原文传递
智能太阳能电动自行车充电控制器的研究
| 论文题名： | 智能太阳能电动自行车充电控制器的研究 |
| 关键词： | 电动自行车;蓄电池;充电控制器;闭环控制补偿器;MPPT算法 |
| 摘要： | 随着环保呼声的日益高涨、传统化石能源危机的不断深化以及城市交通拥堵问题的日益突显，作为日常出行首选的交通工具之一，电动自行车的使用已经普及全世界。然而，为众多的电动自行车蓄电池充电却消耗了大量的国家电网能源，因此充电耗能问题成为限制其发展的巨大阻碍。一种能将来源无限的太阳能转换为电能并为电动自行车蓄电池充电的智能充电控制器不仅能够有效缓解能源压力，而且能提高充电效率并延长蓄电池的使用寿命。 智能太阳能电动自行车充电控制器包括两大部分：太阳能光伏发电部分和蓄电池充电部分。前者主要包括硬件上的DC/DC升压电路模块和软件上的MPPT控制算法模块，只有合理地将软硬件结合设计才能满足后续的充电要求以及最优控制；后者主要包括硬件上的辅助功能模块和蓄电池充放电管理策略模块，只有合理的充电策略才能提高充电效率并延长蓄电池的使用寿命。本文正是基于以上考虑，设计了一种高效、简单、实用的智能太阳能电动自行车充电控制器。本文主要研究内容如下： 首先，DC/DC升压电路模块：对三种升压电路进行对比分析，选定本文升压模块使用Boost升压电路；对Boost电路各个元器件参数进行计算并选型，进行仿真实验验证；针对实验结果的不足之处，设计PI闭环控制补偿器，最终实验证明了设计的升压模块理论正确、电路可行、系统稳定。 其次，MPPT算法模块：在研究了光伏系统输出特性以及常用的MPPT算法基础上，设计了一种智能置位变步长扰动观察算法；设计了仿真实验与实物验证实验，结果证明了设计的MPPT算法能有效地跟踪最大功率点并兼顾控制精度和跟踪速度，而且在一定程度上解决了传统算法误判的问题，提高了算法的准确性和实用性。 最后，蓄电池充放电模块：研究了蓄电池内部结构和充电机理，在现有的蓄电池充电方法基础上，结合光伏发电的特性，提出了一种智能的充放电结合充电控制策略，并进行了实验验证，结果证明了设计的可行性和充电的高效性。 |
| 作者： | 李玺 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 季诚昌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东华大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
