毕 业 设 计（论 文）
课题名称系 部专 业班 级学 号姓 名指导教师
基于光伏发电的复合电源控制系统设计 电气工程系 自动化 xxx 2011xxxxx xxx xxx
2015届湖北汽车工业学院科技学院毕业设计（论文）
摘要
本文对复合电源的光伏控制系统进行研究。复合电源是由超级电容和铅酸电池并联构成，将蓄电池的比能量大和超级电容的比功率大的优点结合到了一起。超级电容可在电机负载启动的过程中提供强大的电流，避免了因大电流放电而损坏铅酸电池，可延长铅酸电池的使用寿命；在电机制动的过程中反馈的大电流可由超级电容吸收，实现能量的回收，同时又保护了铅酸电池不受大电流的冲击而损坏。本文的研究内容对复合电源控制系统进行了初步的探索。
在了解复合电源的特性的基础上，了解了复合电源控制系统中需完成的工作任务。针对独立光伏发电系统的特点,将复合电源储能应用于独立光伏系统中,建立了该系统的仿真模型并设计了相应的控制环节。并根据复合电源的控制目标，制定了具体的控制方法，在一定的实际平台上进行控制方法的模拟测试以及对系统部分工作模式进行了实际的测试分析。
关键词：复合电源；超级电容；铅酸电池；光伏控制系统
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Abstract
The hybrid power control system was researched in this paper. The hybrid power system constituted by the battery and the ultracapacitor can combine the advantage of the high energy density of battery and the high power density of ultracapacitor. Ultracapacitor can provide strong current when then motor load is starting in order to avoid the strong current discharge which can destroy the battery and to extend battery life. The feedback of strong current can be absorbed by the ultracapacitor when motor is braking in order to implement the energy recovery and protect the battery from the impact of the strong current. The research in this paper can be used as the initial exploration of hybrid power control system.
Based on the understanding of the characteristics of hybrid power system, what the control system of hybrid power is required to complete the task is known. According to the control target of hybrid power system, the specific control methods is formulated, Simulation test is taken for the control methods in practical platform of certain, and some part of the work mode of system is analyzed in the actual test.
Key: Composite power supply; ultracapacitor; lead-acid battery; control system
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目录
第1章 绪论 ......................................................................................................................... - 1 - 1.1 课题的背景及意义 ..................................................................................................... - 1 - 1.2 课题研究的现状（国内以及国外技术研究现状） ................................................. - 1 - 1.3 课题主要研究方案 ..................................................................................................... - 2 - 1.4 课题主要研究内容 ..................................................................................................... - 2 - 第2章 基于太阳能电池板充电系统控制工作原理 ......................................................... - 4 - 2.1 系统总体框图 ............................................................................................................. - 4 - 2.2 系统工作原理 ............................................................................................................. - 5 - 2.3 系统控制方法分析 ..................................................................................................... - 6 - 2.3.1 继电器控制连接框图 .......................................................................................... - 6 - 2.3.2 系统工作模式 ...................................................................................................... - 6 - 2.3.3 各工作模式下继电器状态 .................................................................................. - 9 - 2.3.4 各工作模式间转换时继电器操作顺序 ............................................................ - 10 - 2.4 本章小结 ................................................................................................................... - 13 - 第3章 系统控制硬件设计 ............................................................................................... - 14 - 3.1各组成模块介绍 ........................................................................................................ - 14 - 3.1.1独立光伏发电系统工作原理 ............................................................................. - 14 - 3.1.2独立光伏发电系统的设计 ................................................................................. - 15 -
3.1.3单片机...................................................................................................................- 15 -
3.1.4控制器DC-DC变换电路 ................................................................................... - 15 - 3.2单片机控制原理图 .................................................................................................... - 16 - 3.2.1单片机供电模块 ................................................................................................. - 16 - 3.2.2通信模块 ............................................................................................................. - 16 - 3.2.3开关量输入隔离模块 ......................................................................................... - 17 - 3.2.4电压电流采样模块 ............................................................................................. - 17 - 3.2.5 TL494输出PWM控制 ...................................................................................... - 19 - 3.2.6 主回路继电器控制 ............................................................................................ - 19 -
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3.3 本章小结 ................................................................................................................... - 19 - 第4章 系统软件控制方法分析 ....................................................................................... - 20 - 4.1 软件编程环境介绍 ................................................................................................... - 20 - 4.2 软件控制总体流程分析 ........................................................................................... - 20 - 4.3 主程序分析 ............................................................................................................... - 24 - 4.3.1 buck变换器单片机控制系统 ............................................................................ - 24 - 4.3.2 boost变换器单片机控制系统 ........................................................................... - 27 - 4.4 各部分子程序分析 ................................................................................................... - 29 - 4.4.1 buck变换单片机控制系统 ................................................................................ - 29 - 4.4.2 boost变换器单片机控制系统 ........................................................................... - 30 - 4.5 本章小结 ................................................................................................................... - 32 - 第5章 实验仿真结果与分析 ........................................................................................... - 33 - 5.1 模型条件以及参数 ................................................................................................... - 33 - 5.2 模式转换控制实验结果分析 ................................................................................... - 37 - 5.3 本章总结....................................................................................................................-37- 全文总结 ............................................................................................................................. - 38 - 致谢 ..................................................................................................................................... - 39 - 参考文献 ............................................................................................................................. - 40 -
基于光伏发电的复合电源控制系统设计设计 - 图文
