獨立式太陽能半導(dǎo)體照明系統(tǒng)的研究與設(shè)計

【摘要】： 太陽能光伏發(fā)電作為一種清潔無污染的新型能源,其推廣應(yīng)用發(fā)展迅速,將逐步成為人類的基礎(chǔ)能源之一。白光LED是繼白熾燈、熒光燈之后的新一代電光源,隨著流明效率的提高,白光LED正逐步向普通照明領(lǐng)域發(fā)展。本文圍繞太陽能光伏發(fā)電技術(shù)和白光LED照明技術(shù),研究并設(shè)計了獨立式太陽能半導(dǎo)體照明系統(tǒng)。 太陽能電池的輸出P-V曲線具有單峰特性,在不同的溫度和太陽輻射強度下具有不同的最大輸出功率點。要提高太陽能電池的利用率,必須對其輸出進行最大功率點跟蹤控制,使其在不同的條件下均能輸出最大功率。提出了改進的增量電導(dǎo)法,在最大功率點左、右側(cè)分別采用不同的變化步長,既能保證算法在最大功率點左、右側(cè)的跟蹤速度,又能減小在最大功率點附近的振蕩。 蓄電池的充放電控制方法對其使用壽命有重要影響。根據(jù)獨立式太陽能半導(dǎo)體照明系統(tǒng)的工作特性,采用了基于最大功率點跟蹤控制充電和恒壓充電的兩階段充電策略。利用DS18B20設(shè)計了溫度測量電路,對蓄電池的充放電過程中的各閾值進行溫度補償。研究了大功率LED的工作特性,設(shè)計了一款基于HV9910的大功率LED燈具驅(qū)動電路,能夠滿足LED燈具的工作需要。 最后,根據(jù)系統(tǒng)各組成單元的特性設(shè)計了獨立式太陽能半導(dǎo)體照明控制器,設(shè)計并制作了LED燈具,初步搭建起獨立式太陽能半導(dǎo)體照明系統(tǒng),并對其工作中的部分參數(shù)進行了測試和分析。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 最大功率點跟蹤 蓄電池 白光發(fā)光二極管 半導(dǎo)體照明
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TM923.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 引言8-9
• 1.2 太陽能光伏發(fā)電技術(shù)9-11
• 1.3 半導(dǎo)體照明技術(shù)11-12
• 1.4 太陽能光伏發(fā)電與半導(dǎo)體照明的結(jié)合12-13
• 1.5 本文主要內(nèi)容13-15
• 2 獨立式太陽能半導(dǎo)體照明系統(tǒng)原理分析15-32
• 2.1 獨立式太陽能半導(dǎo)體照明系統(tǒng)的組成15-16
• 2.2 太陽能電池的輸出特性16-18
• 2.3 MPPT 算法及其改進18-23
• 2.4 鉛酸蓄電池的特性及充放電控制23-28
• 2.5 LED 的工作特性及其驅(qū)動28-31
• 2.6 本章小結(jié)31-32
• 3 獨立式太陽能半導(dǎo)體照明系統(tǒng)設(shè)計方案32-53
• 3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計方案32
• 3.2 控制器的功能及原理32-34
• 3.3 控制器硬件設(shè)計及器件選型34-42
• 3.4 系統(tǒng)工作狀態(tài)分析42-46
• 3.5 控制器軟件設(shè)計46-49
• 3.6 大功率LED 驅(qū)動電路設(shè)計49-52
• 3.7 本章小結(jié)52-53
• 4 系統(tǒng)組裝及測試分析53-59
• 4.1 測試系統(tǒng)的組成53-54
• 4.2 系統(tǒng)測試及分析54-58
• 4.3 本章小結(jié)58-59
• 5 總結(jié)與展望59-61
• 致謝61-62
• 參考文獻62-66
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄66

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