獨(dú)立光伏系統(tǒng)中蓄電池容量檢測方法的研究

【摘要】：近幾年,太陽能發(fā)電技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。蓄電池由于擁有較為低廉的成本和較高的可靠性,在獨(dú)立光伏系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。然而蓄電池作為獨(dú)立光伏系統(tǒng)中的儲能裝置,由于對蓄電池剩余容量(State Of Charge, SOC)計(jì)算的不準(zhǔn)確,導(dǎo)致對蓄電池過充過放,嚴(yán)重縮短了蓄電池的使用壽命。論文對獨(dú)立光伏系統(tǒng)中蓄電池容量檢測方法進(jìn)行了研究,論文的主要工作如下：1、介紹了蓄電池工作的基本原理,分析了蓄電池的充放電特性以及影響蓄電池SOC的特性參數(shù),對蓄電池容量在線檢測的幾種最為經(jīng)典的算法進(jìn)行了論述。2、通過對幾種常用SOC算法的分析比較。本文采用了一種基于安時(shí)法和開路電壓法結(jié)合的卡爾曼濾波SOC組合算法。該算法采用安時(shí)法為基礎(chǔ),以開路電壓法對SOC初值進(jìn)行估算,利用卡爾曼濾波算法對SOC的初值和實(shí)時(shí)值進(jìn)行修正。3、對算法進(jìn)行Matlab/Simulink仿真,仿真結(jié)果表明新算法減小了初始值估算誤差和電流累計(jì)誤差,提高了對蓄電池SOC估計(jì)的準(zhǔn)確度。延長了蓄電池的使用壽命,提升了光伏系統(tǒng)的穩(wěn)定性。4、本文設(shè)計(jì)了一款以PIC16F1939為主控芯片的獨(dú)立光伏系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺。對蓄電池的容量檢測方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所采用算法的有效性。 【關(guān)鍵詞】：獨(dú)立光伏系統(tǒng) 蓄電池 充放電控制 容量檢測算法
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM912;TM615
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 獨(dú)立光伏系統(tǒng)的發(fā)展10-11
• 1.2 蓄電池容量檢測方法的研究進(jìn)展11-14
• 1.2.1 蓄電池容量檢測研究的背景及意義11-13
• 1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文的主要內(nèi)容14-16
• 第二章 蓄電池的工作原理及特性分析16-25
• 2.1 蓄電池的工作原理16-17
• 2.2 蓄電池的主要特性參數(shù)17-20
• 2.2.1 蓄電池的剩余容量17-18
• 2.2.2 蓄電池的開路電壓18-19
• 2.2.3 蓄電池的放電率19
• 2.2.4 蓄電池的溫度19-20
• 2.3 影響蓄電池壽命的因素20-22
• 2.3.1 過充過放20
• 2.3.2 溫度20-21
• 2.3.3 充放電電流21-22
• 2.4 蓄電池的充放電控制22-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 蓄電池容量檢測技術(shù)的研究25-37
• 3.1 蓄電池SOC檢測的物理建模方法25-26
• 3.1.1 放電實(shí)驗(yàn)法25
• 3.1.2 安時(shí)法25
• 3.1.3 密度法25-26
• 3.1.4 開路電壓法26
• 3.2 蓄電池SOC檢測的人工智能算法26-30
• 3.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法26-27
• 3.2.2 模糊邏輯法27-28
• 3.2.3 卡爾曼濾波法28-30
• 3.3 本文采用的SOC組合算法30-33
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)30-32
• 3.3.2 SOC估算流程32-33
• 3.4 仿真驗(yàn)證及分析33-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第四章 獨(dú)立光伏系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺的設(shè)計(jì)37-56
• 4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)37-38
• 4.2 硬件設(shè)計(jì)38-49
• 4.2.1 主控芯片及外圍電路設(shè)計(jì)38-39
• 4.2.2 功率MOS管驅(qū)動電路設(shè)計(jì)39-41
• 4.2.3 電源電路設(shè)計(jì)41-44
• 4.2.4 檢測電路設(shè)計(jì)44-47
• 4.2.5 人機(jī)交互電路設(shè)計(jì)47-48
• 4.2.6 串口通信電路設(shè)計(jì)48-49
• 4.3 軟件設(shè)計(jì)49-55
• 4.3.1 光伏系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)49-53
• 4.3.2 人機(jī)交互程序設(shè)計(jì)53-55
• 4.3.3 通信程序設(shè)計(jì)55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第五章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析56-65
• 5.1 實(shí)驗(yàn)平臺的組成56-59
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析59-65
• 第六章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 總結(jié)65-66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72

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