;

并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤技術(shù)研究    傅家祥;

基于太陽能技術(shù)的LED燈在住宅公共照明中的應(yīng)用    韓慧鋒;張騫;孫鵬飛;

西藏太陽能光伏發(fā)電和水利發(fā)電的利弊分析    姜南;黃燕;崔容強(qiáng);

居民住宅小區(qū)配電設(shè)計(jì)構(gòu)想    李福榮;

空間太陽能電池陣放電研究    李盛濤;李巍巍;程程;閔道敏;鄭曉泉;

我太陽能光伏發(fā)電可望商業(yè)化    記者 王春

以建成新型太陽能光伏發(fā)電廠    記者 鄭曉春

我市舉行太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目合作簽字儀式    記者 劉迎春

太陽能光伏發(fā)電解決通信系統(tǒng)供電難題    中興通訊 李方明

我區(qū)出臺(tái)全國首個(gè)管理辦法    記者 王剛

國內(nèi)最大單體太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目即將建成    韓戴男

在積累和創(chuàng)新中前行    本報(bào)通訊員 劉慶忠　孫永年

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青海格爾木大型太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)成功    王大千

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太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制問題研究    熊遠(yuǎn)生

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適用于便攜式產(chǎn)品的單電感多輸出直流—直流變換器的研究與設(shè)計(jì)    許偉偉

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可再生能源發(fā)電與微網(wǎng)中儲(chǔ)能系統(tǒng)的構(gòu)建與控制研究    曾杰

低碳交通方式創(chuàng)新的消費(fèi)者采納行為研究    張華

輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)逆變器系統(tǒng)控制策略的研究    莊凱

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基于太陽能光伏發(fā)電的電動(dòng)自行車充電站的研究設(shè)計(jì)    韓玉萍

太陽能光伏發(fā)電項(xiàng)目的后評價(jià)及實(shí)證研究    孟忠

河南省太陽能光伏發(fā)電發(fā)展前景的研究    郭勇

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自動(dòng)跟蹤式獨(dú)立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)研究    徐靜

太陽能光伏發(fā)電單元綜合監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)    郭莉

太陽能光伏發(fā)電建筑一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究    梁盼

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