独立光伏发电系统蓄电池充放电控制策略

【摘要】： 为了提高独立光伏发电系统中蓄电池的充电效率和延长蓄电池的使用寿命,提出一种独立光伏发电系统双蓄电池电压、温度微分模糊充电控制策略,该模糊控制策略用双蓄电池代替以前等容量的单一蓄电池,在充电过程中,蓄电池按照光伏系统提供的电流进行充电,根据蓄电池的充电电压特性和内部的温度特性来判别充电终止电压；同时,用电压、温度微分模糊控制算法,既能防止光照强度、温度等外部环境发生变化而导致对蓄电池充电的提前切除而导致蓄电池的欠充,又可保护蓄电池的过充。 本文首先对光伏电池和铅酸蓄电池根据其数学模型在MATLAB／SIMUlink环境下进行建模,仿真验证了光伏电池的PV、IV特性曲线和铅酸蓄电池的荷电状态SOC、电解液温度T及端电压V的特性曲线,然后介绍了在独立光伏发电系统中常用的几种控制策略,最后在MATLAB／SIMUlink下进行了独立光伏发电系统的建模仿真,仿真结果证明,双蓄电池电压、温度微分模糊控制策略能显著提高蓄电池的充电效率和延长蓄电池的使用寿命。 【关键词】：光伏电池 铅酸蓄电池 双蓄电池电压、温度模糊控制 MATLAB建模仿真
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM912
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-6
• 第一章 绪论6-13
• 1.1 课题来源及研究意义6
• 1.2 独立光伏系统中蓄电池充电策略的研究6-11
• 1.2.1 研究内容6-9
• 1.2.2 国内外的研究现状9-11
• 1.3 本文所做的研究工作11-13
• 第二章 PV模型的建立与仿真13-23
• 2.1 太阳能电池的发展历史13
• 2.2 太阳能电池的工作原理和分类13-15
• 2.3 太阳能电池数学模型15-17
• 2.3.1 理论数学模型15-16
• 2.3.2 简化数学模型16-17
• 2.4 太阳能电池仿真模型建立与仿真17-23
• 第三章 铅酸蓄电池模型的建立仿真23-32
• 3.1 铅酸蓄电池的三阶动态等效模型23-27
• 3.1.1 三阶动态电气模型24
• 3.1.2 三阶动态数学模型24-27
• 3.2 铅酸蓄电池的MATLAB仿真27-31
• 3.2.1 铅酸蓄电池MATLAB模型的建立27-29
• 3.2.2 铅酸蓄电池MATLAB模型的仿真29-31
• 3.3 铅酸蓄电池的仿真结果分析31-32
• 第四章 光伏系统充电控制的研究32-53
• 4.1 一般铅酸蓄电池充电控制方法及在光伏系统应用分析32-35
• 4.1.1 恒压充电32-33
• 4.1.2 恒流充电33
• 4.1.3 恒压限流充电33-34
• 4.1.4 两阶段、三阶段充电34
• 4.1.5 快速充电34-35
• 4.1.6 智能充电35
• 4.2 模糊控制策略35-41
• 4.2.1 模糊控制的原理及其在光伏系统中的应用35-37
• 4.2.2 光伏系统充放电模糊控制的设计37-41
• 4.3 模糊逻辑工具箱控制器设计41-42
• 4.4 模糊控制的仿真与分析42-53
• 4.4.1 DC-DC变换器的阐述42-43
• 4.4.2 模糊控制仿真模型的建立43-45
• 4.4.3 双蓄电池代替单一蓄电池仿真分析45-48
• 4.4.4 模糊控制的仿真结果和分析48-53
• 第五章 结论53-54
• 5.1 总结53
• 5.2 展望53-54
• 参考文献54-56
• 攻读硕士学位期间发表的论文56-57
• 致谢57-60

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