獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能技術(shù)及放電管理的研究

【摘要】：光伏發(fā)電在當(dāng)今的新能源應(yīng)用領(lǐng)域中愈發(fā)顯得突出，儲(chǔ)能環(huán)節(jié)是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的重要組成部分，儲(chǔ)能部件的壽命直接影響整個(gè)獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的使用時(shí)長(zhǎng)；而放電深度、環(huán)境溫度、充電電壓等主要因素影響系統(tǒng)中儲(chǔ)能部件的正常工作。本文對(duì)比研究了光伏系統(tǒng)的儲(chǔ)能技術(shù)并做了模型分析，進(jìn)一步分析設(shè)計(jì)了獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)放電管理模塊。 首先，本文在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，綜述了光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究背景和意義。文中描述了獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)及各個(gè)部件的應(yīng)用原理，并對(duì)光伏系統(tǒng)蓄電池放電模塊的必要性做了理論分析。 其次，在分析了各部件的工作原理之后，對(duì)光伏系統(tǒng)的儲(chǔ)能技術(shù)做了深入研究：重點(diǎn)討論了蓄電池的儲(chǔ)能原理及蓄電池的建模方法和原則，介紹了常用的幾種蓄電池模型；研究了超級(jí)電容器的儲(chǔ)能原理及模型，并對(duì)蓄電池—超級(jí)電容器的混合供電模型做了分析；探究了太陽(yáng)能光伏制氫儲(chǔ)能—燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成、系統(tǒng)運(yùn)行原理及應(yīng)用前景。 最后，本文放電管理模塊的設(shè)計(jì)主要分為三個(gè)方面：放電深度控制電路的研究與設(shè)計(jì)、溫度補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì)、兩組蓄電池交替充放電控制的研究與設(shè)計(jì)，分別對(duì)所設(shè)計(jì)電路進(jìn)行了仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明：所做的電路設(shè)計(jì)在蓄電池放電深度控制及減小外界環(huán)境溫度干擾方面有較好的效果。 【關(guān)鍵詞】：獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng) 儲(chǔ)能技術(shù) 模型分析 放電深度控制 溫度補(bǔ)償 交替充放電控制
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析12-15
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外光伏產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀分析12-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)能及蓄電池管理的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 課題研究的目的和意義15
• 1.4 本文組織結(jié)構(gòu)15-17
• 第2章 獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)研究17-29
• 2.1 獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17
• 2.2 光伏電池的工作原理及等效電路17-20
• 2.2.1 光伏電池的工作原理17-18
• 2.2.2 光伏電池的等效電路18-19
• 2.2.3 光伏電池的種類(lèi)19-20
• 2.3 太陽(yáng)能充電控制器分析20-21
• 2.3.1 控制器的結(jié)構(gòu)分析20
• 2.3.2 控制器的應(yīng)用原理20-21
• 2.4 蓄電池的工作原理與特性分析21-27
• 2.4.1 蓄電池的工作原理22
• 2.4.2 蓄電池的電特性及相互關(guān)系22-24
• 2.4.3 影響蓄電池輸出容量的因素24-25
• 2.4.4 蓄電池壽命的影響因素25-27
• 2.5 蓄電池放電模塊的電路設(shè)計(jì)27
• 2.6 蓄電池放電模塊必要性分析27-28
• 2.7 本章小結(jié)28-29
• 第3章 獨(dú)立光伏系統(tǒng)儲(chǔ)能技術(shù)及模型分析29-43
• 3.1 蓄電池的建模及儲(chǔ)能分析29-35
• 3.1.1 蓄電池的建模方法與原則29-30
• 3.1.2 常用蓄電池模型30-32
• 3.1.3 蓄電池儲(chǔ)能分析32-35
• 3.2 蓄電池--超級(jí)電容器建模及儲(chǔ)能分析35-40
• 3.2.1 超級(jí)電容器介紹及原理分析35-36
• 3.2.2 超級(jí)電容器結(jié)構(gòu)及等效模型36-37
• 3.2.3 蓄電池-超級(jí)電容器建模分析37-39
• 3.2.4 混合儲(chǔ)能供電系統(tǒng)39-40
• 3.3 光伏制氫儲(chǔ)能—燃料電池發(fā)電系統(tǒng)40-42
• 3.3.1 系統(tǒng)構(gòu)成40-41
• 3.3.2 系統(tǒng)運(yùn)行原理41
• 3.3.3 光伏制氫儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用前景41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第4章 放電控制及溫度補(bǔ)償研究設(shè)計(jì)43-53
• 4.1 DOD 控制電路43-45
• 4.1.1 DoD 理論分析43-44
• 4.1.2 DoD 控制電路設(shè)計(jì)44-45
• 4.2 溫度補(bǔ)償電路的分析與設(shè)計(jì)45-49
• 4.2.1 采用溫度補(bǔ)償電路的必要性46-47
• 4.2.2 溫度補(bǔ)償電路設(shè)計(jì)47-48
• 4.2.3 溫度補(bǔ)償在放電控制中的工作原理48-49
• 4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析49-51
• 4.3.1 DoD 控制電路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析49-50
• 4.3.2 溫度補(bǔ)償電路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析50-51
• 4.4 本章小結(jié)51-53
• 第5章 交替充放電電路的研究與設(shè)計(jì)53-65
• 5.1 交替充放電設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)53-55
• 5.1.1 容量的基本計(jì)算方法53
• 5.1.2 蓄電池剩余容量的數(shù)學(xué)模型分析53-55
• 5.2 交替充放電電路設(shè)計(jì)55-60
• 5.2.1 電路設(shè)計(jì)方案55-56
• 5.2.2 電路設(shè)計(jì)原理56-58
• 5.2.3 仿真分析58-59
• 5.2.4 實(shí)驗(yàn)分析59-60
• 5.3 實(shí)驗(yàn)問(wèn)題分析60-63
• 5.3.1 競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象的分析60
• 5.3.2 電磁兼容問(wèn)題分析60-62
• 5.3.3 功耗問(wèn)題分析62-63
• 5.4 本章小結(jié)63-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果71-72
• 致謝72-73
• 作者簡(jiǎn)介73

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