網(wǎng)絡(luò)化智能型太陽能路燈控制器的研發(fā)

【摘要】： 隨著全球能源形勢(shì)的緊張,太陽能光伏發(fā)電已經(jīng)漸漸得到了普及,并在路燈照明領(lǐng)域開始得到廣泛應(yīng)用。隨著新型節(jié)能燈具LED燈具的出現(xiàn),太陽能路燈與新型LED燈具的結(jié)合,使智能型太陽能路燈的開發(fā)更具實(shí)際節(jié)能價(jià)值。 開發(fā)高性能太陽能路燈關(guān)鍵是設(shè)計(jì)高性能的太陽能路燈控制器。本課題設(shè)計(jì)目標(biāo)是基于ATmega128單片機(jī)開發(fā)一款智能型太陽能路燈控制器,使其不僅具備太陽能路燈系統(tǒng)自身的智能管理功能,同時(shí)還具備近端／遠(yuǎn)程可監(jiān)控管理功能。系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程主要分為：系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)、單片機(jī)系統(tǒng)軟硬設(shè)計(jì)、近端／遠(yuǎn)程上位機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)、路燈智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)組建。 算法設(shè)計(jì)主要包括三個(gè)部分：①太陽能電池最大功率跟蹤算法設(shè)計(jì)。通過對(duì)太陽能電池輸出特性的深入研究,結(jié)合模糊控制理論,設(shè)計(jì)出一種跟蹤快速、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的最大功率算法。②蓄電池充電算法設(shè)計(jì)。結(jié)合太陽能電池輸出最大功率跟蹤算法及蓄電池充放電特性,設(shè)計(jì)出了“三段式”充電算法,同時(shí)兼有溫度補(bǔ)償功能。此算法既能保證充電效率,又能實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池進(jìn)行必要的保護(hù)。③蓄電池余量檢測(cè)模型,主要目的是估算蓄電池的剩余電量。當(dāng)蓄電池處于放電狀態(tài)時(shí)實(shí)時(shí)測(cè)量蓄電池端電壓,并結(jié)合相應(yīng)蓄電池余量的檢測(cè)算法,及時(shí)調(diào)整蓄電池的放電模式。 控制器設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤、各種自我保護(hù)功能、蓄電池充放電保護(hù)及各類通信功能設(shè)計(jì)。 其中,通信設(shè)計(jì)包括實(shí)現(xiàn)近端上位機(jī)監(jiān)控和遠(yuǎn)程上位機(jī)監(jiān)控功能的上位機(jī)程序開發(fā)。近端上位機(jī)監(jiān)控主要指上位機(jī)通過串口與單片機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行通信；遠(yuǎn)程上位機(jī)監(jiān)控主要是通過控制器的以太網(wǎng)通信模塊實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。 智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)主要利用控制器硬件集成的太網(wǎng)設(shè)計(jì)模塊和無線通信模塊,根據(jù)流式層次拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)。網(wǎng)絡(luò)采用分層管理模式,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要分為遠(yuǎn)程控制層、目標(biāo)局域網(wǎng)控制層、終端執(zhí)行層。通過網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)置很好的保證了遠(yuǎn)程控制控制信息流的通暢。 【關(guān)鍵詞】：太陽能路燈 最大功率跟蹤技術(shù) 充放電控制算法 鉛酸蓄電池 智能網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TP273
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 課題背景及意義12-15
• 1.1.1 課題背景12-13
• 1.1.2 課題研究意義13-15
• 1.2 國內(nèi)外研究情況15-16
• 1.3 本課題的主要工作16-18
• 第二章 太陽能路燈系統(tǒng)組成18-30
• 2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則18-19
• 2.2 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)19-28
• 2.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖19-20
• 2.2.2 太陽能電池20-23
• 2.2.3 蓄電池23-24
• 2.2.4 太陽能路燈控制器24-26
• 2.2.5 LED燈具應(yīng)用26-28
• 2.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能28-30
• 2.3.1 系統(tǒng)基本功能28-29
• 2.3.2 創(chuàng)新功能29-30
• 第三章 太陽能路燈系統(tǒng)充放電算法研究30-56
• 3.1 太陽能電池最大功率跟蹤30-45
• 3.1.1 太陽能電池光伏特性30-31
• 3.1.2 太陽能電池的主要影響因素31-33
• 3.1.3 最大功率跟蹤(MPPT)的必要性33-34
• 3.1.4 最大功率跟蹤的原理34-37
• 3.1.5 本文采用的MPPT改進(jìn)型算法37-45
• 3.2 蓄電池的充放電特性45-54
• 3.2.1 蓄電池的充放電原理45-47
• 3.2.2 蓄電池的快速充電控制策略研究47-50
• 3.2.3 本系統(tǒng)采取的充電算法50-51
• 3.2.4 蓄電池過放保護(hù)策略研究51-54
• 3.3 本課題所用綜合充放電算法54-56
• 第四章 太陽能路燈系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)56-82
• 4.1 概述56-58
• 4.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)58-67
• 4.2.1 路燈控制器硬件設(shè)計(jì)59-65
• 4.2.2 路燈控制器網(wǎng)絡(luò)模塊功能硬件設(shè)計(jì)65-67
• 4.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)67-76
• 4.3.1 路燈控制器程序設(shè)計(jì)67-72
• 4.3.2 上位機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)72-76
• 4.4 系統(tǒng)調(diào)試實(shí)驗(yàn)76-82
• 4.4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境記錄76
• 4.4.2 充電算法驗(yàn)證波形76-79
• 4.4.3 各軟件運(yùn)行界面79-82
• 第五章 太陽能路燈網(wǎng)絡(luò)82-88
• 5.1 概述82
• 5.2 路燈網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮攸c(diǎn)82-83
• 5.3 路燈流式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)83-84
• 5.4 路燈網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)84-88
• 第六章 總結(jié)與展望88-92
• 6.1 論文總結(jié)88-89
• 6.2 課題展望89-92
• 參考文獻(xiàn)92-98
• 致謝98-99
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表99

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基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)光互補(bǔ)LED路燈監(jiān)控系統(tǒng)的研究    王少用

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基于OpenGL的三維可視地理信息系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)    梁鵬帥

用于礦燈充電的獨(dú)立光伏系統(tǒng)研究    毛娟

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垃圾車專用控制器的研制    許雷

太陽能LED照明系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)    杜守增

用于白光LED的鋁酸鍶熒光粉的研究    趙路遙

氧化物半導(dǎo)體的濕化學(xué)法制備    賈紅

太陽能電池用α-SiC_x:H薄膜的制備與性能研究    張瑞麗

太陽能半導(dǎo)體照明系統(tǒng)控制器的研究與設(shè)計(jì)    馬磊;劉德明;黃黎蓉;文鋒;

鉛酸蓄電池PE隔板短路問題的研究    陳志雪;李亞輝;劉可暢;鄭樹國;張彥杰;

光伏電源最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法研究    雷元超,陳春根,沈駿,黃躍杰,陳國呈

Pspice電路仿真中變壓器模型的使用    張東輝;嚴(yán)萍;高迎慧;孫鷂鴻;

三相并網(wǎng)逆變器的LCL濾波器設(shè)計(jì)    魏星;肖嵐;姚志壘;龔春英;

采用自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)對(duì)光伏電站電價(jià)的影響    蔣華慶;田景奎;姜在駿;顧俊峰;

基于網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)的含分布式電源的配電網(wǎng)可靠性分析    王旭東;林濟(jì)鏗;

uClinux下動(dòng)態(tài)Web技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法    劉國梅 ,鄭安平

小功率獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)研究    張超;張學(xué)眾;張志宏;張竑基;

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單相光伏并網(wǎng)逆變器的研究與設(shè)計(jì)    齊樂

基于ZigBee的自動(dòng)抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    張少虎

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基于Web服務(wù)的遠(yuǎn)程報(bào)表打印系統(tǒng)研究    蔡子龍

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閥控式鉛蓄電池失效原因及容量恢復(fù)    王秋虹,張捷

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固定型閥控式鉛酸蓄電池?zé)崾Э噩F(xiàn)象淺析    從志賢,付艷玲

ArcView平臺(tái)下城市地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)    謝榕

VRLA蓄電池變電流間歇充電方法    陳體銜

GIS在交通管理部門的應(yīng)用實(shí)例    鄒鳳,許樂

單片機(jī)控制的蓄電池快速充電系統(tǒng)    單慶曉,任永益,潘孟春

中國LED產(chǎn)業(yè)概況    

EXB841的自身保護(hù)及驅(qū)動(dòng)電壓的調(diào)整    張貴鋒,李永兵,王士元

    梁紅兵

太陽能LED路燈照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    楊曉光;寇臣銳;汪友華;

全自動(dòng)路燈控制器    田澤正,趙明富

全自動(dòng)路燈控制器    李曉峰

改進(jìn)型太陽能路燈控制器的研制    張濤;

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太陽能電池綜合管理自動(dòng)控制器    高飛燕;陽武嬌;

太陽能庭院燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)    李盾;

微能源技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用    陳巖;宋楠楠;喬繼紅;郭宏;

LED太陽能路燈控制器的設(shè)計(jì)    亓立敏;尹成強(qiáng);陳波;

新的太陽能電池    胡初潛

談太陽能路燈原理    胡昊偉;黃敏;

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能路燈控制系統(tǒng)    王宜懷;

太陽能為縣站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)供電的可行性分析    黃誠;樊璇;朱圣華;

城域Led路燈控制與節(jié)能    李凱;牛振西;

太陽能電池輸出特性的分析及檢測(cè)    張海波;

太陽能電池表面納米微結(jié)構(gòu)研究    李美成;

有機(jī)染料錨數(shù)對(duì)染料敏化太陽能電池性能的影響    尚會(huì)霞;羅艷紅;孟慶波;占肖衛(wèi);

量子點(diǎn)敏化太陽能電池研究進(jìn)展    劉銘;楊君友;馮雙龍;朱虎;

高效染料鈉晶TiO_2太陽能電池    黃昀昉;吳季懷;林建明;黃妙良;

太陽能電池應(yīng)用    孟昭淵;

自動(dòng)路燈控制電路    浙江 高志新

用太陽能電池給蓄電池充電的方法    河南 陳建華

蘇大學(xué)生發(fā)明智能路燈控制系統(tǒng)    姚臻

城區(qū)路燈年內(nèi)看天開關(guān)    記者 孟為

IT--440智能路燈控制器    

太陽能電池的夜間警示燈電路    山東 孫海善

一種新型路燈控制方案    安徽 楊光

用89C52制作太陽能電池?cái)?shù)顯充放電控制器    云南 張躍

太陽能廠跨洋吸金 幾家歡樂幾家愁    黃女瑛 DigiTimes

太陽能電池級(jí)多晶硅光伏項(xiàng)目落戶益陽    記者　 郭云飛 通訊員　 張世平

基于酞菁銅的太陽能電池的研究    劉一婷

反型聚合物太陽能電池的研究    李福民

聚合物太陽能電池中光吸收增強(qiáng)效應(yīng)的研究    李國龍

聚光多結(jié)太陽能電池的設(shè)計(jì)、制備及可靠性研究    宋明輝

反型體異質(zhì)結(jié)聚合物太陽能電池的研究    陶晨

有機(jī)/聚合物太陽能電池：活性層結(jié)構(gòu)、形貌及光伏性能    薛麗麗

知識(shí)流動(dòng)理論框架下的科學(xué)前沿與技術(shù)前沿研究    龐杰

有機(jī)小分子太陽能電池的效率優(yōu)化及衰減性研究    鄒業(yè)

太陽能電池正面銀漿的制備及其性能研究    郭桂全

量子點(diǎn)敏化太陽能電池：制備及光電轉(zhuǎn)換性能的改進(jìn)    宋鑫

網(wǎng)絡(luò)化智能型太陽能路燈控制器的研發(fā)    龐大鈞

基于Z源變換風(fēng)光互補(bǔ)路燈控制系統(tǒng)研究    李文燕

基于太陽能的嵌入式路燈控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用    劉春

智能型太陽能路燈控制器的應(yīng)用研究    王禹

太陽能LED照明系統(tǒng)    劉卓

太陽能路燈微機(jī)監(jiān)控技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)    馬杰

用于路燈控制的無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)設(shè)計(jì)    魯瀚

基于CAN總線的太陽能發(fā)電系統(tǒng)控制器的研制    李亮

模擬路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    祝建科

太陽能照明能量管理PSoC設(shè)計(jì)    張?zhí)鞎r(shí)