基于自適應模糊算法的太陽能充電控制器的研制.pdf

1、社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，帶來的是日益增多的能源消耗和不斷惡化的環(huán)境。這給人類社會的可持續(xù)發(fā)展帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)，發(fā)展和利用新能源是解決這一挑戰(zhàn)的最有效的途徑。太陽能被認為是最有前途的綠色能源之一，太陽能的應用技術之一太陽能發(fā)電則是最有潛力的可再生能源利用技術。在此基礎上，研究如何提高太陽能發(fā)電系統(tǒng)轉換效率無疑是很有現(xiàn)實意義的。 本文首先介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成，并對太陽電池的模型和輸出特性進行研究，分析外界環(huán)境溫度和光照強度對輸出特性

2、的影響；同時也對蓄電池的特性、工作原理及充電方法進行深入研究之后，結合系統(tǒng)整體的需要本文采用階段充電法。其次在對比分析擾動觀察法、增量電導法和模糊控制法等目前常規(guī)的最大功率跟蹤控制方法的基礎上，針對其存在的問題提出基于自適應模糊算法的最大功率點的跟蹤控制。 在充電控制器的硬件設計方面，進行了信號量的檢測模塊、脈寬調制的驅動模塊、單片機主控制模塊、通訊電路模塊及DC-DC主拓撲回路模塊的設計，并給出了電路的實現(xiàn)形式。同時對主拓撲回

3、路的電路工作模式和電路參數(shù)進行了分析和計算；為對蓄電池的充電過程進行保護，設計了安全控制電路，使充電控制器系統(tǒng)運行在穩(wěn)定的狀態(tài)。軟件設計方面，在自適應模糊算法和階段充電法結合的基礎上，完成對太陽能最大輸出功率跟蹤控制和充電控制的單片機程序設計；為實現(xiàn)對充電過程的實時監(jiān)控，設計了通過串口進行通信的基于VC++的上位機監(jiān)控程序。 最后在系統(tǒng)抗干擾方面給出了硬件和軟件兩種抗干擾的方法措施，并對控制器系統(tǒng)的硬件進行檢查和調試。根據(jù)系統(tǒng)的