文档介绍：湖南大学
硕士学位论文
基于超级电容器储能的光伏照明控制系统研究与设计
姓名:张峰铭
申请学位级别:硕士
专业:电子科学与技术
指导教师:吴桂清
20100420
摘要目前我国已成为世界最大的太阳能光伏产品制造基地,在世界能源短缺,环境污染同益严重的当代,太阳能发电亟待大规模的应用。壹基金于年夏天在中国农村丌始推行“太阳‘璭彰髑Т寮苹保⒎⑵稹暗吞贾罚鞘型小的倡议。利用好太阳能这一清洁能源,节能减排,也是世界各国政府可持续发展的能源战略决策。超级电容是一种新兴的储能器件,。近年来国内外对超级电容器的研究或产品髟龆唷T诠夥彰髁煊蛩氪城λ嵝畹绯叵啾龋它循环寿命高、不污染环境、使用温度范围大、功率密度高、维护量很小等优点。其产品也曾在奥运村建设光伏照明项目中投入应用。本文首先对太阳能电池的技术特性、墓庠丛碛胩氐恪⒊兜缛莸难究动态及应用进行了介绍。选用超级电容器作为储能器件,设计研制出了一套太阳能路灯照明控制系统。以入门级芯片魑?刂破鞯暮诵模迪对光源照明的调节、超级电容充放电控制以及其他逻辑功能的控制。并采用作为暮懔髑疘杓屏舜蠊β蔐驱动电路。控制器采用光控加时控并带有通信接口和市电供电接口。同时它也带有δ埽捎霉潭ǖ缪狗ń岷媳洳匠と哦鄄旆ǘ蕴裟艿绯匕褰行最大功率跟踪,以获取更高的利用率,并通过计算机仿真进行了验证。通过软件编写的分时段调光照明和逐步点亮关闭光源策略使照明时问获得了延长。文章最后对所做的研究工作进行了总结,同时指出了进一步需要研究和改进的方向。关键词:太阳能照明;;超级电容器;皋:超级咳萜鞔⒛艿墓夥誌Ⅱぶ葡低逞芯俊甹设计
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第绪论课题背景及意义随着经济的发展,社会的进步,人类对能源的需求持续增长。在化石能源枯竭之前找到清洁的能源替代是当务之急。.%来自太阳能,到达地球表面的太阳能是通过接近真空的宇宙空间以电磁波形式辐射过来的。在世纪以生态学为重点的文明要想拉开帷幕,是要靠太阳能发电及风力发电等新型能源产业的发展普及和加速推进才可能成功的。用太阳能电池将太阳能直接转换为电能,具有以下优挥性俗2考芄话簿驳厣褰嗄茉础2幌窕鹆Ψ⒌绾驮幽芊⒌纾需要涡轮和发电机这样的转动部分,且没有噪声以及放射源泄露或爆炸的危险,是无公害的清洁能源转换方式。ぜ虻ィ菀资迪肿远臀奕嘶R蛭C挥凶6岛透呶赂哐共糠郑因此就没有所谓的机械磨损,也不需要润滑油。牍婺4笮∥薰兀砂匆欢ǖ男史⒌纭L裟艿绯氐淖;恍剩肫淅用的装置规模大小无关,几乎是恒定的。捎谑悄0褰峁梗子诓婺;б妗L裟艿绯厥且远捞氐哪0褰峁示。年世界能源结构堇丛矗簂、图硕学位论文占】.
制造的,易于大量生产。因此随着需求的扩大,利用连续自动化制造可以实现低成本化。美┥⒐庖部梢苑⒌纭2捎锰裟艿绯刂谱鞯奶裟芗扑闫骷词乖诨野档地方也可以工作,太阳能发电无论是直射只光、还是雨天都可以进行。这也是基于量子效应发电法的优点。夥⒌缡嵌苑掀茉吹挠行Ю谩S腥嘶嵋蛭L艄夥⒌绲淖;恍实投否定它。其实即使火力发电的综合效率为%的话,那么也意味着有%的重油被白白地燃烧掉,并且造成了大气的污染。相比之下太阳能电池的效率虽为却没有消耗任何燃料。人类的生活离不开光,光照射物体,使人类通过眼睛的感光细胞来感知世界,这就是照明的概念。照明用电一直是人类学习工作生活中最基本的电力需求,在我国照明用电占全国用电总量的十分之一以上。因此照明节电在我国照明工程中应作为一项重点内容。美国能源部ú剂艘环葑钚碌谋ǜ妫攵設蚅产品分析了固态照明痹诘哪茉唇谠肌C拦茉床吭げ庠诩洌捎霉烫彰鞑籺呤钡哪茉矗嗟庇诮谠诿涝!作为一种新型光源,与传统光源相比具有一下特点寿命长,理论寿命长达蛐∈币陨希单色性好,单色墓馄追植即笥遥匀搜鄱跃哂泻芎玫难丈ù拷嘈裕庠捶⒐獾阈。咏愎庠矗阌诙喂庋杓啤启动快,达纳秒级;是固态光源,有良好的抗振性,发光稳定,可靠性高;腔繁9庠矗单颗功率很小。随着技术的进步,诮谀苌戏⒒釉嚼丛街匾5淖饔谩随着人们对生态环境和绿色能源的日益关注,超级电容器作为一种新型储能器件,开始体现其优越性,也逐渐受到人们的关注。众所周知,化学电池是通过化学反应产生法拉第电荷转移来存储电荷的,使用寿命偏短且受温度影响较大铅酸蓄电池M贝蟮缌饕不嶂苯佑跋斓秸庑┑绯氐氖倜虼硕杂诟呖煽啃浴长寿命的某些应用,这种基于化学反应的电池就显出种种不足。而超级电容器大多采用双电层结构,同电解电容器相比,超级电容器能量密度和功率密度都非常高,并具有充放电速度快、效率高、对环境无污染、循环寿命长、使用温度范围宽、安全性高等特点。综上所述,将清洁环保的太阳