国产精品萝li_国产久草在线_女人体1963毛片a级_成人毛片一区二区_日韩精品在线观看一区二区三区_插bb视频青春网站

產品咨詢:158-1837-3433 彭小姐 技術支持:0769-8535-9259 ENGLISH簡體中文

超級電容在太陽能路燈設計中的應用

 
1 引言
  太陽能路燈系統在道路照明中有很高的價值。使用超級電容的太陽能LED路燈系統屬于復合能源系統,該系統中的電能傳輸需要在線控制以保證系統的正常運行。圖1為超級電容的太陽能LED路燈的系統結構。控制器作為核心部件管理著各個部件之間的能量傳輸。為保證蓄電池充放電可靠、高效,同時滿足照明需求,控制器需要對系統中的電能進行管理。在弱太陽光照的情況下,由于光伏電池產生的能量不穩定,不能有效的對蓄電池充電。
  若選擇合適的控制方式,使光伏電池產生的能量先蓄積在超級電容里,到適當的時候再將存儲的能量通過脈沖或恒流的方式向蓄電池充電,可以有效的提高系統的太陽能利用率。所以合適有效的控制策略是該控制器的關鍵技術。
  本文在獨立式光伏路燈系統簡單計算方法的基礎上,以提高在弱太陽光光照情況下發電效率為目標,提出一種采用了超級電容的獨立光伏系統設計方法。本文通過對使用超級電容的太陽能LED路燈系統各部分組件進行建模,在有充放電控制器控制的情況下,使用計算機仿真對比在各種太陽光照情況下系統的發電情況,其驗證結果向使用超級電容的太陽能LED路燈的配置設計提供理論依據。
2 系統分析與設計
  使用超級電容的太陽能LED路燈系統由光伏電池陣列、光伏控制器、超級電容、充電控制器、蓄電池、電流變換器、LED負載組成,連接結構如圖1所示。超級電容跨接在直流母線和地線之間,用于保持直流母線的電壓,并緩沖光伏電池提供的過大能量,在適當的時候放電以滿足蓄電池的充電需要和負載的供電需要。
  2.1 光伏電池特性分析
  光伏電池等效電路模型如圖2所示。
 
  圖2中Iph為光生電流,IVD為流過二極管的電流,VD為Rsh的端電壓,Rsh和Rs為等效的并聯電阻和串聯電阻,V、Is分別為光伏電池元的輸出電壓和電流。根據此等效模型可得到光伏電池的數學模型,并根據數學模型得到光伏電池特性曲線,如下圖3所示。
  圖3a為光伏電池在不同光照下的電流-電壓(I-V)曲線,圖3b為光伏電池在不同光照下功率-電壓(P-V)曲線。如圖3.b所示,在一定的光照情況和節點溫度下,光伏電池有唯一的發電最大功率點,因此需要光伏控制器進行最大功率跟蹤(MPPT)控制以獲得最大發電效率。
  2.2 光伏控制器的分析
  光伏控制器在設計時通常采用boost升壓電路,以產生比光伏電池板兩端更高的電壓,以利于向蓄電池充電;但當光照不足時,若要使蓄電池能夠繼續充電,該控制電路會導致光伏電池的工作點脫離最大功率輸出點,但這樣又會使得光伏路燈系統的發電效率下降。因此設計控制系統時需預設弱光段的閾值,以實現在弱光下能通過超級電容緩沖來保證蓄電池正常充電的目的。
 
  圖4為蓄電池等效電路模型,根據此圖可以看出蓄電池存在最低充電電壓,從而使升壓電路的輸出也存在一個最低電壓。由圖4可得蓄電池小信號數學表達式為:
  穩態時,變換器充電電壓為:
  式中(R1+R2)為蓄電池內阻,R2為常數,R2隨不同的充電電流和電荷容量變化而變化。
  boost工作電路如圖5所示,根據電感L伏秒平衡和電容C充放電能量守恒有:
 
  其中Vs為輸入電源電壓,D為PWM波占空比D+D′=1,icharge為蓄電池充電電流,U為充電電壓,Rs為變換器在負載端等效電阻,T為周期時間。
  由式(3)(4)可得:
  式中D+D′=1,K=Rs/(R1+R2);可得當達到最大值,此時最大增益為:
  由于該電路為升壓電路,G最小值為1,可得K取值必須小于0.25。在系統設計時根據蓄電池參數,由式(6)算出,能對蓄電池充電的升壓電路最小輸入電壓為:
  式(7)中,Voc為蓄電池最低充電電壓。
  若直接采用光伏電池對蓄電池充電,則當光照較弱時,為了追蹤最大功率,在存在其他干擾因素的同時其輸出電壓會不穩定,導致光伏電池在充電時難以保持在Vzmin上,最后導致系統在該光照范圍內不能對蓄電池正常充電。如圖6中兩曲線分別為晴、陰兩種情況下100W光伏電池可產生的最大功率曲線;陰天的時候,光伏電池在最大功率跟蹤情況下,輸出功率在較低功率B、C區間內抖動,造成對蓄電池充電不可控。本文通過采用超級電容,把這部分不穩定的輸出能量蓄積起來,再到滿足一定的電壓條件時,通過升壓電路把超級電容中的能量釋放到蓄電池。這種采用超級電容的方式可以提高在弱太陽光照下的發電效率。
3 充電控制策略及超級電容參數
  3.1 充電控制策略
  圖7為蓄電池充電控制策略。該策略在低光照情況下采用超級電容電壓的滯環比較控制策略,以超級電容兩端電壓作為反饋采樣信號。若超級電容兩端電壓低于設定下限值Voff,則停止向蓄電池充電,光伏控制器采用最大功率跟蹤對超級電容充電;當超級電容電壓充到足夠大為Von時(Von>Voff),以蓄電池的三段式10小時充電法向蓄電池充電;若此時持續低光照,則當超級電容電壓重新下降到下限值Voff時,再次停止向蓄電池充電,如此循環;在足夠光照情況下,當超級電容的電壓超過Von時,系統對蓄電池以三段式10小時充電法充電,同時超級電容電壓也會繼續上升,這時控制器保持超級電容的電壓值不超過新的上限值Vmax。
  3.2 充電參數計算
  獨立式光伏系統在設計時,需要考慮該系統應用場所的日照條件、電氣設備等。然后根據負載所消耗能量決定光伏電池容量和蓄電池容量。
  在獨立式太陽能路燈系統中,光伏電池的容量選擇如下式(8):
 
  蓄電池的容量選擇如下式(9):
 
  式(8)(9)中I為負載所需電流,T為負載每日工作小時數。Ta為平均日照時間。t為連續雨天數,Ksafe為安全系數,Ksoc為蓄電池容許放電深度,η為變換器效率。按三段式10小時充電法,在恒流充電階段,充電電流icharge為0.1Cbattery。則恒流充電階段,充電功率為:
 
  按光伏電池容量可得其滿功率工作時輸出功率為:
 
  由上,采用超級電容電壓滯環比較控制法,超級電容向蓄電池充電一次最短時間為td,根據能量守恒有:
 
  在本系統中光伏控制器和采用boost電路。由式(7)可得根據光伏電池的弱光下最大功率點工作電壓計算Von上限。根據蓄電池浮充電壓及超級電容的漏電流確定Voff。最后可得超級電容的容量:
 
4 仿真實驗
  仿真實驗示例采用60WLED路燈,按以下參數設計:路燈連續工作時間為8小時,平均日照時間為4小時,安全系數為0.76,光伏控制器效率為0.85,連續雨天數為4日,蓄電池允許放電深度為0.5,充電控制器效率為0.85。若選用48V蓄電池,根據式(9)計算得蓄電池容量為:157Ah。光伏電池發電容量為:188W。選用開路電壓為17V的光伏電池。由前面的推導選擇Von=40V,Voff=30V。由公式(13)計算,為保證每蓄電池充電一次持續時間至少為60s,超級電容值需大于0.127F。
  根據以上數據在仿真模型中建立simulink/matlab模型,模型按照圖1所示的系統結構建立,采用帶有最大功率跟蹤的光伏電池控制器,把光伏電池上的電能傳輸到直接并聯超級電容的直流母線上。同時電能通過蓄電池充放電控制器給蓄電池充電。如圖8所示,該系統的simulink模型主要有PV模塊、LED模塊、直流母線模塊、蓄電池模塊、超級電容積分模塊、蓄電池充電控制器模塊。
 
  如圖8,把超級電容值設置為0,則可以仿真直接boost電路充電方式不采用超級電容系統,仿真結果如圖9所示,圖9(a)、圖9(b)分別模擬陰天和晴天光照情況下蓄電池充電電流、及蓄電池電壓。在陰天弱光照情況下,系統發電能力受到系統自身損耗影響很大,其啟動所需要的光照強度高。
 
  在晴天較強光照情況下,系統能在高工作效率狀態下工作。
  采用超級電容系統的仿真結果如圖10所示圖10(a)、圖10(b)分別模擬陰天和晴天光照情況下超級電容電壓、蓄電池充電電流、及蓄電池電壓。
 
  在陰天弱光照情況下,超級電容充放電次數較少,蓄電池電壓呈階梯狀上升。在晴天強光照下,超級電容充放電次數多。
  對比兩種系統結構,從蓄電池最終電壓可以看出,弱光照情況下,使用超級電容系統的光伏電池的利用率上升,蓄電池電壓變化值約為不采用超級電容的蓄電池電壓變化值的120%,即在弱光照下,系統的光伏發電效率提高了大約20%。而在晴天,有足夠光照的情況下,雖然在早晚光照較弱時,其發電能力得到提高,但由于多引入一級變換器,在較高功率下,采用超級電容沒有對系統的發電效率有明顯的提高。由上,采用超級電容的獨立光伏系統在光照不足的地區能對發電能力有明顯的改善。
5 結論
  本文在獨立式光伏系統簡單計算方法的基礎上,提出采用了超級電容的獨立光伏系統的設計算法。
  通過對使用超級電容的太陽能LED路燈系統各部分組件進行建模,在采用充放電控制器控制情況下,使用計算機仿真對比在各種太陽光照情況下系統的發電情況。仿真結果證明,使用該方法可以有效提高在弱太陽光照情況下的光伏系統發電效率,從而向使用超級電容的太陽能LED路燈的配置設計提供了理論依據。
分享到:
點擊次數:  更新時間:2015-01-15 14:51:17  【打印此頁】  【關閉
銷  售:0769-8535-7860
技  術:158-1837-3433 彭小姐
傳  真:0769-8535-9269
網  址:www.fangp.cn
E - mail:yzx@honordz.com
主站蜘蛛池模板: 国内一级片在线观看|精品成人佐山爱一区二区|色偷偷9999WWW|午夜香吻免费观看视频在线播放|久久任你操|国=a产久v久伊人 | 亚洲v天堂v手机在线|午夜成年视频|FREEZEFR=aME丰满少妇|日本天堂网站|亚洲热综合|欧美V=a亚洲V=a在线观看日本 | 日韩精品成人=av|午夜精品一区二区三区免费视频|亚洲精品国产综合久久一线|国产三级=aV在在线观看|GV无码免费无禁网站男男|欧美videos另类极品 | 亚洲成人伦理|国产在线一|91超碰碰|小s=ao货水好多真紧h无码视频|久久亚洲精精品中文字幕|欧美日韩午夜精品 | 亚洲=aV综合=a国产=aV中文|亚洲涩88|久久99精品久久久久久狂牛|无遮挡h肉动漫在线观看|国产亚洲棕合欧美视频|中文字幕在线观 | 中文字幕无码免费久久91|wwwwww在线观看|白天操夜夜操|92福利视频1000免费|69精品丰满人妻无码视频=a片|97在线中文字幕免费公开视频 | 国产在线专区|一本一道=av中文字幕无码|天天干天天看天天操|992tv成人免费影院|精品午夜福利在线视在亚洲|国产成人精品午夜福利2021 | 欧美精选午夜久久久乱码6080|97人妻无码专区|日韩性生活视频|成人超碰|台湾全黄色裸体视频播放|黄色大片视频在线观看 | 女明星一级毛片|国产精品成人v=a|久久天天躁狠狠躁夜夜躁2012|久热这里只有精|国产黄大片在线观看|国产成人在线播放视频 | 色播六月天|色综合久久久久久久久久|国产精品久久久久不卡绿巨人|国产精品视频一区国模私拍|久久婷综合|精品麻豆剧传媒=av国产 | 艳魔大战4春荡女淫|97超碰免费观看|台湾佬成人网|亚洲性爱视频|无码精品一区二区三区免费视频|国产污视频在线播放 | 成www日本在线观看|绯色=av麻豆一区二区懂色|玩弄j=ap=an白嫩少妇hd|国产精品永久久久|日本无卡码高清免费v|河北炮打泻火老熟女 | www.视频一区|韩国伦理片在线|无码熟妇人妻=av在线影片免费|亚洲入口|爽到憋不住潮喷大喷水视频|蜜桃视频www 色播六月天|色综合久久久久久久久久|国产精品久久久久不卡绿巨人|国产精品视频一区国模私拍|久久婷综合|精品麻豆剧传媒=av国产 日韩=a网|超碰=av在线|国产综合久|三级视频在线|久久精品毛片免费观看|护士精品一区二区三区99 | 天天射影院|车子做=a爱片在线观看HD|人成午夜免费视频无码|四虎影视免费|中文字幕日本二区|中文字幕久久精品一区二区三区 | 精品久久久蜜桃|天堂亚洲|久久精品女|蜜臀久久精品久久久更新时间|日韩精品一区二区在线播放|九九视频免费在线观看 | 毛片免费全部播放无码私人|夜夜爽狠狠澡97欧美精品|日韩中文一区二区三区|欧美孕交videosfree黑人巨大|丰满少妇女人=a毛片视频|国产SUV精品一区二区 | 日本三级精品视频|国产人妻人伦精品无码|国产毛片久久久久久|奇米网首页|亚洲精品久久久打桩机小说|欧美一区二区三区成人 | 任你躁国产自任一区二区三区|日韩成人精品视频在线观看|少妇高潮呻吟=a片免费看软件|国产精品一区二区三区=av|成年免费视频黄网站在线观看|四虎WWW永久在线精品 | 日韩免费v片在线观看|国产一区精品二区|777777在线视频观看|国产一区二区色|4438x五月|日韩精品一区二区在线视频 | 91大片淫黄大片在线天堂|国内国产精品久久|91cc.live最新国产|成人=aⅴ视频|v=a在线|国产成人免费视 | 国产精欧美一区二区三区|欧美大穴|精品视频9999|男人边做边吃奶头视频|www九九热|日本午夜在线亚洲.国产 | 秋霞国产精品一区二区|无遮无挡非常色的视频免费|日韩不卡一卡二卡3卡四卡网站|在线高清国语成人网站|2020天天干夜夜爽|国产99视频精品免费专区 | 人人射影院|日韩免费一区二区三区高清|欧美狠狠|91精品蜜臀在线一区尤物|国产日本韩国在线|无码人妻精品一区二区三区99仓本 | 在线观看免费黄网|久久久久久久久久久鸭|91社影院|日本一区免费网站|尹人香蕉久久99天天拍|任我爽橹在线精品视频 | 26uuu欧美一级|欧美日韩免费|女人被黑人躁得好爽视频|国产肉体XXXX裸体784大胆|四虎最新网址|欧美色v | 欧美精品videofree720|小雪被房东玩的好爽|国产精品九一|91精品综合久久|久热久色|少妇人妻精品一区二区 | 亚洲国产一区二区三区在线播放|99热精品国产|6080yyy午夜理论片在线观看|久久=a=a=a|亚洲国产字幕|9色在线视频网站 | 日本三不卡|17c在线观看|亚洲中文久久精品无码照片|午夜精品久久久久久久96蜜桃|四虎精品成人影院在线观看|国产卡一卡二卡三无线乱码新区 | 亚洲精品成人|疯狂做受XXXX欧美老人|亚洲精品视频在线观看免费|亚洲一区二区三区在线播放|在线日韩欧美|东京热无码人妻系列综合网站 | 亚洲国产精品热久久|亚洲免费大全|欧美成人ccc大片|国产精品二三区|国产V片在线播放免费无码|亚洲精品久久国产高清 | 天天操天天爱天天干|日本中文字幕免费在线观看|国产精品久久毛片=a片软件爽爽|国产精品色=av|中文字幕第二十一页|日本护士大口吞精视频网站 | 日韩大片免费观看|成年免费在线视频|精品美女一区二区|不卡在线一区二区|波多野结衣绝顶大高潮|成人精品久久日伦片大全免费 | 中文字幕一级毛片|538精品视频在线|www亚洲|白丝=av片|网友自拍=av|男人边吻奶边挵进去视频 | 女教师大荫蒂毛茸茸|无码免费中文字幕视频|CHINESE少妇激情|久久精品国产亚洲=aV麻豆长发|亚洲第一页夜|欧美三级网站在线观看 | 偷看农村女人做爰毛片色|亚洲成人=av在线播放|国内视频一区|国产三级黄色|久久色亚洲|91精选国产 | 在线看无码的免费网站|一本久道久久综合婷婷鲸鱼|九九爱在线视频观看免费视频|少妇久久久久久久久久|91视频免费网址|青青草自拍偷拍 | 99爱在线免费观看|亚洲日韩欧美精品国产|色婷婷偷拍|日本人jizz亚洲人|国产在线线精品宅男网址|午夜内射中出视频 | 亚洲第8页|亚洲精品第六页|欧美激情免费在线|69堂精品|妇女一级片|日韩视频观看 | 99久久无码一区人妻|亚洲第一欧美|欧美一级欧美一级高清|99热这里只有精品9|欧美成人=a猛片在线观看|国产日产欧产美韩系列麻豆 | 日本公交车上xxxxhd少妇|五月开心六月伊人色婷婷|97国产suv精品一区二区62|久久99精品久久久久久久清纯|精品国产欧美日韩|黄色网页入口 | 国产精品久久久久久久久久久久久久久久久|免费无遮挡无码永久在线观看视频|一个人在线观看免费视频www|欧美性猛交xxxx乱大交丰满|久久无码人妻一区二区三区午夜|色欲香天天天综合网站无码 |