本文選題：光伏發(fā)電 + 儲(chǔ)能管理系統(tǒng)��； 參考：《北方工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：由于世界能源問(wèn)題的日益凸顯,人們不斷地在尋找自然界中可利用的能量。如何將光能、風(fēng)能等能量以綠色、低碳的方式存儲(chǔ)起來(lái),已經(jīng)成為世界能源發(fā)展的方向。同時(shí),伴隨著電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)量的增加,會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力電池的退役量增多,這樣不但降低了電池的生命周期,而且報(bào)廢后的電芯會(huì)造成環(huán)境污染。因此,本文開(kāi)發(fā)了基于梯次利用動(dòng)力電池的光伏儲(chǔ)能系統(tǒng),該系統(tǒng)無(wú)論是從環(huán)保角度還是社會(huì)角度都具有較高的價(jià)值。根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的功能,本文研制了以退役后的鎳氫動(dòng)力電池為蓄電池組,以薄膜太陽(yáng)能電池板為發(fā)電裝置的小型光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)。系統(tǒng)包含了能量管理系統(tǒng),同時(shí)根據(jù)光伏電池板的輸出特性設(shè)計(jì)了基于Boost升壓電路的DC/DC變換器,從而實(shí)現(xiàn)了從發(fā)電—儲(chǔ)能—用電的整個(gè)過(guò)程。主要工作如下:首先,對(duì)于儲(chǔ)能蓄電池部分,文章通過(guò)對(duì)退役后的鎳氫動(dòng)力電池組進(jìn)行容量測(cè)試、靜態(tài)電壓測(cè)試,根據(jù)測(cè)試結(jié)果,本文采用基于歐拉距離聚類(lèi)分析的配組方法將備選電池組成系統(tǒng)用的蓄電池組,其中電壓等級(jí)為48V,容量為40Ah。其次,針對(duì)系統(tǒng)功能,開(kāi)發(fā)基于飛思卡爾MC9S12XEG128單片機(jī)和電源管理專(zhuān)用芯片LTC6803的能量管理系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)了采樣模塊,可以實(shí)現(xiàn)電池組電壓、電流和溫度三大狀態(tài)量的采樣功能:同時(shí),從延長(zhǎng)電池壽命及提高電池組利用率的角度考慮,設(shè)計(jì)了電池組均衡電路。對(duì)于光伏發(fā)電部分,本文采用薄膜太陽(yáng)能電池板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。并采用了基于爬山法的最大功率點(diǎn)跟蹤算法,通過(guò)擾動(dòng)光伏輸出電壓,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最大功率輸出。軟件部分采用嵌入式微處理器開(kāi)發(fā)軟件CodeWarrior IDE進(jìn)行編寫(xiě)。軟件部分主要可分為充電控制、蓄電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)和用電控制三大部分。充電控制主要包括光伏發(fā)電系統(tǒng)的DC/DC電路控制,值得注意的是,光伏系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)能量傳輸?shù)淖畲蠡?軟件部分設(shè)計(jì)了最大功率點(diǎn)跟蹤算法;蓄電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)部分主要包括實(shí)時(shí)采集和處理蓄電池組的狀態(tài)信息,以及蓄電池組SoC的估算等功能;用電控制部分根據(jù)發(fā)電側(cè)及蓄電池當(dāng)前狀態(tài)來(lái)判斷負(fù)載使用情況。
[Abstract]:As the world's energy problems become increasingly prominent, people are constantly looking for energy available in nature. How to store energy such as light energy and wind energy in green and low carbon way has become the direction of energy development in the world. At the same time, with the increase of electric vehicle output, the decommissioning of power battery will increase, which will not only reduce the battery life cycle, but also lead to environmental pollution. Therefore, a photovoltaic energy storage system based on echelon utilization of power cells is developed in this paper, which is of high value from both environmental and social perspectives. According to the function of the energy storage system, a small photovoltaic energy storage system is developed, in which the retired Ni-MH power cell is used as the battery unit and the thin film solar panel is used as the generator. The system includes an energy management system and a DC/DC converter based on Boost boost circuit is designed according to the output characteristics of photovoltaic panels. The main work is as follows: first of all, for the energy storage battery, through the capacity test, static voltage test, according to the test results, In this paper, an Euler distance clustering method is used to set up the battery set for the system. The voltage grade is 48 V and the capacity is 40 Ah. Secondly, the energy management system based on Freescale MC9S12XEG128 single chip and special power management chip LTC6803 is developed. The sampling module is designed in the hardware circuit of the system, which can realize the sampling function of voltage, current and temperature. At the same time, the equalization circuit is designed from the view of prolonging the battery life and improving the utilization ratio of battery pack. In the part of photovoltaic power generation, thin film solar panels are used in the experiment. The maximum power point tracking algorithm based on climbing method is used to realize the maximum power output of the system by disturbing the photovoltaic output voltage. The software part is written by embedded microprocessor development software CodeWarrior IDE. The software can be divided into three parts: charging control, battery condition monitoring and electric control. Charging control mainly includes the DC/DC circuit control of photovoltaic power generation system. It is worth noting that the photovoltaic system needs to maximize the energy transmission, and the maximum power point tracking algorithm is designed in the software part. The state monitoring part of battery mainly includes the functions of collecting and processing the state information of battery group and estimating the SoC of battery group in real time, and the electric control part judges the load using condition according to the generation side and the current state of battery.
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TM912;TM615

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1845323